Aplicação do modelo SCBR no gerenciamento de áreas contaminadas: Análise de funcionalidade "áreas reativas" para simulação de tecnologias de bioestimulação

Abstract

O uso de tecnologias de remediação para reabilitação de áreas contaminadas exige o estudo de alternativas adequadas para a área em estudo. O modelo matemático SCBR (Solução Corretiva Baseada no Risco) é uma ferramenta de apoio à tomada de decisão em ações preventivas e no gerenciamento ambiental de áreas contaminadas. No presente trabalho foi avaliada a funcionalidade denominada “áreas reativas” do modelo SCBR para a simulação de tecnologia de bioestimulação, tendo como base um experimento de campo, que utilizou a bioestimulação ativa com nitrato, em áreas contaminadas por gasolina brasileira. No referido modelo, áreas reativas representam regiões com propriedades diferenciadas dentro do domínio de simulação, sendo possível por meio do coeficiente de biodegradação simular a tecnologia em questão. No estudo específico, as dimensões da área reativa foram escolhidas em função dos resultados do experimento de campo. No cenário-remediação simulado, foi criada uma única área reativa, utilizando-se dois coeficientes de bidegradação, em função da dinâmica de biodegradação do etanol e benzeno ao longo do processo. No primeiro momento (entre 3 a 18 meses), foi considerado apenas o coeficiente de decaimento do etanol, no valor de 4,8 ano-1 e, após seu esgotamento, considerou-se o coeficiente do benzeno, entre 19 a 33 meses, no valor de 13 ano-1. A comparação entre os comprimentos de plumas simuladas e medidas em campo se deu através do conceito de amplitude de localização. As simulações para o benzeno, composto tóxico, apresentaram melhores resultados que para o etanol, quando comparadas com os resultados de campo. Nos casos onde houve divergência entre o comprimento das plumas simuladas e medidas (erro entre 2 a 4 metros), prevaleceu o cenário mais conservador, considerado como resultado positivo, onde o comprimento da pluma simulada foi superior àquele da pluma medida. Sendo assim, a funcionalidade “área reativa” do SCBR mostrou-se eficaz na retração das plumas e biodegradação dos compostos químicos durante a simulação da tecnologia de bioestimulação, oferecendo ao gestor a possibilidade de visualizar o funcionamento e a eficácia da tecnologia a ser empregada.

The use of remediation technologies for contaminated areas rehabilitation requires studies of the most appropriate alternatives for the specific area. The SCBR (Risk-Based Corrective Solutions) mathematical model is a support tool for making decisions about preventive actions and environmental management of contaminated areas. In this paper was assessed a feature called "reactive areas" of SCBR to a simulation of biostimulation of technology, based in a field experiment, wich have used active biostimulation with nitrate in contamined areas with brazilian gasoline. In this model the reactive areas represent regions with different properties inside the simulation domain, being possible through the biodegradation coefficient simulate the technology in question. In this specific study the reactive area size was chosen in function of the results in the field experiment. In the simulated scenario a single reactive area was created with two different biodegradation coefficients due to the biodegradation dynamics of ethanol and benzene during the process. At first (between 3-18 months), was considered only the decay coefficient of ethanol in the amount of 4.8 year-1. After the ethanol exhausted it was considered the benzene decay coefficient (between 19 to 33 months) in the amount of 13 year-1. The comparison between the down lengths and simulated measurements in the field was through the concept of range of location. The simulations for benzene, a toxic compound, showed better results than ethanol when compared with the field results. In cases when there was divergence between the plumes length simulated and measured (marin of error: between 2 and 4 meters) it was prevailed the most conservative scenario, considered as a positive result, where the length of the simulated plume was higher than measured plume. Thus, the feature "reactive area" of the SCBR showed effective in plumes retraction and biodegradation and in the simulation of biostimulation technology, giving the manager the possibility to view the operation and effectiveness of the technology to be employed.