3.16 Atenuação Natural Monitorada
A atenuação natural monitorada (ANM) é uma técnica de remediação que consiste no monitoramento de processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem naturalmente no meio, tais como biodegradação, sorção, dispersão e volatilização. Esses processos atenuam as concentrações de contaminantes dissolvidos nas águas subterrâneas, reduzindo sua massa, fluxo e toxicidade, sem intervenção humana.
Em um cenário de contaminação, a configuração da pluma de fase dissolvida é controlada pela taxa de carregamento de massa de contaminante (fonte) em relação à taxa de remoção dos processos de atenuação natural. Normalmente, a pluma dissolvida expande até alcançar um estado estacionário, onde a taxa de contribuição da fonte é equilibrada com a taxa de atenuação natural. Quando a área da fonte se esgota, ao ponto em que a taxa de atenuação natural excede a contribuição da fonte, tem-se uma pluma encolhendo ao longo do tempo.
A biodegradação é um dos componentes mais importantes da ANM, pois em condições adequadas, os microrganismos auxiliam ou provocam reações químicas que alteram a forma dos contaminantes, reduzindo a massa de contaminação. Os hidrocarbonetos de petróleo que são mais móveis, como os HPA e BTEX, podem ser facilmente biodegradados. Na maioria dos casos, os produtos da biodegradação dos hidrocarbonetos de petróleo são menos perigosos que os contaminantes de origem.
Para implementar a ANM é necessário demonstrar que as SQI estão sendo degradadas a uma taxa protetiva à saúde humana.
Atenuação Natural Monitorada (ANM) – Ficha técnica
| Tecnologia | Nomenclatura | Atenuação Natural Monitorada (ANM) |
| Sinônimos | Remediação passiva, remediação intrínseca | |
| Nomenclatura em inglês | Monitored Natural Attenuation (MNA), natural attenuation, intrinsic bioremediation, passive remediation | |
| Processo de remediação | Estratégia de remediação | A = Tratamento da fase dissolvida. |
| Zona de contaminação | Zona saturada. | |
| Fases do LNAPL | Fase dissolvida. | |
| Duração | Por ser um processo natural, a atenuação natural monitorada pode levar de anos a décadas para remediar um local. A duração da ANM depende do nível de concentração dos contaminantes, do tamanho da área contaminada e das condições do local, como temperatura, fluxo de água subterrânea e tipo de solo, que podem proporcionar um ambiente mais ou menos favorável para a ANM. | |
| Aplicações | Diminuir concentrações a níveis abaixo das metas estabelecidas para componentes como hidrocarbonetos de petróleo, solventes clorados, COSV, PCB, metais e radionuclídeos, para a proteção de potenciais receptores. | |
| Vantagens | Redução dos custos totais em relação às tecnologias de remediação ativa, além de utilizar menos equipamentos e mão de obra; Redução da geração de resíduos e do uso de energia; Transformação de contaminantes a compostos inócuos à saúde humana; Uso potencial em locais com edifícios e outras áreas que não podem ser escavadas. | |
| Limitações | Não é aconselhado em locais onde pode haver migração dos contaminantes até locais críticos (poços de abastecimento, rios, receptores); Sua utilização em níveis com potencial de remediação deve causar risco limitado a saúde humana e meio ambiente; Controles de uso da terra devem estar em vigor para evitar exposição a potenciais receptores até que as metas corretivas sejam alcançadas. | |
Requisitos de aplicação | Linhas de evidência | Existem três linhas de evidência que podem ser utilizadas para demonstrar a ocorrência da ANM na área: Linhas de evidência primárias: incluem dados que auxiliam a definir se a pluma de contaminação está diminuindo, estável ou expandindo; Linhas de evidência secundárias: incluem indicadores geoquímicos da ocorrência natural da biodegradação; Linhas de evidência opcionais: incluem a modelagem do transporte de solutos, estimativas da capacidade assimilativa e estudos microbiológicos. |
| Características do local | A ANM pode ser indicada como técnica de remediação para casos em que o processo de atenuação natural já está ocorrendo, em locais com características comuns a outras áreas em que a ANM foi aplicada ou onde a pluma de contaminação é estável e está diminuindo; Deve-se atentar para as “limitações” do processo de remediação descritas no campo acima. | |
