Modelo de Multmeos 6 Modelo de Multmeos P 6..Pestcdas alados Tabela Lsta de todos os pestcdas[*] Massa Pressão olubldade Ponto ose (rato) r Água olo edmento # Pestcda molar de apor aquosa Log ow de usão L50 g x mol - Pa g x m - o h mg x kg - ldcarb 90.5 0.004000 6000.000.000 99.0 5 550 700 7000 0.5 ldrn 64.9 0.005000 0.00.000 04.0 5 7000 7000 55000 9.0 arbaryl 0. 0.00007 0.000.600 4.0 55 70 550 700 0.0 4 arbouran.0 0.000080 5.000.00 5.0 5 70 550 700 5.0 5 hlorpyros 50.60 0.0070 0.70 4.900 4.0 7 70 70 700 8.0 6 cs-hlordane 409.80 0.000400 0.056 6.0000 0.0 55 7000 7000 55000 500.0 7 trans-hlordane 409.80 0.00050 0.056 6.0000 0.0 55 7000 7000 55000 590.0 8 p,p'-e 9.00 0.000866 0.040 5.7000 88.0 70 55000 55000 55000 880.0 9 p,p'-t 54.50 0.00000 0.006 6.900 08.5 70 5500 7000 55000 87.0 0 eldrn 80.9 0.000500 0.70 5.000 76.0 55 7000 7000 55000 8. aznon 04.6 0.008000 60.000.000 0.0 550 700 700 5500 66.0 gamma-hh (lndane) 90.85 0.00740 7.00.7000.0 040 7000 7000 55000 76.0 alpha-hh 90.85 0.00000.000.800 57.0 40 64 687 55000 77.0 4 Heptachlor 7.40 0.05000 0.056 5.700 95.0 55 550 700 5500 40.0 5 Malathon 0.6 0.00000 45.000.8000.9 7 55 55 550 90.0 6 Methoxychlor 45.70 0.0000 0.045 5.0800 86.0 7 70 700 5500 855.0 7 Mrex 545.59 0.00000 0.000 6.9000 485.0 70 70 55000 55000 5.0 8 Parathon 9.7 0.000600.400.8000 6.0 7 550 550 700.0 9 Parathon-methyl 6.50 0.00000 5.000.0000 7.0 7 550 550 700 6.0 0 Propoxur 09.4 0.00007 800.000.5000 9.5 5 550 550 700 4.0 atrazne 5.68 0.000040 0.000.7500 74.0 5 7000 700 700 67.0 -(,4-dchlorophenoxy)acetc acd.04 0.000080 400.000.800 40.5 7 55 550 700 75.0 dallate 70.4 0.00000 50.000 5.00 5.0 7 700 700 5500 95.0 4 dcamba.04 0.004500 4500.000.00 4.0 55 550 550 700 09.0 5 duron.0 0.00009 40.000.7800 58.0 7 550 700 5500 07.0 6 EPT 89..000000 70.000.000 0.0 7 70 70 700 96.0 7 sopropaln 09.40 0.00900 0.0 4.700 0.0 7 550 700 5500 5000.0 8 lnuron 49.0 0.0000 75.000.0000 9.0 7 550 700 5500 46.0 9 mecoprop 4.60 0.0000 60.000.9400 94.0 7 70 70 700 650.0 0 metolachlor 8.80 0.00400 40.000.00 0.0 70 700 700 5500 00.0 smazne 0.70 0.000009 5.000.800 5.0 55 550 700 5500 97.0,4,5-trchlorophenoxyacetc acd 55.50 0.005000 0.000.00 5.0 55 550 550 700 00.0 trallate 04.70 0.05000 4.000 4.900 9.0 70 700 70 550 800.0 4 trluraln 5.50 0.05000 0.500 5.400 48.5 70 700 700 5500 90.0 5 Benomyl 90.0 0.000000.000.000 0.0 5 70 700 5500 0000.0 6 aptan 00.60 0.0000 5.00.000 78.0 7 7 550 550 9000.0 7 hlorothalonl 65.89 0.000 0.600.6400 50.0 70 70 550 700 0000.0 8 hloropcrn 64.9 400 70.000.0700-64.0 70 55 55 70 50.0 9 Thram 40.40 0.000 0.000.700 45.0 70 70 550 700 560.0 [*] h tempo de mea da Na Tabela acma, encontram-se todos os 9 pestcdas constantes na base de dados, nserdos no modelo P, juntamente com seus dados íscoquímcos, consderando sempre a temperatura de 5 o. onsta também a meada de cada pestcda e a toxcdade expressa como L50 para ratos. Tas dados oram seleconados em Mackay[], sendo conrmados posterormente em base de dados de substâncas químcas pergosas, como por exemplo o modelo ET FTE
Modelo de Multmeos 9 6..Organzação dos Parâmetros Tabela ados dos atores persstênca, boacumulação, toxcdade e transporte de longo alcance. Persstênca Níel B L50 TL h mmol x kg - km 6787.009 95967.5 0.0068 847.69 556.8 850.98 0.006866 6596.56 466.59 68849.49 0.0594 70.677 9.48 68849.49 0.0808 04.97 76.578 497.80 0.0054 8748.686 87.05 550.49 0.06870 8646.07 4090.5 404.9 0.074 64.650 047.5 4785.87 0.95947 479.860 409.0 870.40 0.6848 458.4 44.66 5074.84 0.885 988.95 4.80 5904.44 0.4546 89.6 90.56 976.77 0.60 504.99 655.800 89.98 0.4076 475.060 64.858 49.748 0.60856 4.94 564.679 054.88 0.87780 9.46 7.97 08.8.408 6.09 840.969 84.599.7468 856.96 79.9.8.007 855.74 789.78 54.88.4977 855. 70.045 6.789.46664 85.4 670.88 6.787.50774 85.6 664.64 64.90.69656 84.97 658.697 60.58.945 84.8 598.50 60.57.655 84.64 570.44 0.540.7586 806.859 557.06 0.78.0889 984.085 58.059 96.67.577 796.485 50.48 90.57 4.694 8.76 498.006 69.957 4.60056 88.96 49.0 6.69 4.700507 88.79 450.685.460 4.84080 88.74 40.849.95 4.8864 88.69 40.55.95 5.6594 877.04 84.649 5.970 5.75608 860.988 48.97 4.6 7.7598 86.55 89.045 8.8 6.600 807.7 5.0 8.597 9.9400 85.60 4.800 5.06 4.4474 85.587 70.76.05 7.60958 88.04 Para que o modelo P compare o pestcda escolhdo com os demas, os dados com relação aos atores de P,B,TL são armazenados de orma decrescente, sendo a Toxcdade(T) de manera crescente. O moto de tal derença, dá-se pela relação nersa que exste no ator T, pos quanto maor or o índce de toxcdade (mmol x kg - ), menos tóxco é o pestcda e ce-ersa. endo assm, az-se necessáro total cudado no acréscmo de normações no modelo. Na Tabela acma, encontram-se todos os índces dos atores P,B,TL e T já ordenados segundo os crtéros de comparação menconados. É mportante
Modelo de Multmeos 0 atentar também para as alterações na cardnaldade da macro Rank(Vsual Basc), sobretudo nos algortmos(tabela 4 abaxo) relatos aos respectos atores. Tabela 4 Rank do Vsual Basc modcada Persstênca Boacumulação For to 9 I PPchem>PP() Then ppp(40-)*00/9 Go To End I Next ppp (40-)*00/9 For to 9 I BBchem>BB() Then pbb(40-)*00/9 Go To End I Next pbb (40-)*00/9 Toxcdade TL For to 9 I TTchem<TT() Then ptt(40-)*00/9 Go To End I Next ptt (40-)*00/9 For to 9 LLchem>LL() Then pll(40-)*00/9 Go To 4444 End I Next pll (40-)*00/9 4444
Modelo de Multmeos 6..Incando o modelo pós habltar as macros, obtemos a tela ncal [lustração.], juntamente com todos os 9 pestcdas, bem como suas respectas propredades íscoquímcas. elecona-se um dos pestcdas, conrmando com O [lustração.] e posterormente aala-se o mesmo no ícone alar Pestcda. Ilustração Tela Incal
Modelo de Multmeos 6.4.alação do Pestcda O pestcda é aalado sempre em estado estaconáro nos Níes, e, segundo os modelos de ugacdade de Mackay[]. Generalzando, podemos esquematzar todo o processo de aalação do pestcda pelo luxograma abaxo(fgura.). Fgura Estrutura do sstema P T e B Toxcdade Níel Boacumulação Pestcdas Níel Níel TL Persstênca Transporte de Longo lcance ( N ) Gráco comparato Exstem ses planlhas dsponblzadas como resultados do pestcda aalado, a saber: T e B, Níel, Níel, Níel, TL e o Gráco omparato. Nesta últma, concentram-se os índces dos atores, já comparados e reundos num gráco, sendo os dados obtdos com o apoo das planlhas anterores. Os quatro últmos blocos apresentados no dagrama [ Toxcdade, Boacumulação, Persstênca e Transporte de Longo lcance (N) ], estão mplíctos nas planlhas anterores. presença deles no dagrama, dá-se apenas para elucdar as normações necessáras para o Gráco omparato.
