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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO:
ESTUDO DA CONTAMINAÇÃO DO SOLO E DA ÁGUA
SUBTERRÂNEA EM ÁREA DE POSTO DE REVENDA
DE COMBUSTÍVEIS ATRAVÉS DA DIFUSÃO DE
HIDROCARBONETOS BTEX E HPA
TEREZA GABRIELA DE CARVALHO AZEVEDO
Natal, Junho de 2017
i
Tereza Gabriela de Carvalho Azevedo
ESTUDO DA CONTAMINAÇÃO DO SOLO E DA ÁGUA
SUBTERRÂNEA EM ÁREA DE POSTO DE REVENDA
DE COMBUSTÍVEIS ATRAVÉS DA DIFUSÃO DE
HIDROCARBONETOS BTEX E HPA
Trabalho de Conclusão de curso apresentado ao
Departamento de Engenharia Química da
Universidade Federal do Rio Grande do Norte.
Orientadora: Profª. Dra. Magna Angelica dos Santos
Bezerra Sousa.
Natal, Junho de 2017
ii
Dedico esta monografia aos meus pais.
iii
AGRADECIMENTOS
Gostaria de expressar meu profundo agradecimento a Deus, por ter segurado sempre na
minha mão me dando forças para concluir este e muitos outros desafios de minha vida.
Aos meus queridos pais Maria José de Carvalho e Airton Ovidio de Azevedo, por terem
acreditado em mim e investido tanto esforço e tempo na minha educação. Eu amo vocês.
À professora Doutora Magna Angelica dos Santos Bezerra Sousa pela paciência e boa
vontade em me orientar durante este período, me proporcionando um rico aprendizado.
Aos professores da graduação em Engenharia Química, por todo o ensinamento passado
ao longo desses anos de curso.
À minha querida madrinha/segunda mãe Maria Eva Barbosa de Araújo por ter me
incentivado e me amado desde sempre.
À Maria Erineide Ribeiro (Boneca) por ter me ajudado a caminhar até aqui para realizar
mais um sonho.
Ao meu irmão Claudomiro Ovidio, minha avó Maria Ampília de Carvalho e meu
namorado Junior Soares por acreditarem e me apoiarem.
À Nina, a melhor companheira felina que alguém poderia ter.
Aos amigos do intercâmbio: Giovana, Rafaella, Clarissa, Thaís, Lucas, Vinícius e Heloísa
que tornam minha vida mais leve.
Aos amigos de infância: Noêmia Ferreira, Stênnia Maria, Rodrigo, Nathália e Luedja pela
amizade sincera e histórias bem vividas.
Aos meus amigos da graduação: Neilson Figueiredo, Athina Anditson, Izana Ferreira,
Jéssica Araújo, Manuella Karla, Fabíola Etoundi e Heronildes por me ajudarem em todas as fases
do curso e pela amizade.
Aos demais amigos e amigas que conheci durante o curso de engenharia química e que
direta ou indiretamente contribuíram nessa caminhada.
À empresa QUALITAL AMBIENTAL pela oportunidade de estágio.
iv
AZEVEDO, Tereza Gabriela de Carvalho– Estudo da Contaminação do Solo e da água
subterrânea em áreas de Postos de Revenda de Combustíveis através da difusão de
hidrocarbonetos BTEX e HPA. Monografia de graduação, UFRN, Departamento de Engenharia
Química, Área de Concentração em Engenharia Química. Linha de Pesquisa: Engenharia
Ambiental e Engenharia de Petróleo, Natal – RN, Brasil.
Orientadora: Profª. Dra. Magna Angelica dos Santos Bezerra Sousa.
RESUMO: Os postos de revenda de combustíveis são potenciais poluidores do meio ambiente,
devido a vazamentos do sistema de armazenamento subterrâneo de combustíveis. O presente
trabalho objetiva o estudo da contaminação do solo e da água subterrânea por meio de
hidrocarbonetos BTEX e HPA tendo como base uma análise de caso de um posto de revendas no
interior do estado do Rio Grande do Norte. Assim, foram feitas análises da malha de VOC para a
determinação dos pontos com maior índice de contaminação onde foram detectados 6 pontos
com concentração superior a 100 ppm. Sondagens foram realizadas coletando amostra de solo e
da água subterrãnea para análise química dos compostos BTEX e HPA. Nas amostras de solo
SD05, SD09, SD10 foram encontrados valores menores que o Valor de Intervenção, porém
maiores que o Valor de Prevenção para os parâmetros BTEX e HPA, classificando o solo do
empreendimento como classe 3, indicando a necessidade de realização de monitoramento. Nas
amostras de água, não houveram substâncias acima do valor de prevenção, não necessitando de
nenhum tipo de monitoramento.
_______________________________________________________________________________
Palavras-chave: Hidrocarbonetos Aromáticos: BTEX e HPA; Postos de Revenda;
Contaminação Ambiental;
v
AZEVEDO, Tereza Gabriela de Carvalho– Estudo da Contaminação do Solo e da água
subterrânea em áreas de Postos de Revenda de Combustíveis através da difusão de
hidrocarbonetos BTEX e HPA. Monografia de graduação, UFRN, Departamento de Engenharia
Química, Área de Concentração em Engenharia Química. Linha de Pesquisa: Engenharia
Ambiental e Engenharia de Petróleo, Natal – RN, Brasil.
Orientadora: Profª. Dra. Magna Angelica dos Santos Bezerra Sousa.
ABSTRACT
Retail Fuel Stations are potential environmental polluters due to leaks from the underground fuel
storage system. This work aims to study soil and groundwater contamination caused by BTEX
and HPA hydrocarbons, based on a case analysis of a retail fuel station located in the state of Rio
Grande do Norte. Analyzes of VOC concentration were done in order to determine points with
the highest contamination index. As a result, 6 points with a value above 100 ppm were detected.
Drilling were performed collecting samples from soil and groundwater for chemical analysis of
BTEX and HPA compounds. In the soil samples SD05, SD09, SD10 results were lower than the
Intervention Value, but higher than the Prevention Value for the BTEX and HPA parameters,
classifying the soil as class 3, indicating the necessity of monitoring. In the water samples, there
were no results above the prevention value, requiring no monitoring.
