A geofísica em investigações ambientais

Uma investigação ambiental deve ser planejada de modo que todos os participantes possam atuar com o seu próprio nível de habilidade e interesse. Deve dar oportunidades para os participantes observarem, coletarem, registrarem e interpretarem os dados e resumirem como essas interpretações se relacionam com o objetivo. Essas observações são projetadas para fornecer ao participante o conhecimento necessário para entender a educação pelo envolvimento e experiência na construção das investigações ambientais. Elas são projetadas para uso em grupos de professores e/ou pessoal de recursos interessados em produzir as investigações ambientais.

ambiental2Da Redação –

As investigações ambientais sempre são diferentes, pois dependem da natureza e do tamanho do problema que se quer conhecer, do tipo de estabelecimentos envolvidos, os recursos disponíveis, prioridades locais, políticas e preocupações e muitos outros fatores. Incluem a coleta e a análise microbiológica de amostras de alimentos, água ou meio ambiente.

Também podem incorporar a inspeção da produção de alimentos e atendimento às instalações, as avaliações de risco e o rastreamento dos produtos alimentícios, quando for na área alimentícia. No caso do meio ambiente, pode dizer que investigação preliminar é voltada para identificação de potenciais fontes de contaminação ambiental associadas às atividades desenvolvidas na área de interesse, bem como ao manuseio de insumos, matérias-primas e/ou resíduos nessa área.

A confirmatória envolve a compreensão qualitativa e quantitativa de áreas potencialmente impactadas. Nesta etapa, são analisados os aspectos relativos ao meio físico (solo e água) potencialmente contaminado e investigadas as características físico-químicas da contaminação (bem como o seu comportamento no meio ambiente), para enfim se avaliar o dimensionamento do impacto ambiental, gerado a partir do processo operacional e produtivo da área de interesse. Essa etapa encerra o processo de identificação de áreas contaminadas, tendo como objetivo principal confirmar ou não a existência de contaminação e verificar a necessidade de se realizar uma investigação detalhada nas áreas suspeitas, identificadas na etapa de avaliação preliminar.

A detalhada é uma investigação complementar a etapa anterior onde é necessário detalhar as características do contaminante e da contaminação. Tem como principais objetivos: avaliar detalhadamente as características da fonte de contaminação; avaliar detalhadamente as características dos meios afetado; determinar as dimensões de áreas e/ou volume dos meios afetados; avaliar os tipos de contaminantes presentes e suas concentrações; e definir os limites e a taxa de propagação da pluma de contaminação.

Em setores relacionados com a saúde humana, as investigações são partes essenciais do surto e podem apoiar outros tipos de evidências coletadas através de investigações epidemiológicas e microbiológicas, amostragem de alimentos, água ou meio ambiente. Se vários produtos estão sob suspeita como sendo o fonte, essas investigações podem indicar qual produto é mais provável de ser envolvido no surto.

Tais investigações envolvem frequentemente as autoridades e as organizações internacionais envolvidas na segurança alimentar. Assim, a amostragem de alimentos suspeitos e água, bem como amostragem ambiental é, naturalmente, uma parte essencial da investigação ambiental de surtos. A maioria das autoridades locais tem procedimentos para isso. Em um surto envolvendo vários países, acordos de armazenamento de isolamentos para mais caracterização e tipagem podem ser necessários.

A inspeção da produção de alimentos e locais de atendimento de produtos alimentícios suspeitos é importante para identificar falhas ou deficiências. Isso pode ajudar a sustentar uma hipótese, em particular quando outras os tipos de evidências são fracos e são muito importantes na implementação de medidas de controle. Semelhante investigação epidemiológica, a utilização de formulários padronizados para investigações ambientais fornece dados comparáveis para investigações que podem envolver múltiplos estabelecimentos em diferentes países.

As avaliações de risco dos produtos suspeitos podem indicar quais produtos são mais prováveis de serem contaminados e consumidos de uma forma que pode levar à infecção. Uma avaliação de risco completa é um processo abrangente, no entanto, em cenários de surto, uma avaliação mais limitada pode ser conduzida para os produtos suspeitos.

Tal avaliação envolve qualitativamente ou quantitativamente, descrevendo: o risco de introdução de agentes patogênicos no produto alimentar através de ingredientes, preparação processos ou falhas identificadas no processo; replicação de micróbios em produtos alimentares ao longo do tempo; destruição de micróbios por processamento durante a produção de alimentos ou pelos consumidores (ou seja, calor tratamento, fermentação, etc.); hábitos de consumo e padrões de consumo do produto alimentar; e risco de doença, incluindo a avaliação de grupos populacionais específicos em perigo.

