intrusão de vapores em ambientes fechados: conceitos ...· análise por cromatografia gasosa;

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  • Intruso de Vapores em Ambientes Fechados: Conceitos Bsicos, Avaliao e

    Gerenciamento de reas Contaminadas no Brasil

    Jos Carlos Rocha Gouva Jnior

    jose.gouvea@csn.com.br

    Gerente de Projetos e Passivos Ambientais CSN, Companhia Siderrgica Nacional

    Lder do Grupo de Intruso de Vapores NICOLE Brasil

    Porto Alegre, Novembro 2015

  • Rede e frum para Gerenciamento de reas Contaminadas

    Reune profissionais de gerenciamento de reas contaminadas da Indstria, Consultorias e Universidades

    Organizao lder no desenvolvimento e promoo de solues para o gerenciamento de reas contaminadas

  • Venha fazer parte dessa rede

    Indstrias Consultorias

    Universidades Outros membros

    Colaborao Conhecimento

    Network

    Tecnologias

    Inovao

  • Estrutura do Grupo

    Comit Gestor

    Intruso de Vapores

    Remediao Sustentvel

    Anlise de Risco

    Secretariado

    Aprovar oramento e Programa Anual; Coordenar os Grupos de Trabalho; Definir a estrutura da Rede aps 2015; Membros: membros fundadores (indstria). Gerenciar recursos; Organizar a comunicao entre todos os membros; Convidar membros potenciais; Membros: Instituto Ekos.

    Participar das atividades da Rede de acordo com o Programa Anual; Membros: indstrias, consultorias e universidades.

  • Produtos de 2015

    O Grupo de Intruso de Vapores possui como

    meta a elaborao e publicao de um Guia para a

    Avaliao do Processo de Intruso de Vapores em

    reas Contaminadas. Como metas intermedirias

    a publicao de um guia, est sendo elaborado

    um White Paper, cujo a inteno a produo de

    um material de carter pedaggico e orientativo,

    descrevendo os aspectos bsicos e as tecnologias

    existentes relacionadas a temtica de intruso de

    vapores.

    Grupo de trabalho Intruso de Vapores

    Maria Lemes Anne Takamori Carolina Fernandes Mrcio Alberto James Henderson Jos Gouva Rivaldo Mello Sander Eskes Suzana Kraus

  • Introduo

    o processo de migrao de compostos qumicos volteis a partir de uma fonte subsuperficial para o interior das construes em superfcie conhecido como intruso de vapores;

    os compostos volteis presentes no solo e na gua subterrnea podem emanar vapores, com potencial para migrar atravs do perfil de solo;

    atravs de descontinuidades (trincas, fraturas, tubulaes) presentes nas fundaes, os vapores podem atingir os ambientes internos, alterando a qualidade do ar no local.

  • Introduo

    Vapores acumulados podem apresentar os seguintes riscos:

    flamabilidade ou exploso tratamento emergencial;

    toxicidade aguda ou crnica (txico ou carcinognico).

    na maior parte dos casos, so observadas apenas baixas concentraes, que em um longo tempo de exposio, podem incrementar o risco de efeitos crnicos sade dos receptores que ocupam estes espaos.

  • Base conceitual do processo de migrao de vapores e relaes entre os principais parmetros envolvidos

    Fonte: Modificado de API 2005

  • Principais Fontes Para Intruso de Vapores

    disposio de resduos;

    atividade industrial;

    postos de distribuio de combustveis;

    locais onde produtos derivados de petrleo so armazenados, manuseados ou transportados.

  • Histrico

    inicialmente, o foco das pesquisas estava limitado da migrao de radnio naturalmente presente nos solos e de gases provenientes de aterros sanitrios;

    incio dos anos 90: o processo IV atraiu o interesse das agncias ambientais nos EUA durante a implementao das RBCA em reas sob processo de reabilitao;

  • Histrico

    em 1991 foi publicado o modelo de J&E, que implementou algumas funes utilizadas nos modelos de intruso de radnio para representar o fluxos difusivo e advectivo (de uma fonte subsuperficial de contaminao para o ar no interior dos ambientes fechados).

  • Histrico

    Os resultados deste modelo fornecem um fator de atenuao (a),

    a : considera a profundidade da fonte de vapores e as caractersticas geotcnicas especficas das reas avaliadas;

    a partir da utilizao dos fatores de atenuao especficos, so estimadas as concentraes de vapores esperadas para o ar interno;

    relao: quanto menor o a, maior a atenuao esperada entre a fonte e o ar nos ambientes internos.

