Published November 18, 2020 | Version v1
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MICROTOMOGRAFIA DE SOLOS CONTAMINADOS POR SOLVENTES ORGANOCLORADOS

  • 1. Instituto de Geociências (IGc-USP). Departamento de Geologia Sedimentar e Ambiental (GSA). daphne.pino@usp.br
  • 2. Instituto de Geociências (IGc-USP). Departamento de Geologia Sedimentar e Ambiental (GSA). bertolo@usp.br
  • 3. Teesside University (TU), School of Computing, Engineering & Digital Technologies. T.Pak@tees.ac.uk
  • 4. Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS). nathaly.archilha@lnls.br
  • 5. Politecnico di Torino (Polito), Groundwater Engineering. carlo.bianco@polito.it

Description

RESUMO O número de áreas contaminadas conhecidas no Brasil é da ordem de milhares, com impactos sobre o meio ambiente e a saúde humana. Essas áreas apresentam-se em diferentes fases de investigação, e as que atingiram o estágio de remediação muitas vezes são incapazes de alcançar as metas ambientais estabelecidas. Nesse contexto, este projeto visa estudar detalhadamente em 3D o solo de uma área contaminada, através da microtomografia de raios-X (CT), para determinar o potencial de remediação da área por nanopartículas de ferro zero-valente (nZVI). Uma grande vantagem do uso de µCT é a obtenção de dados internos de uma amostra de forma não destrutiva. A aquisição de imagens envolve a rotação de uma amostra de solo não perturbada na linha de feixe de raios-X, enquanto o detector coleta as projeções (imagens radiográficas) de cada ângulo. Algoritmos de reconstrução de imagem são usados para gerar imagens 3D da amostra a partir das imagens radiográficas 2D coletadas. Foram estudados 10 locais contaminados no Estado de São Paulo a partir do banco de dados da CETESB, de mais de 6000 áreas. Um conjunto de critérios foi desenvolvido com base em aplicações piloto bem-sucedidas de remediação nZVI em outros países, para auxiliar na seleção do local mais adequado para usar a tecnologia de nanorremediação. A mobilidade do nZVI foi então estudada para duas áreas selecionadas através de modelos numéricos. Considera-se a injeção de nZVI através de um poço convencional para estimar o raio de influência e a distribuição final das partículas no aquífero. A fase seguinte é o desenvolvimento de protocolos de análise para µCT em amostras de solo da área-alvo, e para interpretação de dados de imagem. Nesta, realiza-se análise quantitativa para caracterização de parâmetros geométricos básicos. Posteriormente, a modelagem da rede de poros permitirá individualizar os poros e suas conexões em escala microscópica e, possivelmente, a distinção entre diferentes fases de saturação (por exemplo, água, gás, contaminantes). Essa caracterização 3D do meio é essencial para a compreensão das interações fluidomatriz na escala dos poros, e pode fornecer ferramentas úteis para avaliar locais contaminados e planos de remediação em potencial.

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