Abordagem escalonada para determinação de assinaturas químicas de hidrocarbonetos em vapores do solo: Bairro residencial Volta Grande IV, Volta Redonda, RJ, Brasil

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Gouvêa Júnior, José Carlos Rocha
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Assinaturas química de hidrocarbonetos; Geoforense; Geoforensics; Hydrocarbon chemical signature; Intrusão de vapores; PIANO; Vapor Intrusion
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44138/tde-05112020-105327/

Análises ambientais convencionais, possibilitam a determinação e a quantificação de um grupo limitado de hidrocarbonetos. Muitas vezes este tipo de análise não permite diferenciar fontes de contaminações subsuperficiais daquelas associadas ao background ambiental atmosférico. Para possibilitar uma melhor compreensão quanto a natureza, origem e idade das contaminações, em diferentes matrizes ambientais, métodos específicos para a determinação de assinaturas químicas foram desenvolvidos nas últimas duas décadas. Devido a crescente necessidade da identificação de fontes de contaminações em cenários complexos, envolvendo a presença de múltiplas fontes de contaminação, o foco das pesquisas concentrou-se no desenvolvimento de abordagens analíticas flexíveis, aplicadas de forma escalonada, que facilitam a análise composicional detalhada pelo uso de técnicas de cromatografia gasosa e métodos auxiliares, que determinam uma ampla gama de hidrocarbonetos de petróleo individuais. Neste contexto, o desenvolvimento da abordagem escalonada é baseado na análise da composição de derivados de petróleo, carvão e subprodutos originados pelo processo de combustão, e o comportamento cromatográfico dos constituintes maiores e menores de cada uma dessas assembleias. Para investigar a origem de hidrocarbonetos presentes no solo e nos vapores subsuperficiais do Bairro Residencial Volta Grande IV, a Companhia Siderúrgica Nacional (CSN) realizou uma avaliação geoforense, baseada no uso de uma abordagem escalonada para a determinação de assinaturas químicas de hidrocarbonetos detectados em estudos ambientais prévios. O objetivo da avaliação foi diferenciar assinaturas químicas relacionadas a presença de resíduos compatíveis com a atividade siderúrgica, daquelas contaminações associadas ao background urbano típico. Nas amostras de solo, foram analisados Hidrocarbonetos Totais de Petróleo (HTP), HTP Fingerprint, Hidrocarbonetos Aromáticos Policíclicos (HAPs) e biomarcadores, e, nas amostras de vapores do solo, foram analisados COVs (método TO-15) e PIANO (método TO-15 modificado). Os resultados indicaram que o solo da porção leste do Bairro VGI V apresentou assinaturas químicas similares ao alcatrão de hulha; compatível com a esperada para resíduos siderúrgicos, e as amostras coletadas nas demais regiões, foram obtidas assinaturas químicas compatíveis com gasolina fresca, asfalto degradado e fuligem, compatíveis com um cenário típico de ocupação urbana. Resíduos siderúrgicos foram delimitados na região leste do Bairro VG IV (cerca de 10% da extensão total da área avaliada), em uma camada contínua de 1,5 m de espessura, posicionada a 1,5 m de profundidade. A utilização de ferramentas geoforenses, auxiliou na identificação da fonte dos hidrocarbonetos na área de estudo, diferenciando ocorrências associadas ao background urbano, daquelas compatíveis com resíduos de origem siderúrgica. Apesar da extensa literatura existente a nível internacional, a principal aplicação da ferramenta é focada em contaminações relacionadas a vazamentos de petróleo e derivados. Neste contexto, a presente pesquisa contribui com o avanço do uso de ferramentas químicas forenses em diversos cenários, incluindo a identificação de assinaturas relacionadas ao processo siderúrgico em cenários com a presença de múltiplas fontes de contaminação e diversos graus de intemperismo.