ESTUDO DO COMPORTAMENTO DOS HIDROCARBONETOS EM SOLO CONTAMINADO POR GASOLINA

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1 ESTUDO DO COMPORTAMENTO DOS HIDROCARBONETOS EM SOLO CONTAMINADO POR GASOLINA Rodrigo Latanze (*) Professor Adjunto da Universidade da Associação de Ensino de Ribeirão Preto (UNAERP) SP-Brasil. Jacob Fernando Ferreira Professor Adjunto da Universidade da Associação de Ensino de Ribeirão Preto (UNAERP) SP-Brasil. Cristina F. P. Rosa Paschoalato Mestre em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/USP). Professora da Universidade da Associação de Ensino de Ribeirão Preto (UNAERP). Doutoranda em Hidráulica e Saneamento na EESC/USP. Vera Lúcia Soares Mestre em Química Analítica pela Pontifícia Universidade Católica PUC (Rio de Janeiro). Professor Adjunto da Universidade de Ribeirão Preto (UNAERP) SP Brasil. Carlos Henrique Ferreira Aluno de iniciação científica do curso de Engenharia Química da Universidade de Ribeirão Preto (UNAERP). João Alvares da Costa Mestre em Química pela UNICAMP Universidade de Campinas - SP. Coordenador de Projetos Especiais pela Universidade de Ribeirão Preto (UNAERP) SP - Brasil Justo Camejo Ferreira Mestre em Geologia pela Lairise University Wouston Texas. Geólogo do Centro de Pesquisas da PETROBRAS CENPES RJ Brasil (*) Endereço: Jaboticabal-SP, Avenida Sylvio Vantini, 889. Bairro: Nova Jaboticabal CEP: Fone: (16) RESUMO No Estado de São Paulo, existem aproximadamente, 8,4 mil postos de abastecimento de combustíveis e supõe-se que a vida útil dos tanques de armazenamento de combustível é de aproximadamente de 25 anos, o que ao longo do tempo, devido ao desgaste do tanque pode acarretar vazamentos. Os maiores problemas da contaminação por combustível são atribuídos aos hidrocarbonetos monoaromáticos, que são os constituintes mais solúveis e mais móveis da fração da gasolina, tais como Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos (BTEX) que são para o homem, poderosos depressores do sistema nervoso central, apresentando toxidade crônica, mesmo em pequenas concentrações (na ordem de ng/ml). Outra fração bastante abundante da gasolina são os hidrocarbonetos leves, aqueles com cadeia carbônica de C 5 a C 8, que podem ser facilmente detectadas pela técnica proposta neste trabalho, tendo uma maior sensibilidade no início de um vazamento. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia para identificação destes hidrocarbonetos, monitorando-se a possibilidade de vazamento dos tanques nos postos de abastecimento de combustíveis. Foi desenvolvido um sistema analítico de baixo custo com o objetivo identificar precocemente esta contaminação. O sistema desenvolvido consta da análise dos hidrocarbonetos leves por cromatografia gasosa com detecção por ionização de chama. Testes realizados em um campo de prova, área contaminada com volumes conhecidos de gasolina, demonstraram que esta técnica possibilita a identificação destes compostos, com alta sensibilidade na detecção de hidrocarbonetos leves, possibilitando fazer um monitoramento para a identificação de pequenos vazamentos dos tanques. Palavras Chave: hidrocarbonetos, gasolina, solo contaminado, cromatografia gasosa

