ELECTRICAL RESISTIVITY TOMOGRAPHY (ERT) APPLIED IN THE DETECTION OF INORGANIC CONTAMINANTS IN SUSPENDED AQUIFER IN LEME CITY (BRAZIL)

Abstract

ABSTRACT. The assessment of contamination caused by improper disposal of solid waste involves integrated analysis of the physical environment, which shall range from the location of the pollutant source, flow paths and accumulation zones. The environmental diagnosis in complex aquifer systems shall clearly define the dimensions of the contaminated area by means of technical options that allow the adequate location of wells for quantification of contents. This work presents the results of the use of Electric Resistivity Tomography (ERT) in the mapping of leachate originated from the decomposition of organic matter contained in clandestinely buried residues. Eight parallel lines were carried out in addition to a reference line, in an area defined from a satellite image history. In the area occurs a geological unit composed of alternating centimetric layers of siltstones and argillites, with lenses of fine sandstone filled by carbonaceous cement, deposited in a shallow marine environment with influence of fluvial sedimentation. The analysis of the 2D inversion models based on the physicochemical characteristics of the leachate allowed the identification of individualized areas of electrical resistivity lower than the natural minimum for the area, which shall reflect zones of origin, flow and accumulation of leachate. 3D models and multilevel electrical resistivity maps generated from the inversion models allowed for the detailing of areas of low resistivity, which reveal areas of independent leachate accumulation, disconnected and at various depths, supported by a suspended aquifer system composed by levels of fine sandstone cemented.

Keywords: contamination, leachate, electrical resistivity, suspended aquifer, 3D modeling.

RESUMO. A avaliação de contaminações provocadas pela disposição indevida de resíduos sólidos envolve a análise integrada do meio físico, que deve abranger desde a localização da fonte poluidora, caminhos de fluxo e zonas de acumulação. O diagnóstico ambiental em sistemas aquíferos complexos deve claramente definir as dimensões da área contaminada por meio de opções técnicas que possibilitem a locação adequada de poços para quantificação de teores. Este trabalho apresenta os resultados de uso da tomografia elétrica no mapeamento de chorume proveniente da decomposição de matéria orgânica contida em resíduos enterrados de forma clandestina. Foram realizadas 8 linhas paralelas além de uma linha de referência, em área definida a partir de um histórico de imagens de satélite. Na área ocorre uma unidade geológica constituída por camadas centimétricas alternadas de siltitos e argilitos, com lentes de arenito fino preenchido por cimento carbonático, depositados em ambiente marinho raso com influência de sedimentação fluvial. A análise dos modelos de inversão 2D baseada nas características físico-químicas do chorume, permitiu a identificação de áreas individualizadas de resistividade elétrica inferiores ao mínimo natural para a área, que devem refletir zonas de origem, fluxo e acúmulo de chorume. Modelos 3D e mapas multiníveis de resistividade elétrica gerados a partir dos modelos de inversão, possibilitaram o detalhamento das áreas de baixa resistividade, que revelam zonas de acúmulo de chorume independentes, desconexas e em diversas profundidades, sustentadas por sistema aquífero suspenso constituído por níveis de arenito fino cimentado.

Palavras-chave: contaminação, chorume, resistividade elétrica, aquífero suspenso, modelamento 3D.