[pt] A mobilidade dos hidrocarbonetos de petróleo e os processos de remediação aos quais estão sendo submetidos são de fundamental importância para o gerenciamento de áreas contaminadas. A biorremediação é uma tecnologia multidisciplinar, que envolve ciências como a microbiologia, a engenharia, a geologia e a química, baseada na habilidade dos microrganismos de utilizar o contaminante como fonte exclusiva de energia para o funcionamento de seu metabolismo. O estudo de solos residuais tropicais é de valiosa contribuição para a comunidade científica brasileira por serem encontrados poucos trabalhos na literatura a respeito do comportamento de contaminantes orgânicos nestes solos. O objetivo desta dissertação de mestrado foi estudar a mobilidade de um óleo mineral em um solo arenoso inerte e em um solo residual indeformado. Neste último, em se tratando de um solo microbiologicamente ativo, foram também analisadas a biodegradação do contaminante e a influência da temperatura na atividade degradadora e na descida do óleo. Os ensaios com o solo arenoso inerte, representado por esferas de vidro industrializadas, contaram com uma etapa inicial de testes no intuito de desenvolver as metodologias de adensamento, de saturação e de drenagem. A contaminação somente se deu após a delineação do perfil dos ensaios. Com a finalidade de avaliar a mobilidade do contaminante na coluna de solo, após 24 horas foram realizadas as análises por extração e determinação gravimétrica de hidrocarbonetos totais de petróleo (TPH) e a ressonância magnética nuclear (RMN) das amostras de solo de cada segmento. Os resultados obtidos mostraram que o contaminante migrou facilmente através da coluna de solo arenoso. Os ensaios com o solo residual consistiram na contaminação de colunas de solo indeformado pelo mesmo óleo utilizado nos ensaios com o solo inerte, sob duas condições distintas: Sob a ação de refletores e em condições normais de temperatura. Foram realizadas análises químicas (TPH e RMN) e de atividade degradadora microbiana a cada 5cm, a fim de avaliar a influência dos microorganismos do solo no processo de degradação do contaminante ao longo dos 157 dias de monitoramento. Os resultados obtidos indicaram que o óleo é susceptível aos processos de biodegradação pela microbiota nativa, mostrando uma relação direta entre a atividade degradadora dos microrganismos do solo e a queda na concentração de hidrocarbonetos de petróleo. / [en] Petroleum hydrocarbons´ mobility and remediation processes to which they are submitted are of great importance to the management of contaminated areas. The investigation of tropical residual soils is of valuable contribution to the scientific community, not only in Brazil but also across the world, once there is little research work concerning the behavior of organic contaminants in these soils. The main goal of the present thesis was to study the mobility of a mineral oil in sandy and tropical residual silty soils. Since the latter constitutes a microbiologically active soil, both the biodegradation processes of the contaminant and the influence of temperature on its mobility through the porous media and on the degrading activity of the microbial population inhabiting the soil have been evaluated. The experiments regarding the sandy idle soil, represented by perfect industrialized spheres, counted on a initial stage of tests, in order to develop the methodologies most adequate to a situation where the capillary fringe does not represent a considerable portion of the column´s height. The contamination itself only took place after the outline of the whole experiment. With the purpose of analyzing the contaminant´s mobility after 24 hours, every sample of soil from each different section of the column has been chemically and microbiologically analyzed. The results have shown that the mineral oil migrated easily through the porous media. The experiments making use of the tropical residual soil consisted on the contamination of soil columns through their top by the same mineral oil applied to the first experiment. However the experiment took place under two distinct conditions: Under an increase of temperature (represented by the influence of reflectors) and under natural conditions of temperature. The bioremediation of soils contaminated by petroleum hydrocarbons is a multidisciplinary technology which involves sciences such as microbiology, engineering, geology and chemistry, and is based on the ability of microorganisms to utilize contaminants as an exclusive source of energy for the functioning of their metabolisms. Therefore, on the experiments in which the residual soil was the object of investigation, soil samples from the columns´ overture day have been subject to chemical (TPH and MNR) e microbiological (FDA) analysis in order to evaluate the influence of soil microorganisms on the biodegradation processes of the mineral oil throughout the 157 days of experiments. The results have shown that the tropical residual soil studied in the present work is susceptible to the biodegradation processes and is characterized by a direct relationship between the degradative activity and the loss of petroleum hydrocarbons.

[pt] O derramamento no solo de poluentes imiscíveis com a água (NAPLs) devido a vazamentos de tanques de armazenamento ou dutos e acidentes de transporte é de grande interesse, pois o NAPL e/ou seus constituintes podem migrar através da zona vadosa até atingir o lençol freático e contaminar as fontes de água potável. No Brasil, a maioria dos postos de combustível e terminais de armazenamento possui tanques de etanol, gasolina misturada com etanol e óleo diesel. Um eventual derramamento ou vazamento de hidrocarbonetos derivados de petróleo, conhecidos como LNAPL, misturados com etanol tem um maior potencial de contaminação em função do efeito de co- solvência. A motivação deste trabalho é que muitos estudos têm sido realizados com principal interesse na zona saturada e pouco se sabe sobre o comportamento destes contaminantes na zona não saturada (McDowell e Powers, 2003 e Österreicher et al., 2007). Portanto, foram realizados ensaios de coluna com esferas de vidro com o objetivo de simular os vazamentos de hidrocarbonetos líquidos na superfície e comparar a massa de benzeno que fica retida no meio poroso em um vazamento de gasolina pura ou com etanol. Para avaliar estes ensaios em uma dimensão foi utilizado um programa disponível no sítio da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA) chamado Hydrocarbon Spill Screening Model (Weaver et al., 1994) e implementado um modelo para efetuar o balanço de massa e considerar o efeito de co-solvência em função da adição de etanol na gasolina comercial brasileira. Os resultados dos ensaios de laboratório foram comparados com os obtidos através do modelo supracitado e apresentaram uma aproximação satisfatória da previsão do comportamento do contaminante. / [en] The subsurface release of water immiscible pollutants (NAPLs) due to leaks in storage tanks or pipelines and spilling transportation accidents is of great concern, since the NAPL or its constituents may migrate through the vadose zone until reaching the water table and eventually contaminate clean water sources. In Brazil, most of the gas stations store ethanol, pure and gasoline blended ethanol, diesel, among others in tanks. A spill or leak of petroleum hydrocarbons, known as LNAPL (light Nonaqueous phase liquid), combined with ethanol has a major contamination potential associated to cosolvency effects. The motivation of this work is that many studies have been developed with special interest in the saturated zone and little is known about the behavior of these pollutants in the vadose zone (McDowell e Powers, 2003 e Österreicher et al., 2007). Thus, one dimensional column tests were performed in a glass porous media to simulate the spill of hydrocarbons in the subsurface and compare the retained mass of benzene in the porous media after a release of a pure or ethanol blended gasoline. In order to evaluate these 1D tests results, the Hydrocarbon Spill Screening Model - HSSM (Weaver et al., 1994) was used. This program can be found in the Environmental Protection Agency (EPA) website. A model was also implemented to consider the cosolvency effects in function of the ethanol addition in Brazilian`s commercial gasoline. The laboratory`s results were compared with the ones obtained by the model mentioned above and showed a satisfactory approximation for the prediction of the contaminant behavior.