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CARACTERIZAÇÃO HIDROGEOLÓGICA E HIDROQUÍMICA

 

 MUITOS PROJETOS precisam de estudos de caracterizações hidrogeológicas e geotécnicas e/ou da análise da qualidade dos solos e águas subterrâneas. Esses estudos são voltados para obras civis e de meio ambiente, como estudos de avaliação de passivos ambientais para obtenção e renovação de licenças; implantação de sistemas de monitoramento dos solos e águas subterrâneas; avaliação da contaminação para implantação de empreendimentos imobiliários; estudos para outorgas de poços de captação de águas subterrâneas; e etc.

 

O objetivo é avaliar a viabilidade técnico-econômica de empreendimentos, diagnosticar impactos ambientais, e atender a legislações vigentes. Para cada projeto são aplicados métodos adequados ao estudo de acordo com normas e objetivos específicos de cada um deles. 

 

Os serviços oferecidos, compreendem: Sondagens de Reconhecimentos e Amostragem de Solos Instalação de Poços de Monitoramento e Amostragem Águas Subterrâneas Ensaios Hidráulicos - Geofísica Ambiental Modelagem Matemática de Fluxo e Transporte de Poluentes na Água Subterrânea Monitoramento de Solos e Águas Subterrâneas.

Sondagens de Reconhecimento
Amostragem de Solos

OS ESTUDOS AMBIENTAIS de caracterização hidrogeológica devem ser precedidos de caracterização geológico geotécnica da área de interesse com o objetivo de se caracterizar e classificar os solos para prever os seus comportamentos mecânico e hidráulico em obras meio ambiente, conhecendo-se ao mesmo tempo, as suas formas de ocorrência e a geometria das camadas nos locais de estudo.

 

A base da caracterização é a descrição dos aspectos de interesse durante e após a execução das perfurações que podem feitas por métodos manuais ou mecânicos. As descrições realizadas em exposições de solos por escavações e em sondagens, aliadas a ensaios expeditos e de laboratório, permitem elaborar, de forma bastante complexa, mapas e seções apresentando os grupos de solos quanto à gênese e ao comportamento geotécnico esperado.

 

E para fins de estudos de contaminação, as amostragens realizadas durante as sondagens devem ser o mais representativas do meio estudado e são realizadas de acordo com os objetivos dos projetos propostos, e podem ser realizadas para análises químicas de metais, compostos orgânicos voláteis e semivoláteis, análises físicas de densidade, granulometria, mineralogia, e análises microbiológicas.

 

No Estado de São Paulo, a CETESB através do Manual de Gerenciamento de Áreas Contaminadas, estabelece diretrizes para um plano de amostragem, onde são considerados a distribuição dos pontos de amostragem, número de pontos de amostragem, profundidade de amostragem, quantidade de amostra necessária, amostras simples e compostas, protocolo de amostragem e preparação de amostras de solo, técnicas de amostragem.

 

E também, a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), publicou as normas NBR 15492 “Sondagem de reconhecimento para fins de qualidade ambiental: Procedimento”, que estabelece os requisitos exigíveis para a execução de sondagem de reconhecimento de solos e rochas para fins de qualidade ambiental.

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Instalação de Poços de Monitoramento
Amostragem Águas Subterrâneas

OS POÇOS DE MONITORAMENTO são instrumentos para estudos de hidráulica subterrânea e hidroquímica usados com os objetivos de efetuar medições de nível da água, e como piezômetos, para serem utilizados na elaboração de mapas potenciométricos e de superfície do nível da água e fluxo da água subterrânea; coletar amostras de água subterrânea para caracterização geoquímica, investigação de contaminação, e extensão das plumas de contaminação; e, efetuar ensaios para determinar propriedades hidrogeológicas de aquíferos e aquitardes, tais como velocidades e direções de fluxo das águas subterrâneas, condutividades hidráulicas, dispersividades e retardamentos.

 

Após a perfuração do solo, a metodologia de instalação, consiste na instalação de tubos filtro e revestimento, lançamento de pré-filtros e selos, e construção de proteção sanitária. Um projeto e construção de poço de monitoramento deverá garantir a obtenção de amostras representativas da qualidade da água subterrânea; a construção durável e confiável dos PMs; e a caracterização hidrogeológica adequada da área de acordo com as necessidades de cada projeto.

