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Por Dra. Adriana C. Velosa, Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, UNIFESP-Diadema (acvelosa@gmail.com)
Substancias alquílicas poli e perfluoradas (PFAS) são compostos químicos sintetizados pelo homem e incluem mais de 4 mil diferentes compostos. Tais substâncias possuem como característica química uma cadeia carbônica parcial ou completamente saturada por átomos de flúor, podendo ser ramificada ou linear, sendo representada pela formula química F(CF2)n-R, onde o grupo R representa a parte hidrofílica da molécula. Os ácidos perfluoroalquilicos (PFAAs) constituem-se nos mais comuns e ambientalmente importantes representantes dos PFAS, sendo classificados como ácidos sulfônicos, quando o grupo R é igual a -SO3H, ou ácidos carboxílicos, quando R é igual a -COOH. Os ácidos perfluorooctanóico (PFOA) e perfluorooctanossulfônico (PFOS) são os compostos mais comumente encontrados no meio ambiente. Devido às suas características hidrofóbicas e lipofóbicas, os PFAS são amplamente utilizados como substâncias antiaderentes e em espumas de combate a incêndio, sendo encontrados em concentrações da ordem de ppt (ng/ L) em corpos d’água em todo o mundo. Suas características físico-químicas dependem tanto do comprimento de sua cadeia carbônica quanto do grupamento funcional presente nela, sendo que compostos de cadeia longa (com 8 ou mais átomos de carbono) são mais lipofílicos e quimicamente inertes, enquanto que os de cadeia mais curta são mais solúveis em água e menos propensos a adsorção sendo, portanto, mais móveis no ambiente. A degradação química dos PFAS é bastante dificultada devido à força da ligação C-F, o que leva ao uso de técnicas de adsorção, como em carvão ativado, por exemplo, como solução para a remoção de tais compostos de águas superficiais ou subterrâneas. Neste trabalho foram investigados os efeitos de íons comumente presentes em águas subterrâneas, assim como a presença de matéria orgânica, nas isotermas de adsorção de diferentes PFAS a um carvão ativado coloidal (CAC) usado na formação de barreiras reativas.
O CAC utilizado tem tamanho médio de 500 nm, PI = 4,5, PCZ = 9,5 e foi fornecido pela INTRAPORE (Alemanha). Ao comparar-se a eficiência de adsorção de acordo com o PFAS testado, observou-se que quanto maior o tamanho da cadeia carbônica, maior a afinidade pelo carvão, independentemente da cadeia ser linear ou ramificada (Tabela 1). Observou-se também que compostos com grupo R igual a -SO3H (PFBS) adsorvem mais do que os com grupo R igual a -COOH (PFBA).
Um parâmetro extremamente importante no processo de sorção dos PFAS em CAC é a força iônica, uma vez que propomos um modelo conceitual no qual os compostos de cadeia curta são adsorvidos em microporos mais internos, via interação eletrostática nos sítios básicos, enquanto os compostos de cadeia longa são adsorvidos tanto por ação eletrostática quanto por forças de van der Waals, na superfície mais externa. O efeito da força iônica também é importante para se prever o comportamento de barreiras reativas em áreas costeiras, com ação da água do mar nos aquíferos. Como pode ser observado na figura 1, conforme aumenta-se a força iônica e, portanto o Cl–, ocorre uma menor adsorção para compostos de cadeia mais curta pela competição com o ânion cloreto pelos sítios positivos internos. Compostos de cadeia mais longos, no entanto, não demonstram o mesmo comportamento.
O efeito da matéria orgânica dissolvida (DOM) também foi avaliado usando-se para tanto compostos modelo de massa molecular conhecida. Observou-se que embora nenhum efeito na adsorção tenha sido observado pela presença de qualquer DOM na concentração de 1mg/ L, a DOM de menor massa molecular reduz significativamente a capacidade de adsorção do CAC quando em concentrações tão altas quanto 10 mg/L, sendo o efeito inversamente proporcional ao tamanho da cadeia carbônica do PFAS.
Usando-se um modelo de transporte reativo simulou-se ainda o tempo de saturação de uma barreira permeável feita de CAC, nas diversas condições geoquímicas avaliadas em batelada, obtendo-se um tempo de saturação 1000 vezes menor para PFBA quando comparado ao PFOA. Observou-se ainda que a longevidade da barreira pode ser bastante reduzida ao se ter condições de alta força iônica e/ ou alta concentração de DOM, demonstrando a importância de se levar em consideração a composição da água subterrânea para o sucesso do processo de remediação.
