PSEUDO-SEÇÕES ELÉTRICAS NA AVALIAÇÃO DA CONTAMINAÇÃO DO SUBSOLO CARLOS T. C. NASCIMENTO*, SÉRGIO KOIDE**, AUGUSTO C. B. PIRES* & GUSTAVO A. MELLO* ABSTRACT PSEUDO-ELECTRICAL SECTIONS IN GROUND CONTAMINATION EVALUATION The geophysical methods are used for indirect determination of the nature of subsurface structures. One geophysical rnethod frequently used in groundwater studies is the electrical resistivity method. The purpose of this work is to show how the electrical resistivity method can be associated to other monitoring techniques, for evaluating contaminant migration in the soil. In this work, the data obtained using geophysics were complemented with matric potential measurements in the vadose zone. The study area is located at the campus of the Brasília University, in Distrito Federal, and corresponds to an infiltration area, which receives the effluent from a septic tank. The results obtained show, qualitatively, the influence of the moisture increase over the electrical resistivity reduction. Keywords; electrical resistivity, contamination, vadose zone, matric potential. RESUMO Métodos geofísicos são utilizados para determinar indiretamente a natureza das estruturas de subsuperfície, pela medição de pro- priedades físicas. Um dos métodos geofísicos mais empregados em estudos relacionados à água subsuperficial é o da resistividade elétrica. O objetivo deste trabalho é mostrar como o método da resistividade pode ser associado a outros métodos de monitoramento para avaliar a migração de contaminantes em subsuperfície. Neste trabalho, os dados obtidos por meio de geofísica foram complementados com medidas do potenci- al matricial na zona não saturada. A área de estudo localiza-se dentro do campus da Universidade de Brasília, Distrito Federal, e é uma área de infiltração que recebe os efluentes de uma fossa séptica. Os resultados mostram, qualitativamente, a influência da elevação da umidade sobre a diminuição da resistividade elétrica. Palavras-chaves: resistividade elétrica, contaminação, zona não saturada, potencial matricial. MÉTODO GEOFÍSICO DA RESISTIVIDADE ELÉTRICA Os métodos geofísicos de superfície mais empregados para solucionar questões relativas à proteção da água subterrânea e à detecção de poluentes em subsuperfície são os fundamentados nas características elétricas do substrato, mais especificamente na resistividade elétrica (Mazac et al. 1987). Frequentemente, o método da resistividade elétri- ca é utilizado em associação com outros métodos geofísicos, para melhor caracterizar o local em estudo (Mazac et al. 1989). A passagem de corrente elétrica através das rochas deve-se à pre- sença de minerais condutores, ou à existência de soluções iônicas nos espaços intersticiais. A condutividade exclusivamente metálica é rara, e portanto a resistividade dos solos e das rochas é predominantemen- te controlada pelo conteúdo de água intersticial (Benson et al. 1982). A resistividade dos solos e das rochas normalmente diminui quando aumenta o conteúdo de umidade ou quando aumenta o volume de só- lidos dissolvidos na água intersticial. As rochas e os solos argilosos tendem a ser menos resistivos que seus equivalentes arenosos devido a cátions que podem estar adsorvidos na superfície dos cristais de ar- gila, e que atuam como condutores de eletricidade (Benson et al. 1982). O método da resistividade elétrica requer que uma corrente elétri- ca seja injetada no solo por meio de um par de eletrodos fixados à su- perfície do terreno. A diferença de potencial que se forma no solo é medida utilizando-se um segundo par de eletrodos. A resistividade subsuperficial pode ser calculada conhecendo-se a geometria da dispo- sição dos eletrodos, a corrente elétrica injetada e a voltagem medida (Benson et al. 1982, Fetter 1994). A disposição dos eletrodos sobre o terreno pode ser feita segundo os arranjos de Wenner e Schlumberger. Existem outros arranjos, como o dipolar, mas os dois primeiros são os mais comumente empregados. O arranjo de Wenner (Fig. 1) é utilizado normalmente para a perfilagem elétrica horizontal, que visa a determinação da variação lateral da resistividade, a uma profundidade constante. Este arranjo foi criado pelo físico norte-americano Frank Wenner, em 1915, e caracte- riza-se pela disposição equidistante dos eletrodos de potencial e de corrente, segundo uma linha reta (Fetter 1994, Koefoed 1979). A resistividade elétrica em cada ponto do terreno é determinada pela equação l, na qual p é a resistividade elétrica calculada (Ω.m), i é a corrente elétrica aplicada na superfície do terreno (A), ∆U é a dife- rença de potencial medida sobre o terreno (V), e a é distância entre os eletrodos (m) (Fetter 1994). Figura l - Arranjo de Wenner para disposição de eletrodos sobre o terreno. (2.a.π.∆U) ρ = (1) i Na perfilagem elétrica horizontal, o arranjo completo é deslocado lateralmente e executam-se várias determinações pontuais da resistividade, de preferência regularmente distribuídas no terreno (Fig. 2). As determinações são plotadas em mapa e, por interpolação, dese- nham-se curvas de iso-resistividade (Duarte 1997, Sheriff 1991). Figura 2 - Deslocamento dos eletrodos na perfilagem elétrica horizontal. Uma medida de resistividade obtida durante uma perfilagem elétri- ca horizontal, embora resulte do efeito de todo o semi-espaço, pode ser associada a um dado ponto em subsuperfície. A profundidade desse ponto, medida em relação à superfície do terreno, é condicionada ao espaçamento entre os eletrodos. De acordo com Barker (1989), utili- zando-se o arranjo de Wenner, a profundidade de uma dada medida corresponderia, aproximadamente, à metade do espaçamento entre dois eletrodos consecutivos (a/2). * Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Campus Universitário, Asa Norte, Brasília, DF, CEP 70910-900, tel. (061) 307-2877, fax (061) 340-4759, e-mail cbispo@unb.br ** Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil, Campus Universitário, Asa Norte, Brasília, DF, CEP 70910-900, tel. (061) 307-2304, fax (061) 347.4743, e -mail skoide@unb.br Revista Brasileira de Geociências 29(4):621-626, Volume 29, 1999