 

As normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), 15495-1 “Poços de monitoramento de águas subterrâneas em aquíferos granulares Parte 1: Projeto e construção”, NBR 15495-2 “Poços de monitoramento de águas subterrâneas em aquíferos granulares Parte 2: Desenvolvimento” são baseadas na ASTM D 5092:2004; e cancelam e substituem a norma da NBR 13.895:1997 “Construção de poços de monitoramento e amostragem”.

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Ensaios Hidráulicos

OS FUROS DAS SONDAGENS E POÇOS constituem o acesso ao interior da formação geológica com pouca interferência sobre suas características naturais, onde são feitos ensaios para a determinação de parâmetros hidrogeológicos.

 

Ensaios de permeabilidade são realizados em geologia de engenharia e ambiental e variam quanto às metodologias adotadas, que podem ser: (i) ensaios de infiltração através da introdução de água mantendo uma carga num nível constante e mede-se a vazão injetada necessária para manter tal nível; (ii) ensaios de bombeamento e, neste caso o aquífero é descarregado mantendo-se um nível constante e mede-se a vazão bombeada necessária para manter o mesmo nível de rebaixamento constante; (iii) ensaios de rebaixamento através da introdução de água e mede-se em seguida sua velocidade de rebaixamento; e, (iv) ensaios de recuperação através da retirada de água e mede-se em seguida sua velocidade de recuperação.

 

O ensaio conhecido como slug test é um ensaio a nível variável onde é aplicada uma carga ou descarga instantânea no nível da água e acompanha-se a estabilização.

 

Numa classificação ampla, os testes de bombeamento podem ser divididos em: (i) teste de aquífero que tem por finalidade a determinação dos parâmetros hidrodinâmicos como a transmissividade, capacidade de armazenamento e condutividade hidráulica, e sua execução consiste no bombeamento com uma vazão constante e acompanhamento da evolução dos rebaixamentos produzidos em um ou mais poços de observação situados a uma distância qualquer do poço bombeado; e (ii) teste de produção, que tem por finalidade determinar perdas de cargas que ocorrem num poço e estabelecer a vazão ótima de explotação, e sua execução consiste na realização de bombeamento em etapas.

 

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Geofísica Ambiental

OS MÉTODOS GEOFÍSICOS são técnicas indiretas de investigação das estruturas através da aquisição e interpretação de dados instrumentais, caracterizando-se, portanto, como métodos não invasivos ou não destrutivos; e permitem avaliar as condições geológicas locais através dos contrastes das propriedades físicas dos materiais de subsuperfície, e tem como uma das principais vantagens em relação aos métodos tradicionais, a rapidez na avaliação de grandes áreas com custo relativamente menor. Além disso, os levantamentos geofísicos propiciam a execução de perfis contínuos, possibilitando a identificação com maior precisão das variações laterais decorrentes das mudanças litológicas ou originadas pela presença da contaminação subterrânea.

 

A metodologia envolvendo o uso de métodos geoelétricos é muito usada em geologia ambiental, e envolvem a detecção dos efeitos produzidos pelo fluxo de corrente elétrica em subsuperfície, pois o contraste entre as várias propriedades elétricas das rochas, dos sedimentos e dos minerais viabilizam a utilização dos métodos como forma de investigação. A aplicação de dois ou mais métodos geofísicos distintos aumenta a precisão das interpretações, sendo que a natureza dos contaminantes e a geologia local são os fatores decisivos na seleção das técnicas geofísicas a ser utilizadas.

 

Na investigação de áreas contaminadas, a realização da geofísica tem por objetivo básico a identificação da contaminação subterrânea, além da definição das feições geológicas e hidrogeológicas dos locais investigados. A interpretação dos dados geofísicos pode contribuir para a obtenção de informações sobre a litologia, estratigrafia, profundidade do nível d’água, profundidade do embasamento, presença de falhas ou fraturas, existência de aquíferos importantes, caminhos preferenciais de propagação subterrânea e outras feições geológicas de interesse. Na avaliação da presença da contaminação em profundidade, o emprego dos métodos geofísicos está voltado, especificamente, à localização de valas contendo resíduos, investigação da contaminação disseminada no solo e nas águas subterrâneas, detecção de tambores e tanques enterrados e determinação de vazamentos em tanques ou dutos.

 

E de âmbito nacional, a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), publicou a norma NBR 15935 “Investigações ambientais: Aplicação de métodos geofísicos” que estabelece as diretrizes para a seleção de métodos geofísicos aplicáveis a investigações ambientais de solos e água subterrânea.