Para maiores detalhes acesse:
MOLE, R. A., VELOSA, A.C. CAREY, G. R., LIU, X., LI, G., FAN, D., DANKO, A. and LOWRY, G.V. (2024) Groundwater solutes influence the adsorption of short-chain perfluoroalkyl acids (PFAA) to colloidal activated carbon and impact performance for in situ groundwater remediation. J. Haz. Mat. 474, 134746. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.134746
Interessou-se pelo tema?
O Instituto Ekos Brasil tem vasta experiência na elaboração de Avaliação de Impactos Ambientais (AIA). Somos frequentemente procurados para atender a essa demanda de diferentes tipos de organizações, sejam públicas ou privadas. Mas, o que é uma Avaliação de Impactos Ambientais? Quando preciso de uma? Para quê serve?
Antes de começar a responder a essas e outras perguntas, é importante entender o que são impactos ambientais. De acordo com o Conselho Nacional do Meio Ambiente, impactos ambientais são “alterações das propriedades físicas, químicas e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma de matéria ou energia resultante das atividades humanas que, direta ou indiretamente, afetam a saúde, a segurança e o bem-estar da população; as atividades sociais e econômicas; a biota, as condições estéticas e sanitárias do meio ambiente e a qualidade dos recursos ambientais”.
Desastres naturais ou antrópicos geram diversos tipos de impactos adversos que precisam ser devidamente identificados, avaliados e reparados. E é a Avaliação de Impactos Ambientais que avalia a alteração da qualidade ambiental – numa primeira camada da análise – e também se esta alteração é positiva, negativa, qual a sua abrangência e significância. Em resumo, a AIA indica as consequências de um determinado impacto para o meio ambiente, auxiliando no planejamento, na prevenção e na reparação ou compensação de uma área.
Geralmente, as AIA fazem parte de um estudo maior, chamado de Estudo de Impacto Ambiental, que verifica de forma multidisciplinar os aspectos físicos, biológicos e socioeconômicos de uma área.
E quais são os tipos e métodos de AIA?
Existem os estudos de impacto ambiental “ex ant” e “ex post”. No primeiro caso, são estudos , ligados a licenciamento de empreendimentos e auxiliam na prevenção dos impactos decorrentes da implantação de um determinado empreendimento, assim como indica ações de reparação, mitigação e compensação desses impactos. Já no segundo caso, são estudos como os que foram conduzidos após o rompimento da barragem de Fundão, onde o impacto já aconteceu. Neste contexto, servem para avaliar os efeitos e a significância do ocorrido para propor a reparação, mitigação e compensação ambientais.
Para mensurar tais impactos é essencial o emprego de técnicas ou métodos de avaliação que visam identificar, avaliar e sintetizar os impactos de um determinado projeto ou programa.
Dentre as opções, destacam-se estas linhas metodológicas para a avaliação de impactos ambientais: Métodos Espontâneos (Ad hoc), Listagens (Check-List), Matrizes de Interações, Redes de Interações (Networks), Métodos Quantitativas, Modelos de Simulação, Mapas de Superposição (Overlays) e projeção de cenários.
Apesar de existirem diversas leis e regulamentos que regem o uso da Avaliação de Impacto Ambiental (AIA) no contexto de projetos sujeitos a licenciamento ambiental, não existe qualquer base regulatória para o uso da AIA em avaliações ex-post de desastres.
Dada a falta de base legal e padronização, a identificação e a reparação de impactos de desastres costumam se dar de maneira ad hoc (em conjunto com especialistas preparados e habilitados para a missão específica), com reflexões sobre as particularidades políticas e institucionais das jurisdições afetadas.
Onde as AIAs são necessárias?
Usualmente, as AIA são necessárias em projetos de desenvolvimento urbano, empreendimentos industriais e de infraestrutura, como por exemplo loteamentos, hidrelétricas, aterros sanitários, rodovias, oleodutos, minerações, estações de tratamento de esgotos, dentre outros. E servem especialmente para apoiar tomadas de decisão, tornando as ações mais assertivas, reduzindo custos e adequando-as às leis e regulamentos ambientais.
O Ekos Brasil executou entre os anos de 2018 e 2021 diversos estudos de Impactos Ambientais nas Unidades de Conservação do Rio Doce no contexto do rompimento da barragem de Fundão, em Mariana.
Os estudos buscaram identificar quais impactos afetaram positiva ou negativamente as UCs, bem como mensurar a significância, a magnitude, a persistência e outros parâmetros do impacto. Todo este trabalho foi um subsídio importante para a elaboração de Planos de Ação da reparação do rio Doce.
Entre em contato com o Ekos Brasil e saiba mais sobre nossa experiência em Avaliação de Impactos Ambientais.