Key-words: Aromatic Hydrocarbons: BTEX and HPA, Retail Fuel Stations,
Environmental Contamination;
vi
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS ........................................................................................................ ....viii
LISTA DE TABELAS ............................................................................................................... ix
2.1- Hidrocarbonetos BTEX e HPA..................................................................................04
2.1.2- BTEX ( Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos)...............................................04
2.1.3- HPA ( Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos ).................................................05
2.2- Difusão do BTEX e HPA em água............................................................................07
2.4- Postos de Combustíveis ............................................................................................08
2.4.1- Atividades Desenvolvidas por Postos de Combustíveis.........................................08
2.4.2- Impactos Ambientais Ocasionados por Postos de Combustíveis...........................08
3. Metodologia...........................................................................................................................12
3.1- Teste de Estanqueidade..............................................................................................13
3.1.2- Procedimento para a realização do Teste de Estanqueidade...................................14
3.2- Passivo Ambiental.............................................................................................................14
3.3- Descrição do Ambiente de Estudo....................................................................................15
3.3.1- Objetivos do Passivo Ambiental..............................................................................15
3.3.2- Características Gerais do Empreendimento.............................................................16
3.3.3- Método de Medição de VOC...................................................................................19
3.3.4. Procedimento das Sondagens...................................................................................20
3.3.5- Geologia Local.........................................................................................................22
3.3.6- Hidrogeologia e águas subterrâneas do aquífero.....................................................23
3.3.7- Fluxo da Água Subterrânea dos Aquíferos.............................................................24
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES..........................................................................................25
4.1- Hidrogeologia e Fluxo da Água Subterrânea......................................................................26
4.2- Análise dos VOCs- Compostos Orgânicos Voláteis............................................................28
4.3- Análises das amostras de solo e água : Quantificando o BTEX e o HPA............................31
5. CONCLUSÔES.......................................................................................................................33
vii
REFERÊNCIAS.........................................................................................................................35
ANEXO......................................................................................................................................36
viii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Estrutura Química do BTEX ........................................................................................... 4
Figura 2- Croqui com os pontos de Sondagem do empreendimento. ........................................... 18
Figura 3- Visão aérea do empreendimento. .................................................................................. 19
Figura 4- Realização de Sondagens na área do empreendimento. ............................................... 20
Figura 5- Perfil Geológico do local de execução da sondagem a trado. ..................................... 22
Figura 6- Localização dos Poços de Monitoramento Instalados ................................................. 23
Figura 7- Perfil Construtivo do poço de Monitoramento PM02 ................................................... 26
Figura 8- Direção do Fluxo de Água no Aquífero ....................................................................... 28
Figura 9- Croqui com a localização dos furos de VOC na área do empreendimento. ................ 30
ix
LISTA DE TABELAS
Tabela 1- Características dos Compostos BTEX. .......................................................................... 5
Tabela 2 - Impactos Ambientais por atividade desenvolvida / Manuseio de Combustíveis .......... 9
Tabela 3- Impactos Ambientais por atividade desenvolvida / Serviços Agregados ..................... 10
Tabela 4- Características do SASC do Posto de Revendas "X" ................................................... 16
Table 5Dados da Cota Topográfica- nível d’água (NA) e Nível Estático (NE). .......................... 27
Tabela 6- Maiores Concentrações obtidas na malha de VOC ...................................................... 29
Tabela 7- Resultados das análises químicas para as amostras de solo. ........................................ 31
Tabela 8- Resultados das análises químicas para as amostras de água........................................ 32
Tabela 9- Concentrações dos 200 furos da malha de VOC .......................................................... 39
1
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO
1
1. INTRODUÇÃO
Os problemas de ordem ambiental vem ganhando cada vez mais importância ao longo
dos anos. O desenvolvimento acelerado causa muitos transtornos ao meio ambiente, um deles é a
contaminação do solo e água subterrânea ocasionados por ações indevidas do homem na
natureza.
O petróleo e seus derivados são responsáveis pelo intenso desenvolvimento industrial do
último século. Uma das consequências negativas deste progresso, é a poluição ocasionada por
esses compostos ao meio ambiente. Em um acidente envolvendo derramamento de combustível,
a contaminação das águas subterrâneas se mostram uma das maiores preocupações, visto que, os
aquíferos que são usados como fonte de abastecimento para os seres humanos, podem ser
contaminados (Custance et al., 1992).
Além da possibilidade de contaminação do solo e do lençol freático devido a
derramamentos, tanques de armazenamento de combustíveis e dutos podem poluir a água
subterrânea e o subsolo devido a vazamentos. Acidentes como esses são ocasionados pela falta
de troca ou de manutenção de tanques de estocagem (TIBURTIUS et al, 2005). No universo dos
derivados de petróleo, acidentes envolvendo a gasolina se sobressaem visto que ela é bastante
comercializada e apresenta uma alta toxicidade de seus componentes.
De acordo com SILVA, 2003 mais da metade do abastecimento público de água provém
de reservas subterrâneas. Em Natal aproximadamente 70% da população é abastecida por águas
subterrâneas (CAERN, 2011), daí a grande necessidade de se preservar essas águas. Análises
feitas em solo e em água subterrâneas, tem mostrado a presença de BTEX e HPA nessas
contaminações. Essas substâncias causam danos não só ao meio ambiente como também a saúde
humana. O benzeno presente no BTEX, foi classificado pela Agência Internacional de Pesquisa
de Câncer (reconhecida pela Organização Mundial da saúde) como substância do grupo 1,
sendo reconhecidamente cancerígena.
De acordo com a ANP (2004a) no Brasil existem cerca de 25.680 postos revendedores
de combustíveis. Dados da SEMURB (2014) confirmam que o município de Natal possui cerca
de 113 postos cadastrados, porém apenas 50,44% desses postos recebera o chamado "selo verde"
2
do Ministério Público do RN. Selo este atribuído aos postos que estão 100% dentro dos padrões
estabelecidos pela CONAMA 273/200.