Modelo de Multmeos 6.5.Fugacdade no P ugacdade é um crtéro de equlíbro e o ncalmente desenolda por G.N. Lews em 90, dedo a mpossbldade de se obter um alor absoluto para o potencal químco. É relaconada lnearmente (ou quase lnearmente) com a concentração, tem undade de pressão e é representada por. Em baxas pressões e sob condções deas, a ugacdade pode ser gualada com pressão parcal. É possíel expressar a concentração de um soluto num determnado meo em unção de sua ugacdade atraés da segunte equação: Z [6.] endo mol x m - e Pa, tem-se Z em mol x m - x Pa - denomnada como capacdade de ugacdade(ou alor Z) do soluto em contato com o meo. Exstem métodos que permtem estmar alores Z para derentes meos, que serão apresentados mas adante. Na presença de outras substâncas, como sass ou polímeros pouco olátes, utlza-se a atdade (razão entre a ugacdade e uma ugacdade de reerênca) como crtéro mas adequado. Um mportante ator na determnação da atdade é a orça ônca, que atua em espéces dssocadas (ôncas) e nãodssocadas (neutras) em solução aquosa. 6.6.Níel 6.6..O Equlíbro entre os Meos O Níel caracterza-se pela dstrbução em equlíbro de uma substânca químca, em contato com meos dstntos. Enole duas mportantes etapas: - analsar o comportamento desta substânca químca sob condções de laboratóro, em contato com as ases puras, a temperaturas bem dendas e controladas; - posteror transerênca dos dados para condções ambentas mas complexas e menos dendas, onde a composção das ases aram.
Modelo de Multmeos 4 uas aproxmações que podem ser usadas para desenoler equações, relaconam concentrações em cada meo: a prmera é a le de strbução de Nernst, que consdera constante a razão entre as concentrações de dos meos dstntos e e ndcada por / (em stuação sotérmca). Esta constante é obtda expermentalmente e todos os meos são tratados aos pares. segunda enole uma quantdade ntermedára (crtéro de equlíbro), na qual pode ser relaconada separadamente para cada meo. Potencal químco, ugacdade e atdade são crtéros útes, mas em geral a ugacdade é a utlzada, dedo a smplcdade das equações. Embora o potencal químco e a atdade sejam útes, a ugacdade destaca-se como o mas adequado crtéro de equlíbro, dedo à smplcdade que conere às equações relaconadas com a concentração. 6.6..Os mbentes onsderados O P consdera para o Níel um sstema composto por ar, água, solo, sedmento, sedmento suspenso e pexe, com uma massa total de 00 000 kg de pestcda. Os dados de cada um dos elementos do sstema são armazenados nas macros do Excel e estão dspostos na Tabela 5. Tabela 5 Elementos consderados no modelamento P Elemento ensdade ( kg x m - ) Volume ( m ) r,854,00 x 0 4 Água 000,00 x 0 olo 400 9,00 x 0 9 edmento 400,00 x 0 8 ed.uspenso 500,00 x 0 6 Pexe 000,00 x 0 5
Modelo de Multmeos 5 Fgura representa a estrutura dos ambentes de orma compactada sob dos aspectos : perl e rontal Fgura Estrutura dos meos consderados no Níel r Pexe Entrada aída olo Água PERFIL edmento FRONTL 6.6..apacdade de Fugacdade no r Na ase apor a ugacdade de uma substânca é denda pela expressão:, [6.] y φ P T onde y é a ração molar da substânca, φ é o coecente de ugacdade(sem dmensão) representando o comportamento não deal das substâncas e P T a pressão total(atmosérca). Geralmente sob condções ambentas e à pressões atmosércas φ, exceto nos casos onde há nteração químca de substâncas na ase apor. om sso, denomnando P y P T como pressão parcal e usando a equação dos gases deas tem-se: n P Z [6.] V RT RT Z [6.4] RT
Modelo de Multmeos 6 onde Z é a capacdade de ugacdade de uma substânca no ar. omo a temperatura consderada normalmente é de 5 0 e a constante unersal dos gases R 8,4 m Pa x mol - x -, tem-se Z 4 x 0-4 mol x m - x Pa -. 6.6.4.apacdade de Fugacdade na Água Estando uma substânca () em contato com um meo aquoso () e consderando o olume do meo aquoso ( V substânca ( V ), tem-se: ) bem maor que o olume da [6.5] V n V n V V n. [6.6] ( ) n x n [6.7] n n n onde x é a ração molar da substânca na água, n é a quantdade em moles ( ou ) e ( ) é o olume molar do meo aquoso. ugacdade da substânca em meo aquoso é expressa por: x γ [6.8] P onde P é a pressão de apor da substânca líquda pura e atdade da substânca na ase líquda baseada na Le de Raoult. ssm são obtdas as seguntes equações: γ é o coecente de x n x [6.9] n γ [6.0] P [6.] γ P
Modelo de Multmeos 7 Z [6.] γ p sendo Z a capacdade de ugacdade da substânca na água. e um modo geral para substâncas onzáes, γ s aumenta até a dlução nnta, com os alores de x tendendo a zero. lém dsso, no caso de excesso de substânca líquda pura, quando x, γ s também é untáro, o que az com que P e conseqüentemente x γ s. ssm é possíel estmar Z em unção também da solubldade aquosa da substânca e da pressão de apor da segunte orma: x [6.] γ Z [6.4] H P onde H é a constante da Le de Henry. Embora H por denção seja gual a razão entre a pressão parcal e a concentração da substânca, supõe-se que os alores de pressão e concentração são baxos o sucente para que se tenha H em unção da solubldade e da pressão de apor da substânca. 6.6.5.apacdade de Fugacdade no olo e edmento capacdade de ugacdade da substânca no sedmento ou no solo( Z ) é estmada baseada na Le de strbução de Nernst e é desenolda em unção do coecente de partção entre o solo e a água( ). ssm Z é descrto ncalmente da segunte orma: Z Z [6.5] Z Z
Modelo de Multmeos 8 Z Z [6.6] traés de estudos realzados por arckho [4] que destacou o carbono orgânco como prncpal responsáel pela capacdade de sorção das substâncas químcas eta pelos sedmentos, o possíel estabelecer uma relação mportante: O 0,4 O [6.7] onde O e O são os coecentes de partção entre o carbono orgânco e a água e entre o octanol e a água, respectamente. omo arckho[4] utlzou para suas análses concentrações com undades dstntas, houe necessdade de ajustar a razão entre as concentrações do solo e da água a m de se obter (admensonal), conorme consta abaxo: mg / kg m [6.8] mg / m kg P ρ P [6.9] 000 onde ρ s kg x L - é a massa especíca do solo. edo ao comportamento lnear dentcado no conronto entre alores de P e o teor ( γ ) de carbono orgânco é utlzada a equação matemátca abaxo: γ [6.0] P O Reunndo todas as equações que relaconam os coecentes o possíel reescreer o alor de Z : Z Z ρ Z ρ γ Z ρ γ0,4 Z [6.] P O O Z 4 ρ 5 γ O Z [6.] 0
