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Química dos Solos Professor: José Tiago Pereira Barbosa 2013 1.

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1 Química dos Solos Professor: José Tiago Pereira Barbosa

2 Remediação do solo contaminado Mesmo em áreas virgens podem existir regiões com solos contaminados 2

3 Remediação do solo contaminado Solo contaminado é encontrado com mais frequência não apenas próximo aos locais de depósito de resíduos e de indústrias químicas, mas também em: 3 TubulaçõesPostos de Gasolina

4 Remediação do solo contaminado Os três principais tipos de tecnologias atualmente disponíveis para a remediação de áreas contaminadas são: Contenção ou imobilização; Mobilização; Destruição 4

5 Remediação do solo contaminado De um modo geral, as tecnologias podem ser aplicadas: In situ: no local da contaminação; Ex situ: após remoção do material contaminado para outro local 5 Devido aos custos e riscos, processos in situ são comumente preferidos!

6 Remediação do solo contaminado Contenção Contenção in situ: cobertura do local contaminado com argila e/ou imposição de barreiras de baixa permeabilidade para evitar a propagação lateral dos contaminantes. Contenção ex situ: disposição do solo escavado em aterros especiais. 6

7 Remediação do solo contaminado Imobilização Incluem as técnicas de solidificação e imobilização dos contaminantes; São úteis para resíduos orgânicos, os quais podem apresentar dificuldade para tratamento por outros métodos; Por estas técnicas, a solubilidade e a mobilidade dos contaminantes são reduzidas; 7

8 Remediação do solo contaminado Mobilização Técnicas são principalmente efetuadas in situ e incluem uma lavagem do solo e a extração do vapor dos contaminantes do solo, compostos esses altamente voláteis e insolúveis em água, como a gasolina. 8

9 Remediação do solo contaminado Mobilização O aquecimento do solo para aumentar a taxa de evaporação e poços de injeção de ar muitas vezes são utilizados em conjunto com a extração de vapores do solo, onde os contaminantes são removidos usando- se de perfuração de poços no solo e aplicando-se extração à vácuo. 9

10 Remediação do solo contaminado Mobilização Uma tecnologia relacionada é a dessorção térmica, na qual os resíduos são aquecidos para provocar a vaporização dos compostos orgânicos voláteis; A extração de vapores do solo e a dessorção térmica são úteis na remediação de compostos orgânicos voláteis e semivoláteis (HPA); 10

11 Remediação do solo contaminado Mobilização A lavagem do solo in situ é conduzida pela injeção de fluidos através de poços no solo subsuperficial e coletando-os em outros poços. O fluido pode ser água, ou solução ácida ou básica para remover contaminantes básicos ou ácidos, respectivamente. 11

12 Remediação do solo contaminado As técnicas de contenção, mobilização e imobilização por elas mesmas não resultam na eliminação dos contaminantes perigosos. Técnicas de destruição, principalmente incineração e biorremediação, resultam na eliminação permanente pois transformam os contaminantes quimica ou bioquimicamente. 12

13 Remediação do solo contaminado Destruição Incineração: Os contaminantes orgânicos no solo podem ser oxidados colocando o solo escavado numa câmara de combustão de um incinerador. Biorremediação: Usa as atividades metabólicas dos micro-organismos para destruir contaminantes tóxicos. 13

14 Remediação do solo contaminado Remediação de sedimentos contaminados 14 Método mais utilizado: Cobrir os sedimentos contaminados com solo ou sedimento não poluído e instalar uma barreira entre os contaminantes e o sistema aquático.

15 Remediação do solo contaminado Remediação de sedimentos contaminados 15 Outros métodos: Os sedimentos contaminados são dragados do fundo do corpo dágua para uma profundidade maior, na qual a concentração do contaminante é aceitável.

16 Remediação do solo contaminado Remediação de sedimentos contaminados 16 Outros métodos: Tratamento com carbonato de cálcio ou cal, aumenta o pH dos sedimentos e assim, imobiliza os metais pesados.