Tendo em vista a importância da manutenção da qualidade do solo e da água subterrânea,
e os constantes problemas de contaminação envolvidos, este trabalho se voltará ao estudo da
Contaminação do solo e da água em áreas de Postos de Revenda através da difusão de
hidrocarbonetos BTEX e HPA, abordando as consequências dessas contaminações para o meio
ambiente e a saúde humana. Durante o estudo, será feita uma análise de caso da contaminação
da área de um posto de revenda de combustível, através da difusão dos hidrocarbonetos BTEX e
HPA, em uma cidade no interior do estado do RN.
Objetivo Geral: Avaliar a dispersão de poluentes no solo e na água subterrânea ocasionado por
vazamentos de tanques de armazenamento de combustíveis.
Objetivos Específicos: Estudar o caso de um posto do Rio Grande do Norte analisando os
resultados de seu passivo ambiental ( realizado por uma empresa de investigação ambiental), a
partir da análise de VOCs e quantificação de BTEX e HPA presente no solo e água subterrânea
(análises químicas).
3
CAPÍTULO 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
4
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1- Hidrocarbonetos BTEX e HPA
2.1.2- BTEX ( Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos)
A palavra BTEX representa um acrônimo formado pelas iniciais dos hidrocarbonetos
benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos (o-xileno, m-xileno, p-xileno). Devido a vazamentos
de tanques de estocagem de combustíveis, esses compostos são frequentemente encontrados
em solos e águas subterrâneas, e, apresentam uma alta toxicidade sendo classificados no
grupo dos Compostos Orgânicos Voláteis (COV), exercendo efeitos sobre a saúde pública
(GHELERI E TOMAZ,2003; HANSEN e PALMGREN, 1996).
De acordo com BAIRD (1995) esses COV estão arranjados em um anel aromático
(representação na Figura 1 abaixo) composto de carbonos e hidrogênios, onde o hidrogênio
do anel benzênico pode ser substituído por um grupo metil (-CH3) ou etil (-CH2-CH3).
Figura 1- Estrutura Química do BTEX
Fonte: http://www.howtomna.com/008%20M3%20BTEX%20reader.htm.
5
A Tabela 1 classifica esses compostos de acordo com suas características e os possíveis
problemas que eles podem ocasionar a saúde humana.
Tabela 1- Características dos Compostos BTEX.
Nome Fórmula
química
Características Problemas a saúde
Benzeno C6H6 Composto incolor, volátil,
inflamável, em relação a
toxicidade o benzeno é o
mais agressivo dos BTEX.
Ponto de Ebulição a 80,1 ºC
De acordo com a Agência
ambiental dos EUA, USEPA, ele
está classificado no grupo A,
como carcinogênico para as
pessoas.
Tolueno C7H8 Líquido volátil, inflamável
e incolor e possui Ponto de
Ebulição de 111 ºC
A Organização Mundial de
saúde (OMS) estipula um valor
médio semanal de 260 µg/m³, a
fim de evitar problemas no
sistema nervoso central ou até
mesmo abortos espontâneos.
Etilbenzeno C8H10 Líquido volátil, incolor e
com Ponto de Ebulição 136
ºC.
A USEPA o classifica como não
carcinogênico aos humanos.
Xileno ou
xilol
C8H10 Líquido praticamente
insolúvel em água, incolor
e inflamável
A USEPA o classifica como não
carcinogênico aos humanos.
Fonte: USEPA, 1998.
2.1.3- HPA ( Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos )
Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos são compostos formados por dois ou mais
anéis aromáticos condensados e são importantes contaminantes ambientais formados a partir
da queima incompleta de material orgânico. Os estudos sobre esses compostos se
6
intensificaram bastante nos últimos anos devido a descoberta de seus potenciais
carcinogênicos (WHO, 1998; WHO, 2005).
Os HPAs são considerados poluentes orgânicos de interesse toxicológico e importância
ambiental visto que muitos possuem propriedade pré-carcinogênicas ou mutagênicas para os
animais e o homem. São ainda classificados como compostos quimicamente inertes, porém
ao reagirem, participam de reações de adição e substituição nucleofílica. Se tratando das
reações de adição, a aromaticidade dos compostos tende a ser regenerada, quando eles
sofrem reações de eliminação. (LOPES E ANDRADE, 1996).
Em relação a sua origem, os HPAs- que são formados a partir da queima incompleta da
matéria orgânica- possuem uma formação pirolítica complexa e bastante reativa, dependendo
das condições reacionais. O mecanismo reacional para a formação desses compostos envolve
a polimerização via radicais livres, o que ocorre em várias etapas, culminando na formação
de núcleos aromáticos condensados. A quantidade de oxigênio disponível, tipo de biomassa
presente, pressão e calor, são fatores que influenciam na formação desses compostos (Conde
et al. 1994). As fontes antropogênicas como a queima de carvão, a fumaça dos escapamentos
de veículos, óleos lubrificantes usados em motores e fumaças de cigarros, são responsáveis
por uma maior emissão de HPA no meio. As fontes naturais como erupções vulcânicas e
queimadas espontâneas, são comparativamente mais limitadas que as fontes antropogênicas
(IPCS, 1998 ).
Quanto a suas propriedade físico-químicas, os HPAs são todos sólidos a temperatura
ambiente, apresentam altos pontos de fusão e ebulição, baixas pressões de vapor e
solubilidade em água. Essas duas últimas propriedades tendem a diminuir com o aumento da
massa molecular. Alguns compostos HPAs são semi-voláteis, porém, muitos deles podem
ser transportados até longas distâncias e serem adsorvidos em materiais particulados (Conde
et al. 1994).
Segundo Perfetti et al. (1992, p. 12) apud Rev. Inst. Adolfo Lutz, 2008, p.8
apesar de serem pouco solúveis em água, os HPAs podem ser transportados em meio
aquático, adsorvidos em partículas em suspensão, ficando posteriormente, depositados nos
sedimentos. Em relação a sua característica lipofílica, eles podem vir a si acumular em
tecidos lipídicos de animais e plantas e, em si tratando da plantas, se acumulam mais
facilmente nas peles e folhas.
