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ABNT NBR 15847 - Amostragem de gua

subterrnea em poos de monitoramento -Mtodos de purga

Biol. Ana Paula QueirozAESAS / Waterloo Brasil Ltda.

CEET-00:001.68

Comisso de Estudo EspecialTemporria de Avaliao da Qualidade do

Solo e da gua para Levantamento de PassivoAmbiental e Avaliao de Risco Sade Humana

APRESENTAO PREPARADA POR ENG. VICENTE AQUINOGERENTE REAS CONTAMINADAS CETESB

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Amostragem de gua subterrnea em poosde monitoramento - Mtodos de purga

Hidrodinmica esperada em um poo demonitoramento

Zona 1: gua Acima da Seo Filtrante gua estagnada no tubo fechado gua exposta atmosfera

Zona 2: gua na Seo Filtrante O fluxo laminar horizontal A gua estagnada no se mistura com a

gua que passa pela seo filtrante.

A qualidade da gua da seo filtranteest prxima da qualidade da gua

presente na formao. Zona 3: gua Abaixo da Seo Filtrante

(se aplicvel) gua estagnada no tubo fechado Slidos precipitados

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A gua existente no poo de monitoramento entre duascampanhas de amostragem sofre vrias interferncias do meioe no representativa da gua da formao.

necessrio a sua renovao previamente coleta dasamostras.

Esta renovao denominada de purga. Vrios procedimentos de purga:

purga de um volume fixo. purga at a estabilizao de parmetros indicadores. purga at a estabilizao de parmetros indicadores com

baixa vazo de bombeamento.


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Purga de poos de monitoramento com baixacapacidade hidrulica uma dificuldade enfrentadaem vrias reas onde o monitoramento da qualidadeda gua subterrnea necessrio.

Procedimentos diferenciados devem ser aplicadosnestas situaes, com o objetivo de diminuir asincertezas associadas a aplicao dos mtodosconvencionais de Purga.Vrios procedimentos de purga:

Purga mnima


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Purga

Pesquisas indicam que a forma como a purga realizadaresulta em um impacto significativo na qualidade das

amostras obtidas. Estudo realizado por Barcelona eHelfrich (1986), indicou que as variaes de qualidade deamostras coletadas foi mais influenciada pelo mtodo depurga adotado, do que por outros fatores avaliados(equipamento, tubos, materiais construtivos dos poos).


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Conceito

Coletar amostras representativas alterando omnimo possvel a condio natural de fluxo queocorre na formao.

Isto significa que todo o processo deve procurarminimizar o rebaixamento, a agitao e a

mistura da gua existente no interior do poo.


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Mtodos de Purga

Purga de volume determinado

Purga de baixa-vazo


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CRITRIOS DE REBAIXAMENTO

Minimizar o rebaixamento do nvel dgua durante a purga paraevitar uma perda de carga excessiva e o escoamentopronunciado de gua pelo topo do tubo filtro;

Em nenhuma circunstncia os poos de monitoramento devemser purgados at o seu completo secamento;

Para poos com seo filtrante plena: a estabilizao dorebaixamento deve ocorrer no mximo a 25cm do nvel esttico.

Para poos com o nvel d'gua acima do topo do tubo filtro (filtroafogado): preferencialmente, o nvel d'gua deve se estabilizar

acima do topo do tubo filtro ou no mximo a 25cm abaixo dotopo do tubo filtro.

Amostragem de gua subterrnea em poos demonitoramento - Mtodos de purga

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CRITRIOS DE REBAIXAMENTO

Recomendado apenas para poos com boacapacidade hidrulica.

Poos construdos e desenvolvidos de acordo com asorientaes definidas, respectivamente, nas normas

ABNT 15495-1 e 15495-2

Que possibilitam a aplicao dos critrios derebaixamento definidos quando bombeados a umavazo de 50ml/minuto ou maior.


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Purga de Volume Determinado Aplicvel em poos de monitoramento que atendam o

critrio de rebaixamento.

Remoo de determinado volume de gua subterrneado poo antes de se proceder amostragem.

Alguns trabalhos concluram que no h umarecomendao segura quanto ao nmero de volumedgua que deve ser removido.

Pesquisas indicaram a necessidade de se remover emmdia de 3 a 5 vezes o volume de gua presente nopoo, critrio que consta da maioria dos regulamentos.


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Purga de Volume Determinado

Poos com filtro afogado, a purga deve ser iniciada

partir da superfcie do nvel. A vazo de preenchimento dos frascos de coleta nunca

deve ser superior a 250 mL/min para substnciasorgnicas e 500 mL/min para substncias inorgnicas.

