4.4 Métricas de desempenho
As métricas de desempenho da remediação in situ podem ser definidas como características mensuráveis que se relacionam com o progresso da ação corretiva e com os objetivos da técnica de remediação selecionada. Idealmente, cada métrica de desempenho tem um valor predeterminado mensurável que descreve quando a tecnologia atingiu seus limites de aplicação. Ou seja, a eficiência da ação corretiva é específica de cada tecnologia.
De forma ilustrativa, um experiente analista ambiental pode utilizar a técnica de aspersão de ar (air sparging) e a extração de vapores do solo (soil vapor extration – SVE) com o objetivo de alterar a composição do LNAPL (objetivo: mudança de fase), para que as concentrações de BTEX e HPA atendam às concentrações máximas aceitáveis (CMA) estabelecidas na avaliação de risco. Contudo, em função das especificidades do local, é possível que as técnicas aplicadas possam atingir a eficiência máxima antes que as CMA de BTEX e HPA sejam alcançadas, determinando que outra técnica seja utilizada na sequência, para que as CMA sejam atingidas. Sob outra perspectiva, talvez fosse mais apropriado o emprego de uma tecnologia de remoção de massa antes do emprego de uma tecnologia de mudança de fase.
Neste contexto, o quadro abaixo apresenta uma série de exemplos de métricas de desempenho relacionados, especificamente, às tecnologias de remediação para serem utilizadas em locais contaminados por hidrocarbonetos de petróleo.
Exemplos de métricas de desempenho da remediação in situ.
Exemplos de métricas de desempenho | Descrição | |
LNAPL | a) Curva de desempenho assintótica do sistema de recuperação | Análise do volume recuperado acumulado de LNAPL ao longo do tempo. Quando a assíntota da curva é atingida, indica que a eficiência máxima de recuperação foi alcançada. Desta forma, a análise pode indicar que a recuperação adicional do LNAPL remanescente, sem a mudança de técnica, é impraticável. |
b) Espessura de LNAPL no poço de monitoramento | A redução da espessura de fase livre nos poços de monitoramento é um indicativo da eficiência da remediação. Quando a espessura é mínima ou nula, o LNAPL atingiu o limite de recuperação por métodos hidráulicos ou pneumáticos. Contudo, a fase residual pode gerar plumas dissolvidas. Esses fatores indicam a necessidade de medidas adicionais, substituição ou adequação da técnica de remediação. | |
c) Comportamento do corpo do LNAPL | Consiste na avaliação da evolução espacial do corpo do LNAPL antes e depois da aplicação da técnica de remediação para demonstrar o avanço, redução ou estabilidade do corpo de LNAPL. | |
d) Composição do LNAPL | A fração molar de constituintes do LNAPL é reduzida enquanto a remediação for eficiente. O objetivo da remediação é alcançado quando os constituintes (por exemplo, voláteis ou solúveis) são reduzidos abaixo dos padrões regulatórios com base no risco. | |
e) Fluxo de voláteis a partir da fonte de contaminação | A redução do fluxo (ou concentração) de COV e COSV para ambientes abertos ou fechados, a partir do LNAPL, é um indicador da alteração da composição do LNAPL e da eficiência da remediação, principalmente para técnicas cujo objetivo é a mudança de fase. | |
f) Taxa de recuperação de LNAPL versus fluxo estimado de LNAPL | O sistema de recuperação diminui a saturação do LNAPL no meio poroso e, consequentemente, a transmissividade da fase livre. Quando o fluxo do LNAPL no meio poroso se torna nulo, o corpo do LNAPL fica estabilizado. | |
g) Relação de recuperação de LNAPL/água | Razão de volume unitário de LNAPL recuperado por volume unitário de água. A razão decrescente indica a diminuição da eficácia da recuperação. | |
h) Transmissividade do LNAPL | Avaliar a redução da transmissividade ao longo do tempo para verificar o desempenho da tecnologia. A recuperação por métodos hidráulicos se torna ineficiente para LNAPL de baixa transmissividade. Segundo o ITRC (2018b), os métodos hidráulicos de extração podem reduzir a transmissividade de LNAPL a valores entre 0,1 e 0,8 ft²/dia. A transmissividade pode ser determinada in situ segundo a norma E2856-13 (ASTM, 2021) ou modelada por meio do software DRL. | |
i) Perfil de saturação LNAPL | Comparar as saturações de LNAPL antes e após a remediação para demonstrar a eficiência da remediação aplicada. A redução da saturação implica na redução da migração do corpo de LNAPL. Com a redução da saturação, o LNAPL móvel pode se tornar residual, indicando a necessidade de mudança de técnica de remediação. | |
j) Taxa de recuperação de LNAPL/ vapor | Relação de volume unitário de LNAPL recuperado por volume unitário de vapor. A razão decrescente dessa relação indica a diminuição da eficácia da remediação. A eficiência máxima é alcançada quando a redução adicional dessa proporção é impraticável. | |
FASE DISSOLVIDA | k) Concentração de fase dissolvida | Análise da variação das concentrações (estáveis ou decrescentes) frente aos padrões regulatórios ou CMA no(s) ponto(s) de conformidade. A avaliação estatística das concentrações pode ser aplicada para avaliar as tendências de redução, aumento ou estabilidade das concentrações, com os métodos Mann-Kendall e Sen, de acordo com a ASTM (2016). |