7
2.2- Difusão do BTEX e HPA em água
No caso de uma contaminação envolvendo derivados de petróleo, os compostos BTEX
(constituintes da gasolina) serão os primeiros contaminantes a atingirem o lençol freático,
visto que, apresentam maior solubilidade em água. Dessa forma, durante uma contaminação,
faz-se necessário verificar se está ocorrendo uma migração inaceitável da contaminação, isto
é, mostra-se necessário checar e identificar a carga contaminante, de modo que medidas de
contingência sejam implementadas, para evitar riscos ao meio ambiente e a saúde humana
(Oliveira, J. R. et al, 2012).
A gasolina, que é pouco solúvel em água e contém mais de uma centena de componentes,
quando em contato com ela se constitui em um líquido de fase não aquosa. O grande
problema é que ao entrar em contato com a água subterrânea a gasolina se dissolve
parcialmente nela, e, os compostos BTEX, como já mencionado, por possuírem maior
solubilidade em água, são os primeiros a atingirem os lençóis freáticos. Por serem
considerados perigosos a saúde humana, os compostos BTEX, podem ser depressores do
sistema nervoso central. (Corseuil, et al. 1997).
A gasolina comercializada no Brasil contém de 20 a 30 de álcool em sua constituição.
"As interações entre o etanol e BTEX podem causar um aumento da mobilidade e
solubilidade, além de dificultar a biodegradação natural destes compostos" (Resende, 2012).
Em relação aos compostos provenientes de diesel e óleos lubrificantes, por possuírem cadeias
mais longas, possuem menos mobilidade e solubilidade em água, quando comparados à
gasolina. Os HPA´s (hidrocarbonetos policíclicos aromáticos) são componentes presentes no
diesel e óleo lubrificante também considerados de potencial carcinogênicos.
HPA' s são amplamente distribuídos no meio ambiente, são classificados como
compostos lipofílicos altamente persistentes e possuem elevada tendência à bioacumulação
(NEFF, 1979; BJøRSETH e RAMDAHL, 1985). Dos hidrocarbonetos presentes no petróleo,
os HPAs são os compostos que apresentam maior toxicidade ao meio ambiente. Os
hidrocarbonetos de baixo peso molecular apresentam intenso efeito tóxico agudo, já que
possuem uma elevada hidrofilicidade, alta volatilidade e consequentemente uma
biodisponibilidade (GESAMP, 1993).
8
2.4- Postos de Combustíveis
2.4.1- Atividades Desenvolvidas por Postos de Combustíveis
As atividades desempenhadas pelos postos de combustíveis podem ser prejudiciais ao
solo, ar e água, por isso, são consideradas potencialmente poluidoras. De acordo com
Lorenzett e Rossato (2005, apud Santos 2010), são consideradas atividades exercidas por
postos de combustíveis: Recebimento e armazenamento de Combustíveis em tanques
subterrâneos;Troca de filtros, drenagem e purificação de efluentes líquidos; Abastecimento,
lubrificação e lavagem de veículos.
Em relação as instalações, os postos de combustíveis são basicamente compostos por
bombas de abastecimento; tanques de armazenamento; tanque para recolhimento de óleo
lubrificante usado; tubulações em geral; área de lavagem; área de filtragem de diesel; sistema
de drenagem de resíduos líquidos; Lojas de Conveniência; Escritórios de gerenciamento das
atividades dos postos; (Santos, 2010).
2.4.2- Impactos Ambientais Ocasionados por Postos de Combustíveis
A edição da Resolução n° 273 do CONAMA, no ano de 2000, fez com que o Brasil desse
um passo decisivo em relação às contaminações ambientais provocadas por vazamentos
subterrâneos de derivados de petróleo. Essa resolução considera que: toda instalação e
sistemas de armazenamento de derivados de petróleo e outros combustíveis podem causar
contaminação de corpos d’água subterrâneos e superficiais, do solo e do ar;
A ocorrência de vazamentos vem aumentando significativamente nos últimos anos em
função de vários fatores, dentre eles: manutenção inadequada ou insuficiente, obsolescência
do sistema e equipamentos e falta de treinamento de pessoal; ausência e/ou uso inadequado
de sistemas confiáveis para a detecção de vazamento; Todos esse fatores podem geram riscos
de incêndio e explosões decorrentes de vazamentos, principalmente pelo fato que parte
desses estabelecimentos encontram-se localizado em áreas densamente povoadas.
As Tabelas 1 e 2 exemplificam alguns dos problemas causados pelo funcionamento de
postos de combustíveis. Na tabela 1 é possível entender a relação entre algumas atividades
9
desenvolvidas por postos de combustíveis e os possíveis problemas que podem ser
ocasionados por elas.
Tabela 2 - Impactos Ambientais por atividade desenvolvida / Manuseio de Combustíveis
Fonte: Lorenzett e Rossato (2010, apud Santos 2005).
O abastecimento de veículos pode levar a determinados problemas como a emissão de
COV no ambiente, o derrame de produtos, lançamento de resíduos do meio e até mesmo
incêndios e explosões. No caso do derrame de produtos, por exemplo, as causas estão
normalmente relacionadas a problemas no filtro de diesel, vazamentos e problemas nas
bombas. Os impactos ambientais provocados por derramamentos podem levar a
contaminação de solos, águas superficiais e subterrâneas.