Modelo de Multmeos 9 6.6.6.apacdade de Fugacdade no Pexe capacdade de ugacdade da substânca no pexe é estmada baseada nos estudos de Mackay [], que destacou a gordura ou lpídeo no pexe como meo prncpal de sorção. ssm basta conhecer a quantdade de lpídeo acumulado no pexe, para obter um alor aproxmado do ator de boconcentração pexe-água. pós áras análses de atores de boconcentração, Mackay[] apresentou a segunte relação lnear: F 0,048 O [6.] onde F ( L x kg - ) é o coecente de partção do pestcda entre o pexe e a água e O é o coecente de partção entre o octanol e a água. O moto do uso do octanol destaca-se por smular adequadamente o lpídeo contdo na bota. lém dsso, dedo a mesma proporção entre carbono e oxgêno, o octanol representa satsatoramente o materal orgânco em solos e sedmentos. ssm utlzando a equação [7.] o alor Z relato ao pexe( Z ) é dado conorme segue: F Z F ρ Z 48 0 ρ Z F F 6 F O [6.4] 000 6.6.7. Fugacdade Estmada ugacdade de uma substânca para o Níel é estmada por meo de um balanceamento de massa baseado na Le de onseração de Massa de Laoser. lém dsso, assumndo-se a condção de equlíbro do Níel, a ugacdade é mantda constante em todos os meos.
Modelo de Multmeos 40 ssm, consderando M T, massa total da substânca e m, V, Z, respectamente como massa, olume e capacdade de ugacdade da substânca no meo, tem-se: n n n M m V V Z V Z [7.4] T M n T n [6.5] V Z onde é a ugacdade da substânca em qualquer meo para o Níel. 6.6.8.oecentes de Partção alculados om o conhecmento do alor Log( O ) de cada pestcda escolhdo, é possíel calcular dersos coecentes de partção entre os meos do sstema. Para o sstema em equlíbro, são estmados os coecentes de partção: ar-. água ( ) e octanol-ar ( ) O Baseado na Le de strbução de Nernst, que consdera a razão entre as concentrações de dos meos dstntos constante, os coecentes de partção são estmados da segunte orma: Z Z RT H [6.6] Z Z RT H Z O O O O [6.7] Z
Modelo de Multmeos 4 6.6.9.olubldades Estmadas om o objeto de entender melhor o comportamento da substânca químca no ambente, são estmadas solubldades com respeto ao ar, água e octanol. descrta como: Em condções dluídas, a solubldade ( ) de uma substânca pode ser x [6.8] sol. onde x é a ração molar do soluto na água e sol. é o olume molar da solução(aproxmadamente o olume molar do solente). Na presença de substânca líquda pura é possíel gualar as ugacdades e P da equação [6.8] e estabelecer uma relação nersa da ração molar da substânca na água ( x ) com o coecente de atdade da substânca na ase líquda ( γ l ): w x γ [6.9] P w l P x [6.0] γ l ubsttundo a equação [6.0] em [6.8], a solubldade em meo aquoso pode ser reescrta como: x l [6.] ol. γ ol. γ ol. nalogamente, estma-se a solubldade de uma substânca em meo sóldo ( ) também atraés da equação de ugacdade [6.8], consderando x como ração molar da substânca no solo, γ o coecente de atdade da substânca no solo e P a ugacdade na ase líquda pura: x γ [6.] P
Modelo de Multmeos 4 x γ P [6.] P / γ F γ onde F é a razão entre as ugacdades e P. ubsttundo a equação [6.] em [6.8], tem-se: [6.4] x ol. F / γ ol. γ F ol. Para a ase gasosa a solubldade ( ) da substânca é calculada atraés da equação dos gases deas: onde n P [6.5] V RT P é a pressão de apor da substânca químca no ar. 6.6.0.oecentes de Partção e olubldades Outro método de estmar os coecentes de partção entre dos meos dstntos é o que relacona as solubldades da substânca e expressa as preerêncas relatas dos derentes ambentes em um sstema em equlíbro. O prmero ambente analsado é o ar, onde a ugacdade é expressa pela pressão parcal da substânca a ração molar no ar, ar y P, sendo PT a pressão total, y ar ar T a concentração no ar e ar o olume molar no ar. ssm, juntamente com a equação dos gases deas obtém-se: ar ar ar RT y ar ar [6.6] P T y arpt ar [6.7] RT por Para a substânca em contato com a água, a ugacdade é representada x γ P, sendo γ o coecente de atdade na água, P a pressão
Modelo de Multmeos 4 de apor na ase líquda pura, x a ração molar na água, a concentração na água e o olume molar na água. O Fnalmente, para o octanol a ugacdade é expressa de orma análoga por xoγ OP e a ração molar por O O O x. onsderando a característca de equlíbro, as ugacdades podem ser gualadas, resultando em expressões que relaconem os meos, conorme segue: ) Água e r x γ y P [6.8] P ar T y x ar γ P P [6.9] T ) Água e Octanol x γ x γ [6.40] P O O P x x O γ γ [6.4] O esta orma,, O e O são estmados conorme consta abaxo: y arpt RT y P γ P γ ar T P T P x x RT P [6.4] T RT RT
Modelo de Multmeos 44 esde que P P, onde P é a pressão de saturação da substânca químca no ar. O O O O O O O O O x x x x γ γ [6.4] ( ) O O O O O O O O O O O P RT P RT P RT x RT P x γ γ [6.44] esde que P O O O P x γ, dedo a consderação da substânca estar na ase líquda pura. 6.6..Fator de Boconcentração no Pexe(FB) O ator de boconcentração (FB) de uma substânca no Níel reere-se a absorção da água por respração, quando o pexe não se almenta e geralmente é eta sob condções de laboratóro. O FB é expresso como a razão entre a concentração da substânca no pexe ( ) F e a concentração da substânca na água ( ) : ( ) F F F F Z Z Z Z FB [6.45]
Modelo de Multmeos 45 6.6..Resumo de álculos do Níel s tabelas 6 e 7 resumem todos os cálculos do Níel nos dersos meos. Tabela 6 Fórmulas dos cálculos do Níel Meo apacdade de ugacdade Fugacdade r Z / RT Água Z / H / P M olo Z ( γ O, O Z ρ ) / 0 T n edmento Z 4 ( γ O,4 O Z ρ 4 ) / 0 V Z Bota Z 6 ( 6 Z ρ 6 ) / 0 edmento suspenso Z 5 ( γ O,5 O Z ρ 5 ) / 0 Quanto as concentrações, massas, massa total e percentuas de massa as equações abaxo alem para os mesmos meos ( a 6 )... Tabela 7 - Relações de concentração e massa do Níel Meo ( mol x m - ) ( mg x L - ) ( µg x g - ) Z x Massa molar x Massa molar x 0 / ρ ( a 6) Massa Massa total % Massa x V x Massa molar x 0-6 m 0 x m / m T T m 6.6..Níel do P Fgura representa a planlha Níel do P (com relação ao ldcarb), contendo as capacdades de ugacdades, concentrações, massas dos pestcdas, juntamente com um gráco representando a dstrbução da substânca químca nos dersos meos do sstema. lém dsso, destaca-se o FB do pexe analsado de acordo com um lmte de 5000 estabelecdo e desenoldo por Gobas [6], conorme segue:
Modelo de Multmeos 46 ) (FB) < 4000: substânca não acumula de orma sgncata; ) 4000 < (FB) < 6000: substânca é moderadamente boacumulata ; ) 6000< (FB) < 0 000: substânca dee boacumular; 4) (FB) > 0000: substânca possu um alto potencal de boacumulação. P - Resultados do Níel Fgura - Resultados típcos dos cálculos do Níel ldcarb - dstrbução químca representa a partção de equlíbro da substânca. - partção preerencal de mutos compostos persstentes é aquela que prlega os solos. - O transporte a longa dstânca requer a partção de ao menos % para um dos meos de alta mobldade ( ar ou água ) strbução químca r Água olo edmento Fator de Boconcentração FB 0,69 - O Fator de Boconcentração calculado é abaxo do que é geralmente aceto como lmar ( 5 000 ) entre o das substâncas boacumulatas e não boacumulatas. - substânca em aprêço não é esperada ser sgncantemente boacumulata. Memóra de cálculo strbução da substânca no equlíbro Meo Z oncentração Quantdade mol x m - x Pa - mol x m - mg x L - µ g x g - kg % r 4,0E-04,E-,5E-,E-08 0,00 Água 7,88E0,60E-06 4,94E-04 4,94E-04 98870 98,870 olo,95e0 6,44E-07,E-04 5,0E-05 0,0 edmento,9e0,9e-06,45e-04,0e-04 4 0,04 edto. suspenso,e04 4,0E-06 7,65E-04 5,0E-04 0,00 Bota (Pexe) 4,96E0,64E-06,E-04,E-04 0 0,000 Total 00000 00,000 ados ísco-químcos e coecentes de partção onstantes oecentes de partção olubldades Massa molar 90,5 g x mol - g x m Pressão de apor 0,004 Pa log O,0 r,07e-04 olubldade aquosa 6000 g x m - log -7,9 Água 6,00E0 Ponto de usão 99 log O 8,9 Octanol 7,55E04