l) Comportamento da pluma de fase dissolvida | Análise do avanço, redução ou estabilidade da pluma considerando a presença de receptores e pontos de exposição na área de interesse. Por exemplo, o avanço da pluma é um indicativo de que a remediação não está sendo eficiente para conter a pluma e são necessárias medidas adicionais, substituição ou adequação da técnica de remediação. | |
m) Geoquímica | Os parâmetros geoquímicos são indicadores de processos de biodegradação. O monitoramento do potencial de oxidação-redução, pH, temperatura e receptores de elétrons (oxigênio, nitrato, ferro, sulfato etc.) podem evidenciar a ocorrência de processos aeróbios e anaeróbios da degradação dos hidrocarbonetos de petróleo, o que pode ser associado à eficiência da remediação. | |
n) Fluxo de voláteis a partir da água subterrânea | A redução do fluxo (ou concentração) de COV e COSV para ambientes abertos ou fechados, a partir da pluma de contaminação, é um indicador da eficiência da remediação. | |
SOLO | o) Ocorrência de resíduos oleosos no solo | A ausência de resíduos oleosos no solo e os resultados das análises de lixiviação e solubilização de contaminantes são indicadores da eficiência da remediação. |
p) Concentrações de contaminantes no solo | A redução das concentrações de hidrocarbonetos de petróleo no solo (TPH, HPA, BTEX), em relação às CMA e/ou padrões legais aplicáveis, são indicadores de que a eficiência da remediação no solo foi alcançada. | |
q) Fluxo de voláteis a partir do solo | A redução do fluxo (ou concentração) de COV e COSV para ambientes abertos ou fechados, a partir do solo contaminado, é um indicador da eficiência da remediação. | |
LNAPL / FASE DISSOLVIDA / SOLO | r) Relação custo/eficiência | O aumento do custo por unidade de LNAPL recuperado indica redução da relação custo-benefício. Deve ser observado que o custo pode nem sempre estar de acordo com os requisitos regulamentares. No entanto, em certas circunstâncias, essa métrica pode ser útil para avaliar os limites praticáveis da técnica. |
s) Microbiológicos | A presença de microrganismos degradadores de hidrocarbonetos de petróleo, em concentração suficiente, pode servir como indicador da eficiência da biorremediação. |
Podem ser elencadas diferentes métricas de desempenho a depender do objetivo de remediação e da tecnologia aplicada na área. Os objetivos e as métricas devem ser definidos com base nas condições da área, sendo levados em consideração o modelo conceitual da área e os requerimentos regulatórios aplicáveis. No abaixo é apresentado um exemplo de objetivos de remediação relacionados às possíveis métricas de desempenho.
Exemplos de objetivos de remediação e possíveis métricas de desempenho.
Objetivos de remediação | Possíveis métricas de desempenho(a) | Justificativa |
1 – Reduzir a mobilidade deLNAPL | a) Curva de desempenho assintótica do sistema de recuperação; b) Espessura de LNAPL no poço de monitoramento; c) Comportamento do corpo do LNAPL; f) Taxa de recuperação de LNAPL versus fluxo estimado de LNAPL; h) Transmissividade do LNAPL; i) Perfil de saturação LNAPL. | Um corpo de LNAPL estático leva a um conjunto previsível de caminhos de exposição. A necessidade de redução da mobilidade do LNAPL ocorre se o corpo do LNAPL apresenta risco aos receptores expostos. |
2 – Reduzir a longevidade das substâncias químicas de interesse no corpo de LNAPL | d) Composição do LNAPL; e) Fluxo de voláteis a partir da fonte de contaminação. | A longevidade das substâncias químicas de interesse afeta os cuidados requeridos na área e os potenciais incidentes relacionados às condições não baseadas no risco. |
3 – Reduzir a espessura e frequência de ocorrência de LNAPL nos poços de monitoramento | b) Espessura de LNAPL no poço de monitoramento; | Normalmente este objetivo é estético, entretanto, está ligado com os objetivos 1 e 2. Pode não reduzir o risco a curto ou médio prazo, porém, pode ter um impacto no risco a longo prazo. |
4 – Recuperar LNAPL até a eficiência máxima | a) Curva de desempenho assintótica do sistema de recuperação; b) Espessura de LNAPL no poço de monitoramento; c) Comportamento do corpo do LNAPL; f) Taxa de recuperação de LNAPL versus fluxo estimado de LNAPL; g) Relação de recuperação de LNAPL/água; h) Transmissividade do LNAPL; i) Perfil de saturação LNAPL; r) Relação custo/eficiência. | A recuperação do LNAPL visa remover a fase livre recuperável e atender aos critérios legais de fase livre no meio poroso. |
5 – Tratar a água subterrânea até que os padrões de potabilidade sejam atingidos | k) Concentração de fase dissolvida; l) Comportamento da pluma de fase dissolvida; m) Geoquímica; n) Fluxo de voláteis a partir da água subterrânea. | O uso da água para abastecimento, agricultura ou atividades industriais tem alto valor. O desenvolvimento dos objetivos relacionados ao LNAPL presente na área deve considerar um prazo para o retorno do uso da água subterrânea. Em alguns casos, a remediação direta do LNAPL pode não ser o método mais efetivo. |
6 – Reduzir os caminhos de exposição potenciais para permitir o uso seguro eplanejado da área | e) Fluxo de voláteis a partir da fonte de contaminação; l) Comportamento da pluma de fase dissolvida; n) Fluxo de voláteis a partir da água subterrânea; p) Concentrações de contaminantes no solo; q) Fluxo de voláteis a partir do solo. | Ações que permitam o uso adequado do solo atendendo aos critérios estéticos, ecológicos e de risco à saúde humana, para o uso seguro e sem restrições aos receptores em condições atuais e futuras. |