  • Meio Fsico

  • Meio Fsico

  • Caractersticas construtivas dos ambientes fechados

    Fonte: Modificado de API 2005

  • Fonte: Hers (2010)

    Caractersticas construtivas dos ambientes fechados

  • Concentraes de Background

    vivemos em uma sociedade industrial.

    dirigimos carros

    utilizamos produtos de limpeza

    possumos hobbies

    Lembre-se: Concentraes no ar dos ambientes fechados so uma mistura composta por diversas fontes.

    No fornecem dados teis para avaliao da IV!

  • Concentraes de Background

  • Investigao da ocorrncia de vapores de VOC em subsuperfcie

    desenvolvimento do modelo conceitual

    apresentao tridimensional dos dados especficos disponveis para a rea em estudo:

    fontes de contaminao;

    mecanismos de liberao e transporte presentes;

    possveis rotas de migrao;

    receptores potenciais;

    dados histricos e uso futuro.

  • Investigao da ocorrncia de vapores de VOC em subsuperfcie

  • Investigao da ocorrncia de vapores de VOC em subsuperfcie

  • Investigao da ocorrncia de vapores de VOC em subsuperfcie

  • Investigao da ocorrncia de vapores de VOC em subsuperfcie

  • Investigao da ocorrncia de vapores de VOC em subsuperfcie mtodos analticos: no existem mtodos especficos para

    determinao de concentraes de VOC em vapores do solo;

    so utilizados mtodos adaptados para amostragem do ar no interior dos ambientes fechados.

    definio dos CQI que precisam ser identificados/quantificados;

    definio dos limites de deteco;

    metodologia utilizada para a coleta das amostras;

    certificao do laboratrio;

    prazo de validade da amostra;

  • Investigao da ocorrncia de vapores de VOC em subsuperfcie

    TO 14A : utiliza tedlar bags e canisters para amostragem. Anlise por cromatografia gasosa;

    TO 15A : utiliza canisters para amostragem. Anlise por espectometria de massa (GC/MS);

    TO 17A : utiliza tubitos com materiais absorventes (resinas):

    Amostragem ativa: desoro trmica e cromatografia gasosa;

    Amostragem passiva (difusiva): desoro trmica e espectometria de massa (GC/MS).

  • Avaliao da Intruso de Vapores no Brasil

    No existem at o momento Padres, Guias ou Manuais especficos ou de Abrangncia Nacional;

    Atualmente, os modelos so calculados a partir de concentraes determinados em amostras de solo e/ou da gua subterrnea;

    A necessidade de interveno avaliada a partir de tabelas comparativas (concentraes em solo e gua subterrnea);

  • Avaliao da Intruso de Vapores no Brasil Deciso de Diretoria N 263/2009 da CETESB

    a necessidade de interveno avaliada a partir de tabelas

    comparativas entre as concentraes dos SQIs CMAs POE e Padres Legais Aplicveis;

    planilhas da CETESB: utilizam dados do meio fsico genricos para obter o fator de atenuao a do algoritmo de J&E;

    elaborao de mapas de risco e quadros de interveno;

    mitigao de riscos associados ao uso pretendido para a rea.

  • Modelos Matemticos

    obter valores de referencia para concentraes de vapores abaixo da fundao das edificaes;

    base de comparao trabalhos envolvendo a amostragem de

    vapores do solo;

    USEPA: 1) Tier 1 - Avaliao Preliminar; 2) Tier 2 - Comparao das concentraes em fase dissolvida

    com valores de referncia genricos (ou semi especficos); e, 3) Tier 3 - Avaliao especfica contemplando a investigao dos

    vapores no solo.

  • Modelos Matemticos

    planilhas da USEPA: incorporao de variveis especficas como a temperatura, fornece resultados em termos de risco a exposio aos CQI;

    As planilhas da US EPA so divididas em dois formatos:

    ndices de risco: a partir de concentraes pr-

    determinadas;

    valores de referncia (modo reverso): somente parmetros do meio fsico.

    As planilhas so disponibilizadas on-line,

  • Modelos Matemticos

    BioVapor: incorpora os efeitos da biodegradao aerbica na zona no saturada ao modelo de J&E;

  • Concluses

    a incluso de parmetros do meio fsico contribui para reduo das incertezas associados ao mtodo;

    Amostragens de Vapores sub slab ou no perfil de solo podem fornecer um resultado mais preciso a respeito dos principais riscos envolvidos;

  • Concluses

    visto que grande parte dos recursos destinados a gesto de reas contaminadas pode ser consumida com aes voltadas a investigao e remediao, esta forma alternativa de avaliao pode ser mais sustentvel do ponto de vista tcnico, econmico e ambiental.

    Em 2016 o grupo de intruso de vapores do NICOLE Brasil ir trabalhar na elaborao de um Guia/Manual de abrangncia nacional refletindo a posio da Industria sobre o tema.

  • OBRIGADO!

    Quer participar do grupo?

    nicolebrasil@ekosbrasil.org