10
Uma outra atividade desempenhada pelos postos corresponde ao tratamento da caixa
separadora, que podem ocasionar incidentes como a emissão de efluentes líquidos (águas
oleosas) e lançamento de resíduos sólidos no ambiente. As causas desses problemas estão
normalmente relacionadas ao extravasamento, falta de manutenção ou ainda serviços de
manutenção inadequados, disposição inadequada de óleos usados, areia e borras contidas na
caixa separadora de água e óleo ( CSAO). Todos esses fatores podem ocasionar poluição do
solo e das águas superficiais e subterrâneas. (2010, apud Santos 2005)
A tabela 3 abaixo mostra as atividades decorrentes da prática de serviços agregados por
postos de combustíveis, são elas a troca de óleo lubrificante, lavagem de veículos e a
existência de loja de conveniência e escritório dentro da área do posto. Os incidentes
causados por essas atividades são diversos, entre eles destacam-se: O derrame de produtos,
lançamentos de resíduos, alto consumo de água, lançamento de efluentes líquidos (águas
oleosas com detergentes), lançamento de resíduos, emissão de ruídos, emissão de esgotos.
Dentre as causas desses diversos problemas destacam-se: Operações inadequadas, ausência
de processo de reciclagem, falta de tratamento adequado de efluentes residuais, disposição
inadequadas de lixo doméstico e de escritório, por exemplo.
Tabela 3- Impactos Ambientais por atividade desenvolvida / Serviços Agregados
11
Fonte: Lorenzett e Rossato (2010, apud Santos 2005)
Os impactos ocasionados pela execução dessas atividades remetem a poluição do solo e
águas superficiais e subterrâneas, degradação da bacia hídrica subterrânea bem como
problemas de saúde ocasionados a população da vizinhança do empreendimento pela emissão
de ruídos.
12
CAPÍTULO 3 – METODOLOGIA
13
3- Metodologia
A elaboração desse trabalho foi baseada em pesquisa, experimentos, tabulação de dados e
um estudo de caso. Logo, foi feito o estudo de um teste de estanqueidade, análise de VOCs,
determinação da concentração do BTEX e HPA em solo e água, referente a um posto de
revenda de combustíveis localizado no interior do estado do Rio Grande do Norte. A
realização dos experimentos e resultados do passivo ambiental, foram feitas por uma empresa
de investigação ambiental do estado do RN.
3.1- Teste de Estanqueidade
O teste de estanqueidade é bastante utilizado para evitar acidentes ocasionados por
corrosões em tanques, fadigas de equipamentos, possíveis erros de instalação,
derramamentos de derivados de petróleo no ambiente; Previne também acidentes que
decorrem de falhas nas linhas de abastecimento, sucção e respiro;
Os problemas gerados por vazamentos de derivados de petróleo, são extremamente
agressivos ao meio ambiente e a todos que vivem ao redor do estabelecimento em questão.
Esses vazamentos podem levar a problemas como a contaminação do lençol freático, uma
perda de produto- o que gera um prejuízo de ordem financeira- perigos ao meio ambiente por
risco de explosão bem como a geração de sanções (multas) ao estabelecimento por parte de
órgãos ambientais.
O teste é feito no sistema de abastecimento subterrâneo de combustível – SASC com gás
inerte, de forma bastante prática e eficiente, diminuindo a emissão de gases evitando uma
atmosfera explosiva. O teste mostra-se de grande eficácia por trazer segurança, qualidade e
eficiência na proteção contra acidentes envolvendo vazamentos.
O teste atende a resolução CONAMA 273, Portaria INMETRO 259 que regulamenta a
Avaliação de Conformidade para o Serviço de Ensaio de Estanqueidade em Instalações
Subterrâneas conforme ISO 9001 – Sistemas de Gestão da Qualidade e ABNT – NBR 13.784.
14
3.1.2- Procedimento para a realização do Teste de Estanqueidade
Objetivando eliminar os riscos de contaminação do solo e da água o Teste de
Estanqueidade é realizado obedecendo a resolução 273 do CONAMA. Esse teste objetiva
descobrir eventuais faltas de proteção contra corrosão nos tanques de combustíveis, vazamentos,
erros de instalação, falhas nas linhas de abastecimento, respiro e sucção e fadiga dos
equipamentos. Os testes devem ser realizados periodicamente de acordo com a Lei Municipal,
Estadual e Federal. A solicitação do teste é a cada 12 meses para tanques instalados há mais de
10 anos e a cada 24 meses para equipamentos instalados há menos de 10 anos.
Antes de se iniciar o teste o tanque precisa ter, no mínimo, 30% de combustível da
capacidade total. Logo, é verificado todas as suas conexões como: respiro, boca de descarga,
saída de cada linha do tanque até à bomba. Posteriormente, todas essas conexão são vedadas para
que a pressurização do tanque e das linhas de abastecimento sejam efetuadas seguindo os
padrões das normas NBR 13784.
De acordo com os dados obtidos da Pressurização efetuada no Sistema de Abastecimento
Subterrâneo de Combustível – SASC é verificado se houve queda de pressão. O resultando é
gerado automaticamente com 95% de certeza (indicando se o tanque está estanque ou não).
Havendo uma queda de pressão, é detectado que o tanque não é estanque, portanto o teste é
realizado de forma individual para cada linha de abastecimento, respiro e tanque objetivando
descobrir a razão da não estanqueidade ou vazamento, resolvendo o possível problema. O laudo
de estanqueidade deve ser elaborado por um profissional devidamente reconhecido pelo CREA.
3.2- Passivo Ambiental
Quando uma empresa agride de alguma forma o meio ambiente, e não propõe nenhum
projeto para a recuperação do mesmo, ela passa a ter passivo ambiental. Dessa forma, passivo
ambiental constitui-se toda e qualquer obrigação de curto e longo prazo, que esteja empenhada
15
em extinguir ou diminuir os problemas causados ao meio ambiente, o que inclui o percentual do
lucro do exercício, com destinação voltada a investimentos no meio ambiente.
O surgimento de passivos ambientais geralmente se dá através do mau uso de lagos, rios,
mares e do ar, por exemplo. Esse uso indevido dessas áreas, ocasiona problemas de poluição e
degradação ambiental que geram problemas de ordem significativa para os proprietários dos
empreendimentos, podendo incluir multas e até eventuais processos. Assim, os passivos
ambientais ficaram bastante conhecidos por uma conotação mais negativa, isto é, as empresas
que o possuíam além de agressoras do meio ambiente, também tinham que pagar vultuosas
multas (Ribeiro & Gratão, 2000).