A NBR 15935 de 03/2011 – Investigações ambientais — Aplicação de métodos geofísicos estabelece as diretrizes para a seleção de métodos geofísicos aplicáveis a investigações ambientais de solo e água subterrânea, embora não descreva os procedimentos específicos para cada método. Aplica-se aplica aos métodos geofísicos de superfície e de poço(s) para a caracterização geológica e hidrogeológica do meio físico, detecção e/ou delimitação de contaminantes, detecção de resíduos e objetos enterrados, detecção de cavas e delimitação de aterros e lixões. Não se aplica a métodos geofísicos para a investigação de contaminantes radioativos, explosivos enterrados e anomalias térmicas.

Tem caráter orientativo e não recomenda uma determinada linha de ação, bem como não deve ser aplicada sem considerar os muitos aspectos próprios de cada projeto. Esta norma não substitui a formação técnica especializada ou a experiência e deve ser usada em conjunto com a avaliação profissional qualificada.

É importante entender que a contaminação é a presença de substância (s) química (s) no ar, água ou solo, em produtos, decorrentes de atividades antrópicas, em concentrações tais que restrinjam a utilização desses recursos ambientais para os usos atual ou pretendido, definidas com base em avaliação de risco à saúde humana, assim como aos bens a proteger, em cenário de exposição padronizado ou específico. O contaminante pode ser um organismo patogênico, uma substância tóxica ou outros elementos, em concentrações que possam afetar a saúde humana e o meio ambiente.

As DNAPL (Dense Non-aqueous Phase Liquids) são substâncias químicas orgânicas, não aquosas, mais densas que a água, podendo ser detectáveis pelos métodos geofísicos em concentrações maiores que a sua solubilidade em água. As LNAPL (Light Non-aqueous Phase Liquids) são substâncias químicas orgânicas, não aquosas, menos densas que a água, podendo ser detectáveis pelos métodos geofísicos em concentrações maiores que a sua solubilidade em água.

Os métodos geofísicos apresentados são usuais para as investigações ambientais de solo e água subterrânea, conforme as referências bibliográficas, entre outros, não sendo considerados todos os métodos geofísicos de superfície e de poço. O sucesso de um levantamento geofísico depende de muitos fatores. Um dos fatores mais importantes é a competência e a qualificação do(s) profissional (ais) responsável(eis) pelo planejamento e execução do levantamento, bem como pela interpretação dos dados. Pessoas sem treinamento especializado ou experiência devem solicitar assistência de profissionais qualificados.

Um entendimento adequado da teoria do método, dos procedimentos de campo, da interpretação dos dados, bem como conhecimento da geologia local são fatores necessários para realizar com sucesso um levantamento geofísico. Um determinado método eficaz para a investigação de um dado problema em uma área pode não apresentar a mesma eficiência para a investigação daquele mesmo problema em outra área devido às mudanças nas condições do meio físico/geológico.

Os métodos geofísicos são métodos indiretos de investigação que medem propriedades físicas da subsuperfície. Eles podem permitir o mapeamento lateral e vertical de uma ou mais propriedades físicas ou, ainda, o monitoramento das variações temporais dessas propriedades, ou ambos. Para que um dado alvo possa ser detectado, é preciso que ele apresente um contraste sufi ciente da propriedade física investigada em relação ao meio circundante.

Uma característica dos métodos geofísicos é a possibilidade de geração de dados de forma contínua e com grande cobertura espacial, o que permite um planejamento adequado da malha de sondagens, isto é, amostragem direta para fins de caracterização e monitoramento da área investigada. O planejamento de um programa de investigação geofísica deve prever a possibilidade de alterar ou acrescentar atividades, a fim de complementar e/ou suportar mudanças na interpretação das condições da área.

Os levantamentos geofísicos devem ser realizados em etapas sucessivas: reconhecimento, detalhamento e, eventualmente, monitoramento. A etapa de reconhecimento destina-se à identificação das condições naturais do ambiente (background) e das condições anômalas. As etapas posteriores de investigação geofísica devem detalhar a caracterização pelo adensamento espacial dos dados e, eventualmente, monitorar suas variações temporais.

Alguns métodos geofísicos permitem uma interpretação preliminar qualitativa. Entretanto, todos os métodos necessitam de um processamento mais elaborado antes de qualquer interpretação quantitativa. O processamento e a interpretação dos dados devem ser conduzidos por profissionais qualificados e experientes, a fim de garantir que o modelo seja consistente com as condições geológicas, hidrogeológicas e ambientais da área investigada.

A caracterização da área investigada deve ser alcançada pela interpretação integrada dos dados disponíveis, podendo, inclusive, utilizar dados de um ou mais métodos geofísicos. A capacidade dos métodos geofísicos de superfície para detectar um alvo diminui com o aumento da sua profundidade, assim como a profundidade de investigação diminui com o aumento da frequência (Hz) de operação.

Alguns métodos geofísicos são ambíguos, ou seja, diferentes alvos podem resultar em respostas geofísicas semelhantes. A seleção dos métodos geofísicos preferenciais para diversas aplicações geoambientais está sumarizada na tabela abaixo que se refere aos métodos geofísicos de superfície. Para cada método, há na norma uma breve descrição de seus fundamentos, aplicações, características, limitações e procedimentos de campo. Recomenda-se que sejam consultadas referências apropriadas sobre cada um dos métodos e suas interpretações, sendo sugerida a consulta a textos clássicos como, entre outros.