O equipamento de captao deve ser introduzido eremovido de forma lenta e cautelosa no poo.


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Dimetro rea(B)

1 0,50671 1,1401

2 2,02682 3,16693 4,5604

3 6,20724 8,1073

6 18,2415

Volume a ser purgado

Volume em litros (V)rea do Tubo (B)Coluna de gua no poo (C)

V = B x C x 3


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Purga com baixa vazo

Reduzir os distrbios na coluna d`gua do poo e naformao, reduzindo e controlando a turbidez da

amostra.

O volume de purga baseado na estabilizaohidrulica (rebaixamento) e qumica (parmetros de

qualidade) da gua do poo.

Pode reduzir significativamente o volume de guaremovida do poo (at 95%).


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Vazo suficientemente baixas para permitir o bombeamentosem o rebaixamento e sem aumento na turbidez

Vazo de Purga < 1 L/min

250-500 ml/min comum

Os parmetros indicativos de qualidade de gua (pH,Temperatura, Oxignio Dissolvido, Condutividade,

Potencial de xido Reduo e Turbidez) so monitoradosdurante a purga.


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O objetivo atingir a estabilizao hidrulica(rebaixamento) o mais rpido possvel. Isso reduz a

mistura de guas em zonas distintas do poo, fazendocom que somente a gua da seo filtrante seja

bombeada.

As vazes so determinadas para cada poo baseadasnos valores de rebaixamento.

A vazo no deve exceder 1 L/min para evitar amobilizao de slidos da formao.


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Parmetros indicativos incluem pH, temperatura,condutividade, oxignio dissolvido, ORP (redox), OD eCondutividade so os indicadores mais significativos,

porm:

Normalmente o pH se estabiliza rapidamente efreqentemente sofre pequenas variaes.

A temperatura facilmente afetada pela luz do sole temperatura do ar.


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Os parmetros indicadores so monitorados durante obombeamento .

A purga estar completa quando esses parmetros seestabilizarem, indicando que a gua coleta predominantemente da formao.

As leituras so obtidas normalmente em intervalos de,no mnimo, 2 a 3 minutos entre as leituras, ou pelomenos a cada 1 volume da clula de fluxo e tubulao.

Necessrio utilizar clula de fluxo para efetuar asmedies na superfcie.


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Clula de Fluxo

O uso de uma clula

de fluxo em srie com

o bombeamento

elimina o contato da

gua com a atmosfera,

preservando a qumica

da gua e permitindouma medio precisa.


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Critrios de Estabilizao - 3 leituras consecutivas

pH : +/- 0,2 unidadesCondutividade : +/- 5% do valor medidoOxignio Dissolvido : +/- 10% da leitura ou 0,2 mg/L, o

que for maior.

Potencial de Oxireduo : +/- 20 mVTemperatura: 0,5 0C


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Conhecimento do perfil construtivo do poo para locar a

bomba no exato ponto de bombeamento.

Descer a bomba lentamente at o ponto onde ser realizadoo bombeamento.

Aguardar algum tempo entre a instalao da bomba no poo

e o incio do procedimento, com a finalidade de permitir a

estabilizao da gua no poo aps a instalao da bomba. Seguir prticas rigorosas de limpeza do equipamento de

amostragem.


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Instalao do equipamento de amostragem :ideal que o ponto de bombeamento fique nomeio da seo filtrante ou pouco acima dela,

considerando-se: Muito perto do fundo do poo aumenta a

possibilidade de agitao dos slidosprecipitados e incluso dos mesmos naamostra coletada.

Muito prximo da superfcie aumenta-sea possibi l idade de que a guaestagnada seja includa na amostra.


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Correlao entre o Rebaixamento e aEstabilizao dos Parmetros Indicativos

Drawdown and Specific Conductance During Purging

St. John's Landfill Well D-2A

0

2

4

6

8

10

12

14

16

14:00 14:30 15:00 15:30 16:00

Time

Drawdown(

ft)

475

480

485

490

495

500

505

510

Sp.

Cond.

(uS/cm)

Pump Off

Drawdown

Specific Conductance

(10-minute moving average)

Casiing 0.5 1 1.5 2 2.5 3

A estabilizao qumica da gua (parmetros indicativos) ocorre logoaps a estabiliazao hidrulica (rebaixamento)

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Preenchimento dos frascos

Vazes menores que 0,5 L/min soapropriadas. (US EPA 1996).

Utilize vazes mais baixas (0,1 0,25 L/min) para VOCs e um poucomaiores para metais e outrosparmetros.

