Título:
Estudo do risco de contaminação de águas subterrâneas por fluidos de corte através de experimentos d
Resumo:
1 – INTRODUÇÃO
O ambiente do solo apresenta um amplo conjunto de microrganismos que participam da dinâmica e definem o destino final de diversos poluentes. As reações bioquímicas observadas estão relacionadas ao desgaste das rochas, à nutrição das plantas e à degradação de moléculas orgânicas sintéticas ou naturais. A diversidade de espécies e a quantidade de microrganismos presentes no solo estão diretamente relacionadas com o nível de matéria orgânica, a qual está associada às camadas superiores, até 30 ou 40 cm de profundidade. Efluentes oleosos são descartados no solo pela indústria petroquímica desde que foi reconhecida a capacidade de degradação dos hidrocarbonetos por microrganismos. Este tipo de degradação tem sido investigado tanto em escala laboratorial (microcosmos) quanto em estudos de campo. Neste caso, é importante entender as relações ecológicas e seus efeitos sobre esta degradação, bem como a influência de fatores físicos e químicos. A necessidade de tais estudos pode ser reafirmada quando se pretende determinar a suscetibilidade de lençóis, uma vez que a biodegradação pode levar à eliminação de diferentes poluentes, evitando a contaminação das águas subterrâneas.
2 – MATERIAIS E MÉTODOS
Prepararam-se reatores cilíndricos preenchidos com solo, dividindo-os em quatro grupos: (i) controle, contendo apenas o solo contaminado na concentração de 1 mL kg-1 (para cada um dos fluidos de corte foi montado um reator independente); (ii) tratamento com turfa, contendo o solo contaminado e adicionando-se turfa na quantidade correspondente a 10% da massa do solo ; (iii) microrganismos de solo, contendo o solo contaminado e adicionando-se borra retirada de um fluido de corte vegetal obtida após o uso do mesmo, devendo conter os microrganismos responsáveis por sua degradação; (iv) compostagem, contendo o solo contaminado e microrganismos obtidos de um sistema de compostagem. Os experimentos foram conduzidos, expondo-se os reatores às intempéries por um período de 186 dias, retirando-se duas amostras de cada reator com uma periodicidade de aproximadamente 30 dias. Os sistemas cromatográficos empregados foram (i) CG HP 5890, utilizando coluna HP-5 (25 m x 0,22 mm D.I. x 0,33 μm de filme) com detector de ionização em chama e (ii) CG MS 5970, com coluna HP-1 (50 m x 0,22 mm D.I. x 0,33 μm de filme) e detecção por espectrometria de massas. Empregou-se programação de temperatura em que se iniciava a análise em 50ºC, mantendo-se por 2 min, aumentando-se 5ºC/min até 300ºC, mantendo-se por 25 min. O injetor e o detector foram mantidos a 300ºC. Os fluidos empregados foram cedidos pelo Núcleo de Manufatura Avançada (NUMA – EESC – USP), sendo de diferentes naturezas: minerais, vegetais, sintéticos e semi-sintéticos.
3 – RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para a maioria dos fluidos e dos tratamentos, uma degradação que acompanha um modelo de reação irreversível de primeira ordem, como é descrito na literatura para degradações microbiológicas efetuadas por bactérias de diversos poluentes. Alguns processos não puderam ser descritos por este modelo, apresentando equações de segundo ou quarto graus, denotando a possibilidade de fenômenos paralelos, tais como: degradação fotolítica ou devido a degradação sob ação de fungos. Nos estudos conduzidos para os três óleos solúveis observou-se a remoção de uma parcela dos seus constituintes por lixiviação. A água percolada através dos reatores foi removida e analisada. Desta forma, observou-se que as substâncias mais solúveis foram removidas do solo contaminado por este mecanismo e não estavam presentes no solo após as primeiras chuvas nos meses de outubro e novembro de 2003, sendo possíveis contaminantes das águas subterrâneas. Estes compostos consistem nos tensoativos presentes nas formulações, sendo de extrema relevância ambiental, pois podem ocasionar diversos impactos sobre os ecossistemas e sobre a saúde humana. Para os fluidos sintéticos os processos apresentaram-se bastante diferentes entre si. Lubrificantes minerais constituídos de hidrocarbonetos com insaturações são, em geral, mais voláteis que aqueles que apresentam cadeia linear, sendo uma possível rota de perda do material. Além disto, as substâncias insaturadas podem sofrer degradação por ação da luz solar mais prontamente que compostos que não as possuem. Compostos com a presença de duplas ou triplas ligações costumam ser de difícil degradação microbiológica. É importante entender que a degradação de óleos não pode ser estudada como um sistema de um único constituinte. A complexidade deste sistema deve ser considerada, pois existe uma superposição de efeitos e fenômenos, aumentando as variáveis a serem investigadas.
4 – CONCLUSÕES
Devido às características distintas dos diferentes fluidos de corte, observou-se uma dinâmica diferenciada para cada um dos lubrificantes, com taxas de remoção variáveis dos seus constituintes. Do mesmo modo, dos tratamentos propostos, a adição de turfa e de microrganismos provenientes de compostagem mostraram considerável melhora na remoção de todos os fluidos, dos quais o último se mostrou o melhor. Fatores ambientais, como as chuvas podem acarretar na lixiviação, e conseqüente transporte de alguns constituintes para as camadas mais profundas do solo, podendo contaminar as águas subterrâneas. A temperatura elevada pode favorecer a volatilização, enquanto dias mais frios podem impedir a ação dos microrganismos. A radiação solar pode ocasionar a degradação fotolítica das substâncias que apresentem grupos absorvedores de energia radiante.
Autores:
Ozelito P. de Amarante Jr, Natilene M. Brito, Ricardo dos S. Coelho, Eny M. Vieira