Modelo de Multmeos 47 6.7.Níel 6.7..Os Mecansmos de Transporte No Níel são analsadas as remoções do pestcda do ambente em equlíbro atraés de concetos cnétcos e de enômenos de transporte. os mecansmos de remoção são consderados: adecção e reação. quantcação desses mecansmos é eta em unção de taxas e luxos constantes. traés do conceto de ugacdade, obtém-se parâmetros de transporte conenentes para o cálculo dos luxos de transporte. lém dsso, é estmado o tempo de resdênca (permanênca) do pestcda num determnado meo. 7.7..Os mbentes onsderados composção do Níel é smlar à do Níel, derencando apenas pela desconsderação do sedmento suspenso e da bota e possu uma emssão total de 000 mol/h. s derentes taxas podem ser obseradas de acordo com o dagrama abaxo na lustração : Ilustração agrama das taxas de adecção e reação ocorrentes nos dersos meos consderados no Níel. Tx d (ar) Tx d (ar) Tx Reação (ar) Entrada aída Tx d (água) Tx d (água) Tx Reação (água) PERFIL FRONTL I
Modelo de Multmeos 48 6.7..decção adecção caracterza-se pelo momento da substânca químca em um meo, seja pela correnteza(ros,mares) ou pelos entos. taxa adecta do pestcda é representada por [Tx (ar) ] mol x h -, podendo ser determnada pelo produto da azão do meo adecto [G] m x h - com a concentração da substânca no meo : [ ] mol x m - : Tx G [6.46] () omo a concentração pode ser expressa em unção da ugacdade, a taxa de adecção pode ser reescrta por: Tx () G(Z) (GZ) () [6.47] onde () GZ é denomnado parâmetro de transporte de adecção da substânca químca no meo. 6.7.4.Parâmetro ou Valor Este parâmetro é utlzado para entender mas precsamente os cálculos de um modelo. ssm, calcula-se um parâmetro de transporte para adecção, dusão e reação, com undades mol x h - x Pa -. os dersos luxos adectos que transportam substâncas de ora para dentro do ambente e ce-ersa, podem ser lstados: ) Fluxos de entrada e saída de ar; ) Fluxos de entrada e saída de água; ) Fluxos de entrada e saída de aerossós no ar; 4) Fluxos de entrada e saída de partículas e botas na água; 5) Transporte do ar da troposera para a estratosera; 6) oterramento do sedmento; 7) Fluxos de água da superíce do solo para lençós reátcos.
Modelo de Multmeos 49 Taxas de remoção por adecção podem ser calculadas de orma smples nos quatro prmeros casos, em unção da ugacdade. O caso 5 ocorre geralmente quando a substânca é muto estáel e não tende a ser remoda da atmosera por reação ou deposção. Para os luxos de soterramento do sedmento são consderadas taxas de mm x ano -, sendo o materal soterrado composto de 5% de sóldos e 75% de água. 6.7.5.Reação onsdera-se reação como o processo pelo qual uma substânca químca sore alterações em sua estrutura químca. Todas as taxas de reações são estmadas baseadas em cnétca de prmera ordem, de acordo com a equação básca: [ mol / h] Tx R kv [6.48] onde V (m ) é o olume da substânca no meo, (mol / m ) é a concentração da substânca no meo e k(h ) prmera ordem. é a constante cnétca de e orma análoga a adecção, a taxa de reação pode ser reescrta em unção da ugacdade e do alor Z: Tx kv (Z ) (kv Z ) [6.49] R onde R VZ k é o parâmetro de transporte de reação da substânca químca no meo. R
Modelo de Multmeos 50 6.7.6.Mea-Vda e onstante nétca de Reação relação entre a mea-da ( τ / ) da substânca e a constante cnétca da reação de prmera ordem ( k) é estmada após algumas manpulações matemátcas na equação usual de decamento : o ln d dt d d k [6.50] kdt [6.5] t kdt [6.5] 0 kt kt 0e [6.5] 0 ubsttundo 0,5 0 na equação [7.54], tem-se: ln( 0,5) kτ [6.54] / 0,69 τ / [6.55] k
Modelo de Multmeos 5 6.7.7.Valores no Modelo P Todos os parâmetros de transportes das substâncas no Níel são calculados baseados nas normações contdas na base de dados do modelo P, juntamente com os alores Z obtdos no Níel. tabela [8] contém um resumo dos prncpas dados necessáros. Tabela 8 Prncpas parâmetros aetos ao Níel Meo Volume Mea da onstante cnétca ( m ) ( h ) ( h - ) r V 0 4 τ 5 Água x 0 550 olo 9 x 0 9 700 4 edmento 0 8 700 k 0,69 / τ G (azão) (adecção) (reação) ( m x h - ) ( mol x h - x Pa - ) G V / 0 G Z V / 0 G Z 0 0 R V Z k 4 V 4 / 5 x 0 G 4 Z 4 6.7.8. Fugacdade Estmada ugacdade de uma substânca para o Níel é estmada com um smples balanceamento de massa, conorme é descrto nas equações [6.57]. lém dsso, dedo as condções estaconáras do sstema, as taxas totas de entrada e saída são gualadas. Tx T ( entrada) E Tx d( ar ) Tx d( água) [6.56] Tx T ( ) Tx d( ar ) Tx R( ar ) Tx aída d( água) Tx R( água) Tx R( sed. ) [6.57] E Tx d () Tx R() [6.58] G Z VZ k () R( [6.59] E )
Modelo de Multmeos 5 E E () R() T [6.60] onde é a ugacdade da substânca químca para o Níel. 6.7.9.Persstênca ou Tempo de Resdênca Num sstema em estado estaconáro, se uma substânca químca é ntroduzda a uma taxa de E ( mol x h - ) e a quantdade da substânca no sstema é M(moles), o tempo τ que cada mol ca no sstema é calculado por: M τ [] h [6.6] E onde τ também é conhecda como persstênca, tempo de da ou tempo de retenção. Na ocorrênca da adecção ou reação τ pode ser estmado substtundo M V Z e E na equação [6.6], conorme consta abaxo: τ VZ V Z [6.6] Quando ocorre smultaneamente adecção e reação, a persstênca total τ T pode ser estmada após algumas manpulações matemátcas na equação [6.59], juntamente com a equação [6.6]: M () R( τ E ) T VZ () τ T τ T () V Z R() V Z R() [6.6] [6.64] [6.65] τ T τ τ R [6.66]
Modelo de Multmeos 5 onde τ e τ R são respectamente as persstêncas adectas e reatas. estaca-se neste contexto, a nluênca da adecção, que remoe a substânca, alterando a quantdade de massa da mesma, mpactando por m na taxa de reação. O P estma os luxos de adecção de uma substânca químca no ar, água e sedmento consderando as seguntes persstêncas adectas: Tabela 9 Persstêncas adectas dos meos Meo T ( h ) r 00 Água 000 edmento 5000 ssm, o luxo da substânca químca em um determnado meo ( G ) é estmado da segunte orma: V G [6.67] T onde V é o olume do meo e T a persstênca da substânca relata ao meo durante a adecção.