17 Remediação do solo contaminado Remediação de sedimentos contaminados 17 Outros métodos: Cobrir o sedimento contaminado com um sólido quimicamente ativo, que gradualmente desintoxicam os sedimentos. Calcário (Carbonato de cálcio) Gipsita (sulfato de cálcio) Sulfato de ferro (III) Carvão ativado

18 Remediação do solo contaminado Remediação de sedimentos contaminados 18 Outros métodos: Para contaminantes orgânicos, a extração de substâncias tóxicas usando solventes e a destruição, seja por tratamento térmico do sólido ou introdução de micro-organismos que os consomem, são as principais opções.

19 Remediação do solo contaminado Remediação de sedimentos contaminados 19 Empregando essas técnicas, os sedimentos contaminados podem ser retornados para o corpo aquático ou espalhados no solo.

20 Remediação do solo contaminado Biorremediação de resíduos e solo 20 A biorremedidação é usada particularmente para a remediação de áreas onde foram dispostos resíduos e solos contaminados com compostos orgânicos semivoláteis, como os HPA.

21 Remediação do solo contaminado Biorremediação de resíduos e solo 21 Esta técnica explora a habilidade de micro- organismos por exemplo bactérias e fungos, em degradar muitos tipos de resíduos, usualmente substâncias simples e menos tóxicas.

22 Remediação do solo contaminado Biorremediação de resíduos e solo 22 Substâncias resistentes à biodegradação são chamadas: Recalcitrantes Biorefratárias

23 Remediação do solo contaminado Biorremediação de resíduos e solo 23 Para a biorremediação acontecer, são necessárias as condições: O resíduo precisa ser suscetível à degradação biológica e em uma forma física que seja suscetível aos micróbios; Os micróbios apropriados devem estar disponíveis; As condições ambientais, como pH, temperatura e nível de oxigênio, devem ser apropriados

24 Remediação do solo contaminado Biorremediação de resíduos e solo 24 As estratégias usadas na biorremediação são baseadas no fato de que os micro- organismos se desenvolvem rapidamente (por causa do curto ciclo reprodutivo) e desenvolvem a habilidade para usar fontes de nutrientes e carbono que tem a disposição, mesmo que sejam resíduos químicos.

25 Remediação do solo contaminado Biorremediação de resíduos e solo 25 Melhor do que esperar que os micro- organismos se desenvolvam espontaneamente, uma alternativa consiste em se usar a engenharia genética para desenvolver micróbios especificamente projetados pata atacar os poluentes orgânicos mais comuns.

26 Remediação do solo contaminado Biorremediação de resíduos e solo 26 Exemplo de biorremediação: O maior projeto de biorremediação da história foi o tratamento do derramamento de petróleo pelo navio petroleiro Exxon Valdez no Alaska em 1989.

27 Remediação do solo contaminado Biorremediação de resíduos e solo 27 Exemplo de biorremediação: A biorremediação consistiu na adição de fertilizante contendo nitrogênio em mais de 100 km da costa que tinha sido contaminada.

28 Remediação do solo contaminado Biorremediação de resíduos e solo 28 Exemplo de biorremediação: Este fertilizante estimulou o crescimento de micro-organismos nativos, incluindo aqueles que são capazes de degradar hidrocarbonetos.

29 Remediação do solo contaminado Biorremediação de resíduos e solo 29 Exemplo de biorremediação: O petróleo na superfície e subsuperfície foi biodegradado nessa operação.

30 Remediação do solo contaminado Fitorremediação de solos e sedimentos 30 Consiste no uso de vegetação para descontaminação in situ de solos e sedimentos de metais pesados e poluentes orgânicos.

31 Remediação do solo contaminado Fitorremediação de solos e sedimentos 31 As plantas podem remover poluentes pro três mecanismos: Retirada direta dos contaminantes e sua acumulação no tecido da planta (fitoextração); Liberação de oxigênio no solo e substâncias bioquímicas, como enzimas, que estimulam a biodegradação de poluentes; Intensificação da biodegradação por fungos e micróbios localizados na interface raiz-solo.

32 Remediação do solo contaminado Fitorremediação de solos e sedimentos 32

33 Remediação do solo contaminado Fitorremediação de solos e sedimentos 33 As vantagens da fitorremediação incluem: Custo relativamente baixo; Benefícios estéticos; Natureza não intrusiva;


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