2 INTRODUÇÃO A contaminação ou poluição do meio ambiente, devido vazamento de produtos orgânicos envolve vários fatores físicos, químicos e biológicos. Este trabalho tem por objetivo a identificação precoce do vazamento de tanques submersos de armazenamento de combustíveis. O monitoramento pode evitar uma poluição ambiental, que é resultado do lançamento ou liberação de matéria ou energia em um ambiente, em quantidade ou intensidade tais, que o torne impróprio às formas de vida que ele normalmente abriga, ou prejudique os seus usos (MOTA, 1997). Os locais de armazenamento dos derivados de petróleo devem ser monitorados periodicamente, para qualquer tipo de vazamento que eventualmente ocorra possa ser contido imediatamente, sem que afete a saúde humana e consequentemente não cause um grande desastre ecológico. A Organização Mundial de Saúde define saneamento como o controle de todos os fatores do meio físico do homem, que exercem ou podem exercer efeito deletério sobre o seu bem-estar físico, mental ou social (MOTA, 1997). Os riscos de poluição dos recursos hídricos subterrâneos por vazamentos em tanques de armazenamentos de derivados de petróleo e substâncias químicas tem sido objeto de estudo cada vez mais intensivos nos paises desenvolvidos. Nos Estados Unidos, a preocupação dos órgãos públicos gerou o Ato de Conservação e Recuperação de Recursos, em Os vazamentos dos tanques de armazenamentos de combustíveis derivados de petróleo podem ocorrer por cousa de instalações inadequada, processos de corrosão e no processo de abastecimento dos tanques. A retrospectiva na Europa e Estados Unidos tem mostrado que os tanques irão corroer e vazar dentro de vinte anos após sua instalação. Em caso de um derramamento, o custo médio do trabalho de recuperação de locais atingidos, segundo a EPA, é de cerca de U$ no entanto, não estão incluídos os custos relacionados à escavação, eliminação de resíduos ou reforma dos tanques (GUIGER, 1996). O controle da poluição ambiental é uma atividade característica de saneamento para evitar que ocorram futuramente prejuízos à saúde humana, para que a biota não seja afetada desfavoravelmente ou lance matérias ou energia em desacordo com os padrões ambientais estabelecidos. 2. OBJETIVO Desenvolver uma metodologia analítica para identificação de hidrocarbonetos, monitorando-se desta forma a possibilidade de vazamento dos tanques em postos de abastecimento de combustíveis; Avaliar o comportamento dos hidrocarbonetos no solo contaminado em função do tempo; Determinação de áreas contaminadas por combustível através do estudo da variação dos hidrocarbonetos leves presentes no solo. 3. METODOLOGIA O estudo hidrocarbonetos leves foi realizado através da quantificação dos mesmos em três situações diferentes: - solo natural ( sem a menor possibilidade de contaminação); - solo contaminado com gasolina; - vapores provenientes da gasolina (este material foi coletado no recipiente de estocagem do combustível). O solo utilizado no experimento foi obtido e caracterizado no laboratório de Química Agrícola da Universidade de Ribeirão Preto UNAERP O comportamento dos hidrocarbonetos Leves foram avaliados através de análises obtidas por cromatografia gasosa com detecção por ionização de chama. Para a análise dos hidrocarbonetos leves utilizou-se um cromatógrafo gasoso, da marca Hewlett Packard (HP), série 6890 Plus acoplado com detector de ionização de chama (FID), e coluna capilar de sílica fundida de 50m de comprimento e 0,32mm de diâmetro interno com fase estacionária de Al 2 O 3 /KCl; 2

3 FIGURA 1: Cromatógrafo Gasoso, disponibilizado para a pesquisa O aparelho foi calibrado com uma mistura padrão de gases de acordo com a Tabela 1(certificado pela White Martins). Tabela 1 : Componentes e Composições da mistura padrão usada na cromatografia. COMPONENTE Metano Etano Etileno Propano Propileno Isobutano Butano Buteno-1 Pentano Hexano Heptano Octano COMPOSIÇÃO 5,4 ppm 5,4 ppm 5,5 ppm 6,4 ppm 5,6 ppm 5,5 ppm 5,6 ppm 4,6 ppm 4,3 ppm Técnica de análise por headspace A amostra do solo é transferida para um recipiente metálico com cerca de 500mL de capacidade que em seguida é adicionado água saturada com cloreto de sódio, de tal forma que deixe um Headspace (câmara de ar) equivalente a 1/3 da capacidade do recipiente de onde será retirada a amostra gasosa após agitação e aquecimento durante 15 minutos a uma temperatura de 60ºC. HEADSPACE SOLO FIGURA 2: Desenho esquemático da amostra para análise por headspace. ÁGUA 4. RESULTADOS E CONCLUSÕES 3

4 Os cromatogramas obtidos através das análises do gases e vapores do solo pelo método por heds pace estão demonstradas a seguir: a) cromatograma do solo não contaminado (fig.03) b) cromatograma relativo as vapores provenientes de gasolina (fig.04) c) cromatograma do solo contaminado com combustíveis (fig.05) Característica do solo não contaminado (fig.03) Característica dos vapores provenientes da gasolina (fig.04) Característica do solo contaminado com gasolina (fig.05) 4

5 Analisando os cromatogramas de vapores provenientes de gasolina verificamos entre outros hidrocarbonetos a presença do pentano, hexano, heptano, octano e de uma família de picos característico da gasolina. O cromatograma do solo sem contaminação constatamos a presença de hidrocarbonetos naturalmente existentes no solo porem o cromatograma do solo no qual provocamos uma contaminação observamos que além dos hidrocarbonetos naturais do solo e apresenta os oriundos da gasolina e isso nos leva a afirmar que ocorreu a contaminação por aquele tipo de combustível.. Pretendemos com a quantificação dos hidrocarbonetos presentes a ter uma indicação do teor da contaminação e o local exata onde a mesma ocorreu. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS FERREIRA,J.C. (1998) Gases do solo na área da base de Brasília (DF) do poliduto Paulínia/Brasília : Implicações exploratórias. Comunicação Técnica CEGEQ-62/Maio 1998 (Relatório Interno da Petrobras). FERREIRA,J.C. & GONÇALVES, R.C.S. (1998) Poços rasos permanentes para monitoramento de gases e vapores. Comunicação Técnica CEGEQ- 156/Dezembro 1998 (Relatório Interno da Petrobras). GUIGUER, N. (1994). Poluição das Águas Subterrâneas e do Solo Causada por Vazamento em Postos de Abastecimento. Waterloo Hydrogeologic. MOTA, S. (1997) Introdução à Engenharia Ambiental, Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental (ABES). Sindicato Nacional dos Editores de Livros RJ, 292p. 5