Modelo de Multmeos 54 6.7.0.Resumo de álculos do Níel Todas as taxas de perdas por reação e adecção, bem como as respectas persstêncas para o Níel são calculadas e estão organzadas na Tabela 0. Tabela 0 Taxas de perdas por reação, adecção e as respectas persstêncas para o Níel Emssão Meo Fugacdade mol x h - mol x m - Tx (*) Tx R (**) 000 r Água olo 4 edmento E Z ( ) R ( ) T Totas : (*) TX T T X (**) TX TR T XR mol x h - H Emssão Meo τ τ R τ T 000 r Água olo τ V Z τ R V Z R τ T τ τ R % Remoção ( Tx () Tx R() ) 0 4 edmento 6.7..Níel do P Fgura [4] representa a planlha Níel do P (com relação ao ldcarb), contendo os alores, as taxas de reação e adecção, os índces(%) de remoção e os tempos de resdênca de reação e adecção. lém dsso, destaca-se um gráco de predomnânca desenoldo por Goun [7], que dentca em que meo a substânca tende a permanecer. onstam também aalações das substâncas com relação aos tempos de resdênca reatos (TR) e adectos (T), sob condções lmtes e análses realzadas por ebster [], conorme segue:
Modelo de Multmeos 55 ) (TR) 69: o tempo de resdênca é neror a três das e ndca que a substânca proaelmente não é persstente no ambente. - 0(TR) < (T): O tempo de resdênca adecto é bem maor que o tempo de resdênca reato, o que ndca um baxo potencal de momentação da substânca para ora da área local; - 0(T) < (TR): O tempo de resdênca reato é bem maor que o tempo de resdênca adecto, ndcando que a substânca proaelmente momenta-se na área local; ) 69 < (TR) < 500: o tempo de resdênca para esta substânca é de áros das e ndca que a substânca pode moer-se para outras regões. - 0 (TR) < (T): O tempo de resdênca adecto é bem maor que o tempo de resdênca reato, o que ndca um baxo potencal de momentação da substânca para outras regões; - 0 (T) < (TR): O tempo de resdênca reato é bem maor que o tempo de resdênca adecto, ndcando que a substânca dee ser transportada para outras regões; ) 500 (TR) < 5000: o tempo de resdênca é meddo em meses e ndca que a substânca pode moer-se para outras regões; - 0 (TR) < (T): O tempo de resdênca adecto é bem maor que o tempo de resdênca reato, o que ndca um baxo potencal de transporte da substânca para outras regões; - 0 (T) < (TR): O tempo de resdênca reato é bem maor que o tempo de resdênca adecto, ndcando que a substânca dee moer-se para outras regões;
Modelo de Multmeos 56 4) 5000 (TR)< 50 000: o tempo de resdênca para esta substânca é medda em anos e ndca que a substânca pode moer-se para outras regões; - 0(TR) < (T): O tempo de resdênca adecto é bem maor que o tempo de resdênca reato, ndcando um baxo potencal de transporte da substânca para longas dstâncas; - 0(T) < (TR): O tempo de resdênca reato é bem maor que o tempo de resdênca adecto, ndcando que a substânca dee ser transportada para outras regões; 5) 50 000 (TR) < 00 000: o tempo de resdênca para esta substânca é superor a 5 anos e ndca que a substânca pode estar sujeta ao transporte a longas dstancas; - 0(TR) < (T): O tempo de resdênca adecto é bem maor que o tempo de resdênca reato, ndcando um baxo potencal para transporte a longas dstâncas; - 0(T) < (TR): O tempo de resdênca reato é bem maor que o tempo de resdênca adecto, ndcando que a substânca dee ser transportadas por longas dstâncas; 6) (TR) 00 000: o tempo de resdênca para esta substânca é superor a 0 anos e ndca que a substânca está proaelmente sujeta ao transporte a longas dstâncas; - 0(TR) < (T): Embora o tempo de resdênca adecto seja bem maor que o tempo de resdênca reato, a substânca anda pode estar sujeta ao transporte a longas dstâncas; - 0(T) < (TR): O tempo de resdênca reato é bem maor que o tempo de resdênca adecto, ndcando dee ser transportada por longas dstâncas;
Modelo de Multmeos 57 Fgura 4 Resultados típcos dos cálculos do Níel P - Resultados do Níel Gráco de predomnânca - gura mostra os meos que têm nluênca controladora na taxa total de degradação da substânca. - Obsere que substâncas que se stuam na znhança do centro do dagrama proaelmente acumular-se-ão em todos os meos e sua persstênca total será nluencada por todas as taxas de degradação. - O peso relato da adecção e reação para remoção local da substânca dos dersos meos é descrta pelos grácos pzza. ldcarb - O tempo de resdênca para o ldcarb é meddo em meses e ndca que a substânca pode moer-se para outras regões. Mecansmos de remoção Reação por meo decção por meo Reação decção Tempo de resdênca total : 446 9 reaconal : 798 horas adecconal : 0 4 Memóra de cálculo Processos de remoção r Água olo edmento Mea-da Taxas Remoção Meos (horas) Reação decção Reação decção % mol x Pa - x h - kg x h - r 5 5,59E09 4,0E08,56E00,E-0 0,68 Água 550,99E,58E 5,55E0 4,4E0 99,6 olo 700 7,7E09 0,00E00,00E00 0,00E00 0,00 edmento 7000,59E07 7,8E06 4,45E-0,8E-0 0,00 Total,00E,58E 5,59E0 4,4E0 Reacção decção,58e 000 00,000 das r Água edmento
Modelo de Multmeos 58 6.8.Níel 6.8..aracterístca do Níel O Níel caracterza-se por analsar a dstrbução do pestcda num ambente em estado estaconáro e não equlbrado, sto é, com ugacdades dstntas para cada meo, resultando em um sstema consttuído por processos não-dusos(adectos) e dusos(eaporação, absorção e sorção). erentes stuações de emssões da substânca são consderadas, tas como: emssões somente para o ar, somente para a água, somente para o solo e emssões smultaneamente para os três meos, conorme consta na Tabela : Tabela strbução das emssões das substâncas consderadas. r Água olo kg x h - t. 000 0 0 0 000 0 0 0 000 4 600 00 00 omo geralmente os parâmetros são calculados em unção do mol da substânca, as emssões são conertdas para mol/h, da segunte orma: ( tx ) E(kg / h) 000 tx E (mol / h) [6.68] mass.molar