Ainda conceituando o passivo ambiental, o IBRACON o define como sendo uma
agressão ao meio ambiente e que consiste no valor das multas e indenizações necessários para
recuperá-lo.
3.3- Descrição do Ambiente de Estudo
O caso a seguir é baseado na análise da investigação de passivo ambiental em um posto
de revenda de combustíveis, localizado no interior do Estado do Rio Grande do Norte, que neste
estudo é denominado "Posto X".
3.3.1- Objetivos do Passivo Ambiental
O objetivo da presente investigação de passivo ambiental é identificar a presença, ou não,
de hidrocarbonetos BTEX e HPA no subsolo, resultante de uma contaminação provocada por
vazamentos ou derramamentos de combustíveis e lubrificantes em postos que utilizam o Sistema
de Armazenamento Subterrâneo de Combustíveis (SASC).
Logo, para que haja um estudo mais aprofundado do caso, bem como um melhor
entendimento dos resultados obtidos, será feita uma breve descrição das características do
empreendimento, equipamentos e instalações nele contidos; Identificação existência de poços de
captação de água na área; Caracterização da geologia e hidrogeologia regional e local, bem como
definição da direção do fluxo da água subterrânea; Nesse contexto, também serão feitas análises
16
do solo para determinação de VOC e Análises Laboratoriais dos parâmetros analíticos BTEX e
HPA.
3.3.2- Características Gerais do Empreendimento
O posto "X" estudado, é classificado como um empreendimento de classe 2 pela NBR
13.786/97 da ABNT, devido a sua localização, pois encontra-se situado em zona urbana,
comercial e residencial, e apresenta um poço de captação de água para consumo doméstico. Essa
classificação é feita a partir da análise do ambiente em torno do posto de serviço em um raio de
100 m a partir do seu perímetro.
A Tabela 1 abaixo, mostra o SASC do posto em estudo. É possível analisar que ele é
composto por 4 tanques, sendo 2 bipartidos e 2 plenos. As tubulações são feita por polietileno de
alta densidade conhecido como PEAD e nunca apresentaram registro de vazamentos.
Tabela 4- Características do SASC do Posto de Revendas "X"
TANQUE COMBUSTÍVEL CAPACIDADE
(m³) TIPO POSIÇÃO
TQ - 01 DC 30 Pleno Subterrâneo
TQ - 02 DC 30 Pleno Subterrâneo
TQ - 03 DS10/ET 15/15 Bipartido Subterrâneo
TQ - 04 GA/GC 10/20 Bipartido Subterrâneo
Fonte: Banco de Dados da Empresa
Para que a Investigação de Passivo Ambiental ocorresse de forma satisfatória, foi
realizado pela empresa responsável por emissão do passivo, um plano de amostragem da
área, onde foi feita uma investigação preliminar e avaliação da área de entorno. Esse plano,
além de permitir a caracterização geológica da área, permite avaliar se há contaminação por
hidrocarbonetos BTEX e HPA no solo.
17
Também houve a preocupação de se caracterizar o meio físico, o que possibilitou a
caracterização geológica e hidrogeológica do local. Sondagens foram feitas e amostras de
campo foram coletadas e enviadas para um laboratório a fim de se analisar seu conteúdo. A
localização dessas sondagens são escolhidas baseadas em áreas nas quais existem a maior
possibilidade de existência de contaminantes.
A medição de VOC é feita tendo por objetivo mapear os pontos que apresentam maiores
concentrações de compostos orgânicos voláteis e, consequentemente, determinar a instalação
de postos de monitoramento. Por se tratar de um posto de revenda de combustíveis, a
probabilidade de vazamentos e derramamentos bem como a existência de produtos derivados
de petróleo, leva a escolha da análise dos parâmetros BTEX e HPA na área, atendendo assim
ao termo de referência emitido pelo IDEMA.
O número e localização dos pontos de amostragem foram executados de acordo com o
estabelecido no item 4 do termo de referência. O posto possui 4 tanques instalados, 14
unidades de abastecimento (bombas), e 4 filtros de diesel. Assim, as sondagens seguiram um
esquema de amostragem direcional e foram realizadas nas proximidades dos equipamentos
que apresentam maior potencial de contaminação. Dessa forma, foram realizadas 17
sondagens no empreendimento.
A figura 2 representa os 17 pontos de sondagem do empreendimento. A figura 3 mostra
uma vista área do empreendimento em estudo.
18
Figura 2- Croqui com os pontos de Sondagem do empreendimento.
19
Figura 3- Visão aérea do empreendimento.
3.3.3- Método de Medição de VOC
No presente estudo foi utilizado pela equipe da empresa, o método gás survey ativo, com
a medição de compostos orgânicos voláteis (VOC) cujo objetivo era detectar os pontos com
maior concentração de COVs, gerando informações para os locais de implementação de pontos
de monitoramento. Os pontos de amostragem foram dispostos em malha regular com
espaçamento máximo de 5m.
A escolha dos locais para realização de sondagens de medição de VOC foi feita
baseando-se nas informações adquiridas no local do empreendimento. Após analisar essas
informações os locais são escolhidos baseados no risco de contaminação. Normalmente esse
locais abrangem tanques, bombas, tubulações, áreas de lavagem de veículos e áreas de troca de
óleo, por exemplo. Esses ambientes são normalmente os mais propensos a existirem
derramamentos ou vazamentos.
20
Isso é explicado devido aos problemas de falta de manutenção em tanques de óleo, por
exemplo, que pode ocasionar vazamentos- por isso hoje é incentivado o revestimento desses
tanques com uma parede dupla, além da constante fiscalização do estado de manutenção dos
mesmos. O descarte inadequado deste produto, também é responsável pela contaminação dos
solos e aquíferos. Em relação as áreas de lavagem de veículo, elas podem direcionar os fluidos
contaminados para o solo (por isso é importante a instalação de caneletas que conduzam esses
fluidos a locais apropriados); Bombas e tubulações são potenciais agentes contaminadores
devido principalmente a falta de manutenção em tais equipamentos.
