Estudo em tempo real da migração de etanol na zona vadosa em experimento de campo

Abstract

Em casos de derramamentos com misturas de gasolina e etanol, a presença de etanol pode alterar o comportamento de migração dos compostos na zona vadosa, dependendo da umidade do meio solo, características do solo e do volume de etanol e gasolina derramados. Para avaliar a migração de misturas com grandes proporções de etanol em condições reais, foi realizado um experimento de campo com monitoramento em tempo real da liberação controlada de uma mistura contendo 170 L de etanol e 30 L de gasolina na zona não saturada. As concentrações de etanol na zona vadosa foram obtidas com reflectômetros no domínio do tempo. Por ser um método não destrutivo e com resultados em tempo real, foi possível avaliar a influência das condições de campo na migração do combustível. O monitoramento da zona vadosa foi realizado por um período de 30 dias, dos quais nos 12 primeiros dias o nível do lençol manteve-se sem variação significativa. Observou-se que, no primeiro dia após a liberação do combustível, o etanol migrou por 1,5 m da zona vadosa, chegando à franja capilar. No período em que não houve variação do nível do lençol, parte do etanol permaneceu retido na zona vadosa. Imediatamente após uma elevação de 0,8 m do nível do lençol, as concentrações de etanol diminuíram significativamente, indicando a ocorrência de diluição do etanol remanescente e migração para a zona saturada. Este estudo indicou que a migração de etanol está significativamente ligada ao volume de etanol derramado e à umidade do solo. Com base nestas informações recomenda-se que a ocorrência de etanol juntamente com a variação do nível do lençol sejam consideradas nas investigações ambientais de casos de derramamento destas misturas em regiões com elevada precipitação, como é o caso do Brasil.

In case of ethanol and gasoline blends, ethanol could change the migration behavior of these compounds in the unsaturated zone, depending on soil moisture and the volume spilled. To evaluate the migration behavior of high proportion ethanol blends was performed a field experiment with a controlled release of 170 L of ethanol and 30 L of gasoline in the unsaturated zone, with real time monitoring. Ethanol concentrations were determined with time domain reflectometry, to assess the influence of a field condition in fuel migration, with a real time non-destructive method. The unsaturated zone was monitored for 30 days, in which the water table was static in the first 12 days. This study shows that, at the first day after the release, ethanol migrated to the capillary fringe and reached a 30% fraction. Ethanol was retained in the unsaturated zone without water table fluctuations. Immediately after a 0.8 m water table rise, ethanol concentrations decreased significantly indicating dilution and migration into the saturated zone. This study indicates that ethanol migration in the unsaturated zone is related to the volume released and to the soil moisture, and its transport to the saturated zone should be significant in regions with high annual precipitation and water table oscillations, such as in Brazil.