Modelo de Multmeos 59 6.8..Os mbentes onsderados O ambente no Níel é composto por ar, água, solo, sedmento, aerosols e materal partculado. No dagrama [lustração.] é possíel obserar todo o sstema compactado, juntamente com uma dnâmca contendo todos os processos enoldos: Ilustração agrama dos transportes de massa e dusão ocorrentes nos dersos meos consderados no Níel. G B E r() R r olo Água E olo() Água() R edmento R E 4 4 G B E 4 edmento (4) 4 R4
Modelo de Multmeos 60 Os dados relatos a cada meo podem ser organzados e descrtos conorme constam na Tabela. e.. Tabela. ados chae consderados nos cálculos do Níel Meo Volume m ensdade r x 0 4 FV ( ar / ar ) ( ar ) F V ( aers ) ( aers ) Água x 0 FV ( w / w ) ( w ) F V ( MP ) ( sed.susp ) FV ( P ) ( P ) olo,8 x 0 0 FV ( w / s ) ( w ) F V ( ar / s ) ( ar ) FV ( MOMM ) ( ) edmento 5 x 0 8 FV ( w / sed ) ( w ) F V ( s / sed ) ( sed ) Tabela. ados chae consderados nos cálculos do Níel Frações Volumétrcas ( FV ) Elementos r Água olo edmento r 0, erosol x 0 - Água 0, 0,8 Matéra partculada 5 x 0-6 Pexe x 0-6 MOMM 0,5 óldo 0, No dagrama [lustração.], os alores j são relatos aos transportes dusos, aos transportes adectos, os alores R correspondem às reações, G aos luxos adectos, B as concentrações e correspondem às ugacdades nos respectos meos. s massas especícas Bulk (seo) para o ar, água, solo e sedmento são estmadas em unção das massas especícas FV. olumétrcas ( ) / j d, juntamente com as rações Para ns de cálculos consderam-se nulos alguns dos parâmetros adectos dspostos no dagrama, a saber:
Modelo de Multmeos 6 4 0 [6.69] 6.8..Valores Z do Bulk (ZB) omo os ambentes são compostos por aerosols e matéra partculada, az-se necessáro estmar alores Z do conjunto, conorme consta na Tabela : Tabela Valores de Z ( capacdade de ugacdade ) para o Níel. Meo Valores Z do Bulk ( ZB ) r FV ( ar / ar ) Z ( ar ) F V ( aers ) Z ( aers ) Água FV ( w / w ) Z ( w ) F V ( MP ) Z ( sed.susp ) FV ( P ) Z ( P ) olo FV ( w / s ) Z ( w ) F V ( ar / s ) Z ( ar ) FV ( MOMM ) Z ( ) edmento FV ( w / sed ) Z ( w ) F V ( s / sed ) Z ( sed ) 6.8.4.Valores na usão Os alores para os processos dusos são estmados com a utlzação da a Le da dusão de Fck, que pode ser nterpretada de acordo com a Fgura 5: Fgura 5 nâmca dos processos dusos nter-meos. Meo y Área Meo d N B [6.70] dy
Modelo de Multmeos 6 onde N é o luxo da substânca químca( mol x h - ), B é a dusdade( m x h - ), é a área da nterace( m ), y é a dstânca na dreção da dusão( m ) e é a concentração da substânca durante o processo. esprezando o snal, consderando U B / y como coecente de transerênca de massa ( m x h - ) e substtundo por Z ( mol x m ), o luxo N pode ser reescrto por: N U U ( Z ) UZ [6.7] e nalmente o alor pode ser dendo por: UZ [6.7] Todos os coecentes de transerênca de massa utlzados pelo P são organzados e lstados na Tabela 4: Tabela 4 oecentes de transerênca de massa U () oe. trans. massa ar-água relato ao ar 5 U () oe. trans. massa ar-água relato a água 5 x 0 - U () Taxa de chua( índce pluométrco ) x 0-4 U (4) Velocdade de deposção do aerosol 6 x 0-0 U (5) oe. trans. massa da dusão no solo - água x 0 - U (6) oe. trans. massa da dusão no solo ar x 0-5 U (7) oe. trans. massa na camada lmte solo ar 5 U (8) oe. trans. massa na dusão sedmento água x 0-4 U (9) Velocdade de deposção do sedmento 5 x 0-7 U (0) Velocdade de ressuspensão do sedmento x 0-7 U () Taxa de escorrmento solo - água 5 x 0-5 U () Taxa de escorrmento solo sóldos x 0-8 () Área relata ao ar x 0 () Área relata a água x 0 0 () Área relata ao solo 9 x 0 0 (4) Área relata ao sedmento x 0 0 m x h - Os derentes alores são estmados analsando as dusdades entre os meos ar-água, ar-solo, solo-água e sedmento-água.
Modelo de Multmeos 6 )r-água Fgura 6 nâmca ar- água amada Lmte Q R amada Lmte (a) (b) Valores V Q R V - usdade ar-água(ar); V - usdade ar-água(água); V Q R - eposção a seco; - ssolução por chua; - bsorção; (c) - Volatlzação. Fgura 6 representa todo o processo de dusdade de uma substânca entre os meos ar-água. dnâmca pode ser descrta da segunte orma: - agrama (a): são representados os processos de olatlzação ( ), deposção a seco ( Q ) e dssolução por chua ( R ) de uma substânca químca em um ambente composto por ar e água; - agrama (b): erca-se a exstênca de resstêncas numa regão próxma a nterace, denomnada de camada lmte, que leam a um atraso na dusão e são representadas pelos traços nas setas; - agrama(c): destaca-se por representar todo o processo atraés de um sstema de resstores, além de edencar a absorção da substânca químca como sendo a resultante.
Modelo de Multmeos 64 onsderando a resstênca elétrca relaconada nersamente com a condutdade, é possíel consderar uma resstênca ( R ) relata a um meo() como: R [6.7] ssm, os alores e são calculados de acordo com a dsposção das resstêncas: [6.74] V V ére [6.75] Q R Paralelo áreas ( ) Utlzando a equação [7.7], juntamente com os respectos dados das U lstados na tabela4, são estmados V, e dos coecentes ( ) V, Q e R : U Z [6.76] V U Z [6.77] V U Z [6.78] Q 4 7 onde Z, Z e Z 7 são as capacdades de ugacdades respectamente do ar, água e do aerosol.