Objetivando evitar possíveis acidentes, as sondagens são feitas em um raio de 1 metro
desses locais. No presente estudo, foram realizado 200 furos com medições a 1 metro de
profundidade. A figura abaixo apresenta o momento de execução, bem como a medição realizada
posteriormente.
Figura 4- Realização de Sondagens na área do empreendimento.
3.3.4. Procedimento das Sondagens
As amostras foram coletadas pela equipe a uma distância de aproximadamente 5 metros
das proximidades dos tanques e a 2 metros das bombas, por meio de um trado manual. Onde
seguiram-se alguns procedimentos:
21
1- Preparação e limpeza dos locais de amostragem;
2- Escavação e coleta de amostras de solo a cada metro;
3- Divisão da amostra em duas alíquotas;
4- Manter a primeira alíquota sob refrigeração;
5- Embalar a segunda alíquota em sacola de plástico, quebrar os torrões de solo e agitar a
amostra, deixando-a em repouso por 10 minutos.
6- Após o repouso, agitar novamente por 15 segundos e medir o VOC com o equipamento
apropriado (Phocheck), devidamente calibrado;
7- Colocar a primeira alíquota da amostra da profundidade que apresentou maior concentração
de VOC em frasco de vidro com septo de teflon para ser enviada ao laboratório.
Nos pontos de amostragem em que foram encontrados água, poços de monitoramento
foram instalados objetivando a coleta da água subterrânea. Para as amostras de água, foram
seguidos os procedimentos:
1- Inspeção dos pontos;
2- Medição do nível da água dentro do poço;
3- Realização da purga;
4- Coleta da água de dentro dos poços;
5- Acondicionamento das amostras nos frascos de coleta (âmbar);
6- Identificação e o armazenamento das amostras para serem enviadas ao laboratório.
As amostras colhidas foram acondicionadas em um isopor com gelo em seus respectivos
frascos, para se manterem a temperatura ideal (4ºC±2ºC) obedecendo a CONEMA 06/2011.O
isopor foi então vedado por um perito designado pelo Ministério Público (que também
acompanhou a coleta das amostras de solo e água subterrânea), responsável por enviar as
amostras a um laboratório de credibilidade. Neste laboratório, foram analisados os parâmetros
BTEX e HPA para identificação de uma possível contaminação oriunda de hidrocarbonetos
derivados de petróleo.
22
3.3.5- Geologia Local
Uma das sondagens realizadas no posto, usando o trado motorizado, destinou-se à
caracterização geológica. Complementarmente a essa caracterização, buscou-se a coleta de dados
geológicos (mapas e informações geológicas) através de consultas ao banco de dados da
Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM) e do IDEMA. Na figura 5, encontra-se
um perfil geológico, feito com base nas informações obtidas após a análise geológica das
amostras de solo. Esse perfil apresenta as características litológicas do subsolo local, analisando
parâmetros como textura, granulometria, formato dos grãos e outras particularidades relevantes
para um melhor entendimento da geologia da área.
Figura 5- Perfil Geológico do local de execução da sondagem a trado.
23
3.3.6- Hidrogeologia e águas subterrâneas do aquífero
Durante a execução das sondagens foram detectados 8 pontos de amostragem que
continham água. Logo, foram instalados 8 poços de monitoramento da água subterrânea na área
do posto. É possível analisar os locais de instalação desses poços através da figura 6.
Figura 6- Localização dos Poços de Monitoramento Instalados
24
Segundo a CETESB: " Em empreendimentos com área total igual ou inferior a 1.000 m²,
os pontos de sondagem devem se situar em áreas desobstruídas e a jusante dos equipamentos,
considerando-se o provável sentido de escoamento da água subterrânea, conforme a seguinte
seqüência de priorização: 1 - tanques de armazenamento de combustíveis, em uso e desativados,
exceto os tanques de armazenamento de álcool; 2 - filtros de diesel; 3 - bocais de descarga à
distância; 4 - unidades de abastecimento (bombas), exceto as de abastecimento de álcool; 5 -
tanque de óleo usado". A sondagem só pode ser realizada quando se tiver certeza de que ela não
irá atingir nenhum equipamento e que não há tubulações enterradas nos pontos de sondagem.
3.3.7- Fluxo da Água Subterrânea dos Aquíferos
Unindo conhecimentos técnicos, levantamento de campo em torno do empreendimento e
os dados coletados nas sondagens, pode se estimar as direções dos fluxos das águas subterrâneas.
Para isso, é preciso medir a profundidade da água subterrânea após 30 minutos da realização da
perfuração em cada sondagem realizada, subtraindo esse valores da altura do terreno em relação
ao nível do mar, de forma a se conhecer o nível estático (Carga Hidráulica) do aquífero para cada
um dos pontos. Como o nível de água foi atingido em sondagens, foram construídos 8 poços de
monitoramento.
25
CAPÍTULO 4 - RESULTADOS E DISCUSSÕES
26
4.1- Hidrogeologia e Fluxo da Água Subterrânea
De acordo com dados da SEMARH- Secretaria de Estado de Meio Ambiente e dos
Recursos Hídricos o município em que se encontra o Posto "X" em estudo, está localizado na
Bacia Apodi-Mossoró e na Faixa Litorânea Norte de Escoamento Difuso. Durante a execução
das sondagens, foram instalados poços de monitoramento da água subterrânea na área do posto,
conforme mostrado na figura 7, descrita na metodologia. Abaixo encontra-se o perfil geológico
de um desses poços de monitoramento.
Figura 7- Perfil Construtivo do poço de Monitoramento PM02
27
As direções dos fluxos de água subterrânea são estimadas utilizando-se os dados obtidos
nas sondagens realizadas em conjunto com o conhecimento técnico e aos levantamentos de
campo realizados no entorno do empreendimento, bem como dados referentes a topografia do
terreno obtidos na literatura. Em cada uma das sondagens deve-se medir a profundidade da água
subterrânea após 30 minutos da realização da perfuração. Esses valores são subtraídos da altura
do terreno em relação ao nível do mar (Cota), de forma a se conhecer a Carga Hidráulica do
aquífero para cada um dos pontos.