Coletas a 0,1 L/min para todos osparmetros pode prolongar o tempode coleta desnecessariamente


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Mtodos de purga e amostragempara poos com baixacapacidade hidrulica

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Poos com baixa capacidade hidrulica

So considerados poos com baixa capacidade

hidrulica, aqueles construdos e desenvolvidos

de acordo com as orientaes definidas nas

normas ABNT 15495-1 e 15495-2, e que mantm

rebaixamento contnuo mesmo quando

bombeados a uma vazo de 50ml/min ml/


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Poos com baixa capacidade hidrulica


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Esgotamento do poo

Tempo de exposio prolongado da gua s condiesatmosfricas.

Perda de gases dissolvidos.Alterao do estado de oxidao.Trapeamento de ar nos espaos porosos do pr-filtro.Elevao da turbidez da amostra.Mistura do volume remanescente de gua com a aquelaque est entrando no poo durante a recuperao.


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Procedimento de Purga para Poos combaixa capacidade hidrulica

Purga MnimaAmostragem sem Purga


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Purga Mnima

O objetivo da purga mnima a remoo do

menor volume de gua possvel do poo

necessrio para a anlise qumica, sem o

esgotamento do poo. Assume-se que o volume

de gua contida no interior do poo

representativo da formao.


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Procedimento de Purga MnimaAssume-se que o volume de gua contida no interior dopoo representativo da formao aquele existente:

entre a captao do equipamento (posicionado acimada base do tubo filtro para evitar suspenso desedimento que possa existir no seu interior) e o topo daseo filtrante (poos afogados) descartando o volumede gua contido no equipamento e na tubulao dedescarga;

entre a captao do equipamento e o nvel esttico(poos com seo filtrante no afogada), excludo ovolume de gua contido no equipamento e natubulao de descarga.


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Procedimento de Purga Mnima Preferncia utilizao de bombas dedicadas ouequipamentos de amostragem passiva.

Uma vez utilizadas bombas portteis ou equipamentosdescartveis, ele deve ser posicionado no interior do poode monitoramento previamente coleta, pelo temponecessrio para que ocorra a renovao natural da guana seo filtrante antes da execuo da purga (quando

necessria) e amostragem.


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Procedimento de Purga MnimaNo posicionamento dos equipamentos deve ser evitada asuspenso de sedimento depositados no fundo do poo;

No caso de bombeamento, a vazo de coleta, deve sermenor ou igual a 100 ml/min.

Descartado o volume do equipamento e da tubulao, ovolume de gua contido no poo segundo os critriosdefinidos aquele disponvel para coleta.

Uma vez purgado o volume do equipamento e datubulao, a coleta deve ser iniciada.

Uma vez captado o volume de gua necessrio e/oudisponvel o bombeamento deve ser imediatamenteparalisado.

O nvel da gua deve ser continuamente monitorado


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Procedimento de Purga MnimaA utilizao de limitador de fluxo entre uma campanhade amostragem e outra pode minimizar mistura da guado poo e interaes com o ar contido no poo, gerandoamostras com menor grau de incerteza quanto a suarepresentatividade.

Para a realizao de purga mnima, deve haver por partedo tcnico responsvel um registro da impossibilidade deutilizao dos mtodos aplicveis a poo com boacapacidade hidrulica.

recomendvel que na aplicao deste mtodo sejaminimizado o volume de amostra necessrio para anlisequmica


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Limitador de Fluxo

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Amostragem PassivaProcedimento para coleta de amostra de gua sem arealizao da purgante no poo.

Equipamento de coleta posicionado no poo demonitoramento, na profundidade desejada.Fica exposto ao meio por um tempo que permita umarenovao natural da gua inicialmente contida na seofiltrante do poo e que a gua do poo mantenhaequilbrio natural com o amostrador utilizado.


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Amostragem PassivaPode ser aplicada em qualquer tipo de poo demonitoramento observando-se as caractersticas doequipamento de amostragem

Requer um conhecimento hidrogeolgico prvio edetalhado sobre os tempos de equilbrio necessriospara cada poo.

Tempo de permanncia :recomendaes do fabricantecondies hidrogeolgicas locaiscaractersticas construtivas do poo


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Amostragem PassivaUtilizao de limitador de fluxo pode minimizara mistura de gua dentro do poo e permite emalguns casos uma avaliao vertical dadistribuio dos contaminantes na zona filtrante

do poo.

Em funo do tipo de equipamento utilizado podehaver limitaes sobre as substncias a serem

avaliadas nas amostras


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Amostragem PassivaRequer um tempo de equilbrio que em algumassituaes pode ser relativamente longo o qualdeve ser previamente definido

necessrio a comparao com mtodosconvencionais previamente a adoo do mtodode purga passiva para demonstrar aaplicabilidade do mtodo para cada situaoespecfica .


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