Processos que ocorrem no ambiente e pelas propriedades do meio

Apresentação em tema: "Processos que ocorrem no ambiente e pelas propriedades do meio"— Transcrição da apresentação:

1 Processos que ocorrem no ambiente e pelas propriedades do meio
Degradação Degradação Abiótica Degradação Biótica (Biodegradação) • Processos e Propriedades Físicas do Ambiente Adsorção e Desorção Difusão Advecção Dispersão Dissolução e Fase de Separação Volatilização Fotodegradação

2 Processos Físicos Advecção Dispersão Difusão molecular
Dispersão hidrodinâmica

3 Advecção Fluxo de água do solo exerce material dissolvido
massa / área / tempo = Fluxo de massa através da unidade de secção  advecção da água subterrânea n é necessária uma vez que há fluxo, exceto nos poros

4 Advecção Se esta substância for inerte, o transporte se dá à velocidade média do solvente e na direção das linhas de fluxo.

5 Difusão Movimento de massa por difusão molecular (movimento browniano)  proporcional ao gradiente de concentração Água Superficial Meio poroso  geometria impõe restrições Fator n  difusão é apenas nos poros

6 Difusão – Fator de Tortuosidade
Soluto  caminho tortuoso, sinuoso poros e redor de grãos sólidos L = distância em linha reta Le = caminho (efetivos) real τ ≈ 0,7 para areia Fluxo da água subterrânea saturada  dispersão domina difusão Difusão importante (ainda dominante) no vapor de transporte na zona não saturada.

7 Difusão molecular ou dispersão mecânica
fluxos a altas velocidades de percolação  dispersão mecânica. baixas velocidades (v < 1, m/s (Gilhan et al, 1984)) contaminante migra através da difusão molecular. A substância se espalha por difusão mesmo em condições hidrostáticas (v=0).

8 Dispersão Mecânica A > B > C
Vista em micro-escala (poros) → chegada A, B e C podem ser previstos Média de caminhos A, B e C → propagação média de contaminantes Média espacial → dispersão

9 Dispersão Hidrodinâmica

10 Processos Químicos e Bioquímicos
constituição dos solos e sedimentos tamanho e composição de partículas, estrutura do solo, presença e tipo de matéria orgânica, etc. Reações soluto x solo  concentração da solução Fração argila é a mais reativa  minerais secundários e M.O. fator de retardamento R tipos de reações Transferência Adsorção e absorção Sorção hidrofóbica Atenuação Biodegradação Degradação abiótica Volatização Decaimento radioativo Mobilidade Dissolução Formação de complexos ou quelação Co-solvência Ionização

11 Sorção (Adsorção + Absorção)
Substâncias aderem às partículas por forças elétrica substituições iônicas ou quebra de ligações fração de argila superfície específica e atração de íons. Absorção: Retenção nos poros Sorção Hidrofóbica Retenção de orgânicos M.O. Partição contaminante  solução e M.O.

12 Atenuação Precipitação Biodegradação Degradação abiótica Volatização
reações de oxidação (perda de elétrons), redução (ganho de elétrons), hidrólise (“quebra” de moléculas pela água) e isomerização. Volatização Decaimento radioativo

13 Fotodegradação

14 Vaporização e Condensação

15 Mobilidade Dissolução Formação de complexos ou quelação Co-solvência
ligação coordenada cátion metálico e ânion ou molécula polar (ligante) Aumenta mobilidade  + solúvel. Co-solvência Ionização Dissociação de ácidos e bases  > mobilidade na água.

16 Lei de Raoult – misturas de NAPL

17 Equação de Transporte Transporte combinado de advecção, difusão e dispersão (em uma dimensão) coeficiente de dispersão

18 Equação de Transporte Considerar a conservação da massa sobre o volume de controle (REV) do aqüífero. REV = Representante Elementar do Volume REV deve conter poros suficiente para obter uma representação significativa (média estatística ou modelo) Alteração da massa de contaminantes com o tempo Fontes e sumidouros devido a reações Fluxo interno menos fluxo de fora da REV

19 Soluções 1-D

20 Soluções 2-D

21 Soluções 3-D

22 Mecanismos de Contaminação

23 Distribuição dos Compostos Orgânicos Tóxicos na Subsuperfície
Vapor do Solo: vapores orgânicos nos espaços vazios da zona insaturada. Solução Aquosa: materiais orgânicos dissolvidos em: água subterrânea; água móvel nos espaços vazios do solo zona insaturada – a água ocupa uma grande fração da porosidade total do solo P. ex. depois de intensa precipitação atmosférica. A água intersticial move-se por causa da gravidade e tensão da capilaridade.

24 Distribuição dos Compostos Orgânicos Tóxicos na Subsuperfície
Líquido em Fase Não-Aquosa (NAPL): materiais orgânicos flutuando no lençol freático; presos entre os espaços intersticiais em zonas saturadas e insaturadas; permanecem nas fraturas de rochas ou cavidades de dissolução de calcário zonas saturadas e insaturadas. Adsorção às Partículas do Solo: materiais orgânicos adsorvidos às partículas adsorvidos às partículas coloidais livres em água zonas saturada e insaturada difusos entre grãos minerais ou rochas

25 Mecanismos de Contaminação

26 Destino de vários contaminantes em equilíbrio em um sistema

27 Efeito dos processos no movimento de contaminantes inicialmente dissolvidos em uma água subterrânea contaminada

28 Métodos de Remediação

29 Para saber mais!!!! Artigos de periódicos