Estudo de pluma de contaminação por combustível com o método GPR e desenvolvimento de simulador geofísico para fins educativos

Este trabalho consistiu na investigação geofísica da possível contaminação de um posto de combustíveis em Belém-PA, bem como no desenvolvimento de um simulador geofísico para fins educativos. A investigação consistiu no levantamento de 13 perfis com o método geofísico eletromagnético Ground Penetrating Radar (GPR). Os radargramas obtidos, conjuntamente com os dados pré-existentes de sondagens mecânicas, Volatile Organics Compounds (VOC) e Benzeno-Tolueno-Etil-benzeno-Xileno (BTEX), permitiram identificar zonas de baixa reflexão do sinal eletromagnético (zonas atenuadas) em áreas com predominância de areia, o que indicaria contaminação. Como as medidas de GPR foram repetidas no período chuvoso, foi possível observar a redução da atenuação em perfil rico em areia, indicando a lixiviação dos ácidos graxos oriundos da biodegradação dos hidrocarbonetos, bem como o aumento da atenuação provocada pela argila, devido a sua elevada porosidade, e também, possivelmente, pelo aumento da biodegradação dos hidrocarbonetos que ficam retidos na argila. Este resultado constitui o primeiro caso inserido no simulador geofísico, experimento que permite mostrar o uso de diferentes métodos geofísicos. O simulador possui duas telas computacionais, a debaixo para simulação do modelo de subsuperfície escolhido e, a tela de cima, para representação da resposta geofísica obtida com o auxílio de uma unidade ótica que percorre o perfil representado na tela debaixo. Trata-se de uma modelagem analógica com recursos computacionais ainda não reportada na literatura, que permitirá mostrar diversos casos investigados constantes em dissertações e teses. O simulador poderá ser deslocado para empresas, universidades e secretarias, que fazem ou podem fazer uso da Geofísica, além de praças, escolas, etc., contribuindo de forma incisiva para a difusão da Geofísica como ferramenta na gestão de áreas contaminadas bem como para chamar a atenção da população para diferentes tipos de problemas, de modo a instruí-la sobre os mesmos.

ABSTRACT: The geophysical investigation of a possible hydrocarbon-contaminated site in Belém, Pará, state of Brazil, as well as the development of a geophysical simulator for education are described in this work. Thirteen profiles have been done with the electromagnetic geophysical method of Ground Penetrating Radar (GPR). The geophysical results together with the preexisting results from boreholes, Volatile Organics Compounds (VOC) and Benzene-Tolueno-Etil-benzene-Xileno (BTEX) had identified zones of low reflection of the electromagnetic signal (attenuated zones) in areas with dominantly sand, which could indicate the presence of contamination. The GPR profiles were repeated in the rainy period. This showed a reduction of the attenuation in zones in sand, which could indicate the leaching of the organic acids derived from the biodegradation of the hydrocarbons, as well as an increase in the attenuation in clay-rich zones, due the high porosity of the clay and also, possibly due to the increase of the biodegradation of the hydrocarbons that are restrained in the clay. The result of this investigation is the first case used in the geophysical simulator, an experiment that allows one to show the use of different geophysical methods. The simulator has two computational screens, one for simulation of the selected subsurface model (for example the hydrocarbon-contaminated site), and a screen above the first one that shows the geophysical results obtained for the subsurface model when an optics unit is moved along the model transect. The simulator uses analog modeling with the help of computational aids that are not yet reported in the literature; one can show different studies that were done in the past and which are now parts of dissertations and theses. The simulator can be moved to companies, schools, universities and government agencies, that make or can make use of Geophysics. Additionally, it can be taken to parks and schools, in order to contribute to the dissemination of Geophysics as a tool in the management of contaminated areas. Finally, the simulator will be useful for calling the attention of the population to different types of problems, as well as to instruct them about these problems and their solutions.