Modelo de Multmeos 65 ) r-olo Fgura 7 nâmca ar-solo amada Lmte amada Lmte Q R Q R (a) (b) Valores VB V Q V (c) R V - usão solo-ar(água); V - usão solo-ar(lado ar); VB - usão solo-ar(camada lmte); Q - eposção de aerosol no solo; R - ssolução por chua no solo; - Eaporação; - bsorção. - usão no solo nalogamente, na Fgura 7 está representado todo o processo de dusão de uma substânca entre os meos ar-solo. dnâmca pode ser descrta em três dagramas: agrama (a): são representados os processos de olatlzação ( ), dssolução por chua ( R ) e deposção à seco por aerosols ( Q ) de uma substânca químca em um ambente composto por ar e solo; agrama (b):dentca resstêncas lmtadas por uma camada lmte, que são representadas pelos traços nas setas; agrama (c): demonstra todo o processo como um sstema de resstores consttuído pelos parâmetros de dusão da substânca no solo-ar relato a, pela dusão solo-ar na camada, do solo-ar relato ao ar ( ) água ( ) V lmte ( ) VB V,, pela deposção da substânca no solo por aerosols ( ) Q
Modelo de Multmeos 66 dssolução no solo atraés da chua ( R ), eaporação ( ) absorção ( ). e pela ssocando as resstêncas do sstema ar-solo e consderando R /, os alores são estmados da segunte orma: [6.79] V Paralelo V [6.80] VB VB V V ére U Z [6.8] R U Z [6.8] Q 4 7 [6.8] R Q Paralelo ) olo-água Fgura 8 nâmca solo-água amada Lmte olo olo amada Lmte (a) (b) (c) Valores usão água-solo 0 Escorrmento relato ao solo; Escorrmento relato a água; bsorção.
Modelo de Multmeos 67 gura 8 destaca o processo de dusão de uma substânca químca entre o solo e a água. dnâmca é descrta em etapas: - Etapa (a): são representados os transportes da substânca atraés do ; escorrmento do solo ( ) e o escorrmento da água ( ) - Etapa (b): lustra a exstênca de resstêncas lmtadas por uma camada lmte, representadas pelos traços nas setas; - Etapa (c): apresenta o sstema de resstores, ndcando a absorção da substânca químca presente no solo pela água ( ),como a resultante das dusdades enoldas. onsderando noamente R /, estmam-se os alores : [6.84] Paralelo U Z [6.85] U Z [6.86] 4) edmento-água Fgura 9 nâmca sedmento-água 4 4 4 4 amada Lmte amada Lmte (a) (b) 4 usão; R R 4 eposção; Resuspensão; eposção ompleta; 4 (c) 4 Resuspensão ompleta.
Modelo de Multmeos 68 Na gura 9, obseram-se os processos de deposção e resuspensão de uma substânca químca entre o sedmento e a água. s etapas do quadro são dscrmnadas da segunte orma: Etapa (a): destacam-se os processos nas de deposção ( 4 ) e resuspensão ( 4 ) da substânca químca; Etapa (b): obsera-se a exstênca de resstêncas durante o transporte da substânca químca do sedmento para a água, lmtadas por uma camada lmte; Etapa (c): assoca todo o processo atraés de um sstema de resstores, onde os processos nas de deposção e resuspensão são ormados a partr do parâmetro duso. Os alores são estmados de orma análoga aos outros casos, azendo R / : [6.87] 4 Paralelo U Z [6.88] 8 U Z [6.89] 9 5 [6.90] 4 R Paralelo U Z [6.9] R 4 0 4 6.8.5.Valores para Reação e decção Os parâmetros adectos e reatos de uma substânca para cada τ e das meo são estmados em unção dos luxos ( ) constantes cnétca da reação ( k ): ( G )( ZB) G, das persstêncas ( ) [6.9]
Modelo de Multmeos 69 onde a constante k R ( VB) ( ZB) ( k ) [6.9] 0,69, τ relato ao meo durante a adecção. ( VB) G e T T o tempo de persstênca 6.8.6. Fugacdade no olo ugacdade de uma substânca químca no solo é estmada em unção das nterações enoldas do solo com os outros meos, conorme se obsera na gura 0: Fgura 0 Transerêncas de massa e dusão no solo E olo() R onsdera-se a emssão no solo ( I ) descrta por: I [6.94] E GB E onde G B 0 e mol E. h omo o sstema é estaconáro, as taxas de entrada e saída da substânca podem ser gualadas resultando nas equações abaxo: E 4 4 4 4 4 4 4 4 ( R ) T entra sa [6.95]
Modelo de Multmeos 70 E [6.96] T que é a ugacdade da substânca relata ao solo. 6.8.7. Fugacdade no r ugacdade de uma substânca no ar é estmada de acordo com as nterações descrtas na Fgura : Fgura Transerêncas de massa e dusão no ar R E r() G.B e orma análoga, como o sstema está sob regme estaconáro, as taxas de entrada e saída são gualadas: T 6 4 4 44 7 4 4 4 48 E GB ( R ) [6.97] 4 4 4 44 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 entra sa I 6 44 7 4 48 ( E GB ) T [6.98] I 6 I 47 48 T [6.99] T I ( I ) [6.00] T T T
Modelo de Multmeos 7 6 4 4 7 4 4 8 6 7 8 I I T T T T T T [6.0] [7.0] TT [7.0] TT 44 T T 4 4 [7.04] [7.05] 6.8.8. Fugacdade na Água nalogamente, a ugacdade de uma substânca químca na água é estmada de acordo com as relações obseradas na Fgura : Fgura Transerêncas de massa e dusão na água R Água() E 4 G.B 4 Igualando o somatóro das taxas de entrada e saída, obtém-se as seguntes equações: T 6 4 4 4 4 4 7 4 4 4 4 4 8 E G B 4 4 ( 4 R ) [6.06] 4 4 4 4 4 44 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 entrada saída
Modelo de Multmeos 7 T 4 4 I B ) G (E 4 4 8 4 4 7 6 [6.07] T 4 T4 4 4 T I I I 4 4 4 8 4 4 7 6 48 47 6 48 47 6 [6.08] ( ) T4 4 4 4 T T I I ) ( I 48 47 6 [6.09] T4 4 4 T4 4 4 T T T T I I I [6.0] T4 4 4 T T T4 4 4 T T I I I [6.] T4 4 4 T T T4 4 4 T T I I I [6.] T4 4 4 T j T T4 4 4 j T T I I I 4 4 4 4 8 4 4 7 6 4 4 8 4 4 7 6 [6.] T4 4 4 T 4 T4 4 4 4 T I I I [6.4] T4 4 4 4 T T4 4 4 T 4 I I I [6.5] que é a ugacdade da substânca químca na água.
