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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.
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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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Purga com baixa vazo
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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Purga com baixa vazo
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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Purga com baixa vazo
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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Purga com baixa vazo
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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Purga com baixa vazo
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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Purga com baixa vazo
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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Purga com baixa vazo
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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