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Modelagem Matemática
Fluxo e Transporte de Poluentes na Água Subterrânea

OS MODELOS são ferramentas fundamentais para planejamento e previsões das situações reais, e é possível quantificar o fluxo e o transporte de poluentes no solo e nas águas através da modelagem matemática por computadores, que utilizam uma série de equações, resolvidas por aproximações numéricas, para simular e prever respostas físico-químicas num solo sujeito a perturbações, tais como poços de bombeamento ou injeção e migração de contaminantes. Os modelos matemáticos de fluxo e transporte apresentam muitas aplicações comocompreensão e previsão do fluxo e transporte de poluentes em sistemas aquíferos; delineamento de áreas de proteção de poços; definição de pontos para coleta de dados de campo e avaliação de dados existentes; e seleção e avaliação de alternativas de remediação em um local contaminado.

 

A metodologia da modelagem envolve a determinação da distribuição da carga hidráulica; determinação do fluxo e determinação do transporte de poluentes; e para isso é necessário o desenvolvimento das etapas de definição do problema; coleta de dados; seleção de um modelo matemático adequado; construção do modelo com base nos dados coletados; calibração e validação; análise de sensibilidade; previsão e visualização.

 

Os modelos matemáticos ampliam nossa base de informações, mas não produzem respostas definitivas, uma vez que fornecem uma versão simplificada de um fenômeno que frequentemente é muito mais complexo na prática. Todavia, quando usados em conjunto com a experiência e dados de campo, auxiliam na tomada de decisão, sobretudo quando várias alternativas, envolvendo muitas variáveis, precisam ser comparadas.

 

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Monitoramento de Solos e Águas Subterrâneas

O MONITORAMENTO AMBIENTAL consiste em realizar medições e observações específicas com objetivo de verificar se determinados impactos ambientais estão ocorrendo, e dimensionar a sua magnitude, e avaliar se as correspondentes medidas preventivas adotadas estão sendo ou não eficazes.

 

Para saber o grau de impacto, há necessidade do conhecimento prévio da área, ou seja, das condições naturais antes do impacto acontecer. O background natural ou geoquímico é uma medida relativa para distinguir concentrações naturais de um elemento (geogênicas) e a influência de atividades antrópicas nestas concentrações. No entanto, devido a ocupação e uso dos solos, é fundamental o estabelecimento de indicadores ambientais, que permitam avaliar o nível de modificação imposta por uma ação ou intervenção no ambiente. O indicador deve permitir a mensuração de mudanças e fornecer informações por meio de parâmetros quantitativos ou qualitativos. Somente assim é possível avaliar corretamente os impactos: por meio de uma identificação e validação sistemática dos efeitos decorrentes da implantação de projetos ou planos de ocupação.

 

O sistema de monitoramento tem o papel de acusar a influência de uma determinada fonte de poluição na qualidade da água subterrânea.  A metodologia envolve amostragens efetuadas em poços de monitoramento distribuídos estrategicamente de acordo com estudos de caracterização hidrogeológica e hidroquímica. A localização estratégica, aliada a construção racional dos poços de monitoramento, a métodos eficientes de amostragem e análise químicas, permitem resultados bastante precisos sobre a qualidade da água subterrânea.

 

No Estado de São Paulo, a CETESB através da Decisão de Diretoria nº 38 de 2017 que dispõe sobre o gerenciamento de áreas contaminadas, obriga a realização do monitoramento da eficiência e eficácia durante a remediação, e do monitoramento para encerrammento após o atingimento das metas de remediação.

 

E de âmbito nacional, a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), publicou as normas NBR 15495-1 “Poços de monitoramento de águas subterrâneas em aquíferos granulares Parte 1: Projeto e construção”, NBR 15495-2 “Poços de monitoramento de águas subterrâneas em aquíferos granulares Parte 2: Desenvolvimento”, e NBR 15847 “Amostragem de água subterrânea em poços de monitoramento: Método de purga”, que estabelecem métodos e procedimentos para a construção, desenvolvimento e amostragem de poços usados para investigações e programas de monitoramento de qualidade de águas subterrânea em estudos e remediação de passivos ambientais; e ainda a norma NBR 17025 que especifica os requisitos gerais para a competência em realizar ensaios e/ou calibrações, incluindo amostragens.

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