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Por exemplo, as medições de eletrorresistividade são realizadas pela injeção de corrente no solo por meio de dois eletrodos de corrente e a medição da voltagem em dois outros eletrodos de potencial. Este método mede a resistividade elétrica dos solos, das rochas e dos fluidos contidos. O levantamento de dados de eletrorresistividade pode ser do tipo sondagem elétrica vertical (SEV) ou caminhamento elétrico.

Estas medições também podem ser realizadas de forma automatizada, o que permite agilizar o levantamento com diferentes espaçamentos e geometrias. Este método também é aplicável em áreas submersas rasas, onde os eletrodos podem ser dispostos no fundo ou na superfície do corpo de água. Os resultados são apresentados na forma de perfis ou seções de resistividade elétrica em função da profundidade, ou mapas de resistividade elétrica.

O método da eletrorresistividade pode ser aplicado para a caracterização do meio físico, bem como para a identificação de anomalias associadas à presença de contaminantes e fontes de contaminação. A SEV pode ser utilizada para determinar a profundidade e a espessura das camadas do terreno. Os levantamentos SEV apresentam melhores resultados em locais onde a geologia é lateralmente homogênea e as camadas são horizontais ou sub-horizontais.

Os levantamentos pelo procedimento de caminhamento elétrico são usados para localizar e mapear áreas com variação lateral da resistividade. A profundidade de investigação do método de eletrorresistividade está relacionada principalmente ao espaçamento entre eletrodos e às propriedades elétricas da subsuperfície.

Não há limite máximo para a profundidade de investigação, desde que haja espaço suficiente para a disposição do arranjo de eletrodos e capacidade do equipamento para injetar corrente elétrica com intensidade suficiente. Esta aplicação inclui a determinação dos contatos entre diferentes camadas de solos, aterros, sedimentos e rochas, planos contínuos e descontínuos de acamamento, discordâncias, lentes e espessura dessas camadas.

Inclui a determinação da profundidade do topo da rocha não exposta. Em áreas onde o topo rochoso está alterado ou muito fraturado, pode ser difícil determiná-lo com precisão. As superfícies rochosas muito irregulares podem representar também um problema adicional para a definição de sua conformação.

Esta aplicação inclui a determinação da profundidade na qual a unidade hidroestratigráfica se encontra totalmente saturada. O nível d’água (topo da zona saturada) pode ser detectado devido a variações nas propriedades físicas que são causadas pelas condições de saturação.

Em alguns casos, a espessura da franja capilar pode fazer com que o contraste seja gradacional, dificultando a definição do nível d’água. A identificação de falhas e fraturas inclui a localização e a caracterização de juntas, fraturas e falhas, as quais podem estar parcial ou totalmente preenchidas, o que contribui para o aumento da detectabilidade dessas feições.

A detecção de cavidades inclui cavidades naturais ou antrópicas, vazias ou não, tais como feições cársticas, cavernas e galerias de minas. O sentido do fluxo de água subterrânea se constitui em um importante parâmetro para investigações de solo e água subterrânea, pois influencia, em grande parte, a distribuição espacial dos contaminantes.

Os métodos eletromagnéticos (EM) medem a condutividade elétrica da subsuperfície usando a magnitude e a fase de campos magnéticos induzidos em subsuperfície, medidos com pelo menos duas bobinas eletromagnéticas, uma transmissora e outra receptora. Há uma relação inversa entre a frequência de operação e a profundidade investigada.

Estes métodos podem ser aplicados no domínio da frequência (FDEM) ou do tempo (TDEM). O método FDEM pode ser aplicado de forma contínua ou estação a estação, enquanto que o levantamento TDEM é realizado apenas estação a estação. Por serem métodos indutivos eles não são intrusivos, portanto não requerem contato direto com o solo, o que facilita a sua aplicação em áreas pavimentadas.

Os resultados são apresentados na forma de perfis ou seções de condutividade elétrica em função da profundidade, ou mapas de condutividade elétrica. Estes métodos também são aplicáveis em áreas submersas, desde que a água seja pouco condutiva. Existe uma classe de equipamentos genericamente denominados de localizadores ou detectores de metal que usa o mesmo princípio físico dos métodos EM. Nesta categoria, ressalta-se o localizador de cabos e dutos.

Os métodos EM são usados para detecção e mapeamento de variações laterais de condutividade elétrica, relacionadas a heterogeneidades geológicas e hidrogeológicas, bem como de anomalias associadas à presença de contaminantes inorgânicos (eventualmente também orgânicos) e para localização e mapeamento de resíduos enterrados, tambores, tanques e utilidades metálicas. Os métodos EM podem ainda ser utilizados para investigar a variação vertical de condutividade elétrica do terreno.



Categorias:Normalização, Qualidade

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