Modelo de Multmeos 7 6.8.9. Fugacdade no edmento Os cálculos da ugacdade de uma substânca no sedmento são desenoldos de acordo com a Fgura, onde é possíel dentcar as nterações com os outros meos. Fgura Transerêncas de massa e dusão no sedmento 4 4 E4 edmento(4) R4 Igualando as taxas de entrada e saída, tem-se: 6 4 44 7 T 44 4 48 E [7.6] ( ) 4 4 4 4 R4 4 4 E 4 4 [7.7] T4 ssm, o P estma as ugacdades na segunte seqüênca: 4
Modelo de Multmeos 74 Na Tabela 5 destacam-se as emssões nas derentes stuações para o níel : somente para o ar, somente para a água, somente para o solo e emssões para os três meos smultaneamente. Tabela 5 s emssões dos meos no Níel Emssões Emssão... r Água olo r, Água e olo r E()G().B() G().B() G().B() E()G().B() Água G().B() E()G().B() G().B() E()G().B() olo G().B() G().B() E()G().B() E()G().B() edmento G(4).B(4) G(4).B(4) G(4).B(4) E(4)G(4).B(4) tabela 6 apresenta um resumo dos parâmetros e das ugacdades estmadas, em unção das emssões I : Tabela 6 Resumos dos parâmetros e ugacdades do Níel. I T I T T T 4 I I4 I T 4 44 T T4 4 T4 T T I T 4 4 T 4 I 4 T4 4
Modelo de Multmeos 75 6.8.0.Resumo de álculos do Níel s concentrações ( ), as massas ( Q ) e ( T ) de reação ( txr ) e as persstêncas ( ) acordo com a Tabela 7: Q de cada meo, as taxas τ estmadas pelo P destacam-se de Tabela 7 oncentrações, massas, taxas e persstênca no Níel oncentrações mol x m - Massas ( mol ) Massas ( kg ) Massa total (ZB ) (VB) Q Taxa reação tx R R Q Tx reação Total tx TR tx R massa Molar 0 QT Q % Reação 0 tx R / tx TR % Massa 0 Q / Q T Persstênca τ Q T / tx TR (*) Os índces correspondem a cardnaldade dos meos, : r ; : Água ; : olo e 4 : edmento
Modelo de Multmeos 76 6.8..Níel do P Fgura 4 representa a planlha Níel do P (com relação ao ldcarb), contendo as taxas de emssões nos quatro casos consderados pelo P, as quantdades de massa dstrbuídas nos dersos meos do sstema e as taxas de reação da substânca em cada meo. Fgura 4 álculos do Níel P - Resultados do Níel ldcarb Emssão para o R strbução Remoção reaconal Persstênca,87 h Partção das emssões para o ar é sgncante com respeto a emssão para os outros meos. 54,66 d 0,5 a r olo Água edmento r olo Água edmento Emssão para a Água Persstênca comparáel à dos tetraclorobenzenos ( 0 d ) strbução Remoção reaconal Persstênca 795,6 h Emssões para a água permanecem predomnantemente no compartmento aquoso.,4 d 0,09 a r olo Água edmento r olo Água edmento Emssão para o olo Persstenca comparáel à dos clorobenzenos ( 580 h ) strbução Remoção reaconal Persstênca 47,8 h Emssões para o solo tendem a se drgr para as águas supercas. 6,5 d 0,7 a r olo Água edmento r olo Água edmento Emssão nos três meos strbução Persstênca comparáel à dos tetraclorobenzenos ( 50 d ) Remoção reaconal Persstênca 7,97 h 48,87 d 0, a r olo Água edmento r olo Água edmento Persstênca no cenáro de emssão padrão é comparáel à dos tetraclorobenzenos ( 0 d ) Memóra de cálculo Taxa de emssão, kg x h - Inentáro dos meos no estado estaconáro, kg r Água olo r Água olo edmento Total r 000 0 0 4,80E0 4,68E05 8,4E05,04E0,E06 Água 0 000 0 4,88E-0 7,94E05 8,55E00,76E0 7,95E05 olo 0 0 000,4E00 4,69E05,00E06,04E0,47E06 Todos 600 00 00,88E0 5,66E05 6,05E05,6E0,7E06 Taxa de emssão, kg x h - Remoção reaconal, kg x h - r 000 0 0 67 590 4 0 000 Água 0 000 0 0 000 0 0 000 olo 0 0 000 0 59 408 0 000 Todos 600 00 00 40 7 47 0 000
Modelo de Multmeos 77 lém dsso, destacam-se os alores da Persstênca da substânca para cada stuação, representada também por grácos e analsadas segundo crtéros desenoldos e estabelecdos por ebster [], conorme segue: ) Emssões para o r a) Partconamento da ubstânca - e o índce de massa da substânca no ar é maor que 95%, dz-se que a substânca encontra-se predomnantemente no ar; - e o índce de massa da substânca no ar é menor ou gual a 95%, dz-se que a substânca dstrbu-se sgncatamente para os outros meos; - e o índce de massa da substânca no solo e no sedmento or maor que 95%, dz-se que a substânca encontra-se predomnantemente no solo e no sedmento; - e o índce de massa da substânca no solo e no sedmento or maor que 75% e menor ou gual a 95%, dz-se que a substânca encontrase sgncatamente no solo e no sedmento; b) Persstênca da ubstânca O ator de persstênca é analsado em unção das seguntes axas: - (Persstênca) < 0: a persstênca é menor que a do Benzeno (5 h); - 0 < (Persstênca) < 00: a persstênca anda é comparada com a do Benzeno (5h); - 00 (Persstênca) < 000: a persstênca é comparada com a do lorobenzeno (50h); - 000 (Persstênca) < 0 000: a persstênca é comparada com a do Tetraclorobenzeno (0das); - 0 000 (Persstênca) < 00 000: a persstênca é comparada com a do Hexaclorobenzeno (00das); - (Persstênca) > 00 000: a persstênca é comparada com a dos PBs(até 80 anos).
Modelo de Multmeos 78 ) Emssões para a Água a) Partconamento da ubstânca - e o índce de massa da substânca na água or maor que 95%, dzse que a substânca encontra-se predomnantemente na água; - e o índce de massa da substânca na água or menor ou gual a 95%, dz-se que a substânca dstrbu-se sgncatamente em outros meos; - e o índce de massa da substânca no solo e no sedmento or maor que 75% e menor ou gual a 95%, dz-se que a substânca encontrase sgncatamente no sedmento e pode mgrar para o solo; b) Persstênca da ubstânca O ator de persstênca é analsado em unção das seguntes axas: - (Persstênca) < 50: a persstênca é menor que a do benzeno (60 h); - 50 (Perstênca) < 00: a persstênca anda é comparada com a do benzeno (60 h); - 00 (Persstênca) < 000: a persstênca é comparada com a do clorobenzeno (580 h); - 000 (Persstênca) < 0 000: a persstênca é comparada com a do tetraclorobenzeno (40 das); - 0 000 (Persstênca) < 00 000: a persstênca é comparada com a do hexaclorobenzeno (00 das); - (Persstênca) 00 000: a persstênca é comparada com a dos PBs (até 80 anos);
Modelo de Multmeos 79 ) Emssões para o olo a) Partconamento da ubstânca - e o índce de massa da substânca no solo é maor que 95%, dz-se que a substânca encontra-se predomnantemente no solo; - e o índce de massa da substânca no solo é menor ou gual a 95%, dz-se que a substânca dstrbu-se sgncatamente para os outros meos; - e o índce de massa da substânca no solo e no sedmento or maor que 80%, dz-se que a substânca dstrbu-se sgncatamente para o ar; - e o índce de massa da substânca na água e no sedmento or maor que 0%, dz-se que a substânca dstrbu-se sgncatamente para águas supercas; b) Persstênca da ubstânca O ator de persstênca é analsado em unção das seguntes axas: - (Persstênca) < 40: a persstênca é menor que a do benzeno (90 h); - 40 (Perstênca) < 00: a persstênca anda é comparada com a do benzeno(90 h); - 00 (Persstênca) < 000: a persstênca é comparada com a do clorobenzeno(650 h); - 000 (Persstênca) <0 000: a persstênca é comparada com a do tetraclorobenzeno (50 das); - 0 000 (Persstênca) < 00 000: a persstênca é comparada com a do hexaclorobenzeno (00 das); - (Persstênca) 00 000: a persstênca é comparada com a dos PBs(até 80 anos);
Modelo de Multmeos 80 4) Emssões para os Três Meos : Persstênca da ubstânca O ator de persstênca é analsado em unção das seguntes axas: - (Persstênca) < 0: a persstênca é menor que a do benzeno (7 h); - 0 (Perstênca) < 00: a persstênca anda é comparada com a do benzeno(7 h); - 00 (Persstênca) < 000: a persstênca é comparada com a do clorobenzeno(90 h); - 000 (Persstênca) < 0 000: a persstênca é comparada com a do tetraclorobenzeno(0 das); - 0 000 (Persstênca) < 00 000: a persstênca é comparada com a do hexaclorobenzeno (00 das); - (Persstênca) 00 000: a persstênca é comparada com a dos PBs(até 80 anos)