Tabela 5- Dados da Cota Topográfica- nível d’água (NA) e Nível Estático (NE).
Assim, a partir dos resultados de cálculos da Carga Hidráulica, faz-se uma estimativa da
água subterrânea do terreno, onde a direção do fluxo foi baseada na topografia do terreno. O
fluxo de água no aquifero flui do ponto de maior carga hidráulica para o de menor carga
hidráulica, de forma perpendicular as curvas de nível plotadas a partir da inferência realizada no
software ArcGIS (método de interpolação), conforme pode ser visualizado na Figura 8.
Vale salientar que, em se tratando de características intrínsecas ao substrato, a dedução
do fluxo está susceptível a variações, uma vez que podem ocorrer casos de fissuras ou fraturas
que podem alterar as áreas de recarga do aquifero.
28
.
Figura 8- Direção do Fluxo de Água no Aquífero
4.2- Análise dos VOCs- Compostos Orgânicos Voláteis
A tabela a seguir mostra as concentrações detectadas em todos os pontos de medição de
VOC: Conforme apresentado na Tabela 6, foram detectados valores de VOC, os quais
ultrapassaram a concentração equivalente a 100 ppm.
29
Os locais para realização dos furos e consequente elaboração da malha de VOC, abrangeu
lugares com maiores probabilidades de contaminação: perto dos tanques, bombas, tubulações,
áreas de lavagem de veículos e troca de óleo. Os furos foram feitos a um metro de profundidade.
Foram realizados 200 furos com medições a 1 metro de profundidade.
Tabela 6- Maiores Concentrações obtidas na malha de VOC
Furos VOC (ppm)
3 166,7
9 262,4
10 212,1
45 212,8
46 169,4
103 106,2
Os pontos acima, que ultrapassaram esse valor de 100 ppm, são considerados pontos
críticos, visto que, apresentaram elevados índices de contaminação. Os VOCs são indicadores de
contaminação pois por serem muito voláteis, eles geralmente se volatilizam rapidamente sendo
difíceis de serem detectados em grande quantidade, a menos que haja uma contaminação na área
em estudo, onde esses compostos estarão sendo frequentemente liberados, indicando a presença
de um contaminante na área.
Encontra-se disponível, em anexo, a Tabela 9 com todas as concentrações obtidas nos
200 furos da malha de VOC.
Na Figura 9 é apresentado um croqui com a locação dos furos de medição da
concentração de VOC.
30
Figura 9- Croqui com a localização dos furos de VOC na área do empreendimento.
31
4.3- Análises das amostras de solo e água : Quantificando o BTEX e o HPA.
Após a finalização das sondagens foram coletadas amostras para análise química, de
acordo com os procedimentos e profundidades já descritas. A Tabela 7 mostra esses resultados.
Tabela 7- Resultados das análises químicas para as amostras de solo.
Quanto aos resultados laboratoriais de análise do solo, pode-se inferir que nas amostras
dos pontos SD05, SD09, SD10 foram detectadas concentrações de substâncias menores que o
Valor de Intervenção, porém maiores que o Valor de Prevenção determinado pela Resolução
supracitada.
32
Diante dessas constatações, pode-se classificar o solo do empreendimento como de
Classe 3, o que indica a necessidade de realização de um monitoramento da qualidade do solo no
local para verificação da concentração dessa substâncias e de outros compostos do tipo
hidrocarbonetos derivados do petróleo (Tabela 8). Logo, o monitoramento feito na área verificam
a concentração dessas substâncias orgânicas, analisando assim se elas diminuem ou aumentam
ao longo do tempo. No caso de aumentarem, isso indica que a contaminação é recorrente.
Tabela 8- Resultados das análises químicas para as amostras de água.
Nas amostras de água, a maioria desses compostos tiveram concentrações abaixo do
limite de detecção do equipamento. Em três amostras foram detectadas substâncias com
concentrações menores que o Valor de Prevenção determinado pela Resolução CONAMA 420
de dezembro de 2009, não precisando de qualquer tipo de monitoramento.
33
CAPÍTULO 5 - CONCLUSÕES
34
5.1- Conclusões
No presente trabalho foi abordado o estudo da contaminação do solo e da água
subterrânea por meio de hidrocarbonetos aromáticos BTEX e HPA. Para facilitar esse estudo, foi
feita uma classificação geológica local do empreendimento; análises de malha de VOC foram
realizadas objetivando a detecção dos pontos com maiores probabilidades de contaminações;
Sondagens também foram feitas no intuito de se coletar amostras de solo e da água dos aquíferos
para se analisar a presença desses hidrocarbonetos aromáticos. As figuras e mapas utilizados
neste trabalho, foram retiradas do banco de dados da empresa.
Em relação a etapa de medição de compostos orgânicos voláteis (VOC) pode-se afirmar
que foram detectadas concentrações diferentes de 0 ppm na maioria dos 200 pontos analisados,
sendo o ponto 09 o que apresentou o maior valor, 292,4 ppm. Complementando o estudo de
passivo ambiental, foram realizadas 17 sondagens com a coleta de amostras de solo em
profundidades variadas para análise dos parâmetros BTEX e HPA.
Com base nos laudos emitidos, pode-se inferir que nas amostras de água não foram
encontradas substâncias com concentrações maiores que o Valor de Prevenção determinado pela
CONAMA 420/09. Quanto às analises de solo, foram detectadas, nas sondagens SD05, SD09 e
SD10, substâncias com concentrações menores que o Valor de Intervenção, porém acima do
Valor de Prevenção determinado pela Resolução já citada.
Diante dessa constatação, pode-se classificar o solo do empreendimento como de Classe
3, indicando a necessidade de realização de um monitoramento da qualidade do solo no local
para verificação da concentração das substâncias encontradas e de outros compostos do tipo
hidrocarbonetos derivados do petróleo.
35
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38
ANEXO
39
Tabela 9- Concentrações dos 200 furos da malha de VOC