| Propriedades específicas dos contaminantes | Devem ser caracterizados os contaminantes presentes na área de interesse e os compostos que podem impactar no transporte dos mesmos; Áreas com apenas um contaminante (como benzeno ou PCE) ou uma única classe de contaminante (hidrocarbonetos de petróleo ou etenos clorados) são mais apropriados para a aplicação da ANM do que em áreas com múltiplos contaminantes; A identificação de VOC em uma área pode indicar a presença de compostos mais recalcitrantes, evidenciando que a atenuação natural pode não ocorrer de forma a atingir as metas estabelecidas; Através do delineamento da distribuição da contaminação é possível selecionar a localização dos poços temporários e permanentes de monitoramento; Através do coeficiente de partição carbono orgânico ou coeficiente de adsorção (koc) pode-se estimar quanto do contaminante pode ser adsorvido à matéria orgânica do solo, além de calcular o fator de retardamento e velocidade do contaminante. | |
| Características dos aquíferos | O fluxo de água subterrânea deve ser avaliado através do monitoramento com piezômetros e poços de monitoramento, visando determinar as variações temporais de fluxo devido às mudanças das estações do ano; Alguns parâmetros essenciais na caracterização incluem velocidade, condutividade hidráulica, porosidade, profundidade, qualidade e usos aplicáveis da água subterrânea. | |
| Características geológicas | Áreas com características geológicas complexas geralmente têm menor probabilidade de sucesso com a ANM do que áreas com menos complexidade, devido à dificuldade de caracterização; Litologia, que indica o fluxo e reação da água e dos contaminantes; Estratigrafia dos poros, que impactam na direção e fluxo de água subterrânea e dos contaminantes; Características dos sedimentos e elementos estruturais como falhas e rachaduras; O tamanho, distribuição e disposição dos grãos sólidos; Porosidade, para calcular a velocidade da água subterrânea e a densidade das partículas do solo. | |
| Critérios quantitativos | Na zona insaturada, o teor de umidade do solo entre 75 a 90% é considerado ótimo para a atividade microbiana aeróbia;Os solos que têm um pH de 6 a 8 geralmente promovem um ótimo crescimento bacteriano, no entanto, estudos observaram biodegradação significativa em faixa mais extensa de pH (de 4 a 9);A temperatura geralmente não é um fator limitante dentro da faixa de 20 a 45 °C. | |
| Variáveis antropogênicas e receptores | Características construtivas, como drenos pluviais e bacias de captação devem ser identificadas; Localização e características dos abastecimentos de água devem ser determinadas; Áreas de recarga e descarga antropogênica de água subterrânea devem ser detectadas; Receptores potenciais e rotas de exposição devem ser verificados. | |
| Monitoramento | O monitoramento deve incluir o histórico de dados das águas subterrâneas e/ou do solo que demonstre a redução da massa e concentração dos contaminantes; Dados hidrogeológicos e geoquímicos demonstrando os tipos de atenuação natural ativos no local e a taxa de redução de concentração dos contaminantes; A biodegradação de compostos orgânicos pode ser observada através do monitoramento de alguns parâmetros, tais como: o aumento de subprodutos, a elevação do potencial redox negativo, as mudanças no pH devido à produção de ácidos orgânicos, aumento da temperatura, aumento da alcalinidade da água subterrânea devido à produção de CO2 (atividade microbiana), entre outros; O plano de monitoramento normalmente dura no mínimo dois anos e deve contemplar períodos hidrológicos distintos (período de chuvas e de estiagem); Também deve ser realizado um plano de contingência, estabelecendo as ações a serem tomadas caso os resultados do monitoramento ultrapassem os parâmetros estabelecidos. | |
| Fatores de influência | Caracterização do local, como a extensão lateral e vertical da contaminação; Características geoquímicas da água subterrânea; Características microbiológicas (tais como diversidade taxonômica e funcional); Número e desenho dos poços necessários para amostras de águas subterrâneas; Localização, permissão, levantamento, transporte e descarte de resíduos derivados de investigação. | |
| Operação e manutenção | É necessária mão de obra para operação, manutenção e monitoramento. Os custos dependerão do número e tipos de análises necessárias durante cada evento de monitoramento e das exigências regulamentares, que podem impactar a frequência de amostragem e os locais de monitoramento. | |
| Referências | (NUNES; CORSEUIL, 2007; CRC CARE, 2018; FRTR, 2020; U.S. EPA, 2021). |