Amostragem em vários níveis: Opções e dicas úteis
Boletim técnico da Solinst
PDFIntrodução
A coleta de amostras de água subterrânea nos sistemas Solinst Continuous Multichannel Tubing (CMT) ou Waterloo Multilevel deve ser realizada com dispositivos que possam coletar amostras em tubos relativamente estreitos ou através deles. Os tubos de amostragem colocados no sistema Waterloo são de 1/2″ ID (12 mm), 3/8″ ID (10 mm) ou 1/4″ ID (6 mm), dependendo do número de zonas que estão sendo monitoradas. Esses tubos abertos são normalmente usados no lugar de bombas pneumáticas dedicadas no sistema Waterloo, quando a aplicação é relativamente rasa e o nível da água é alto.
Bomba peristáltica
Seja trabalhando em tubos abertos do Sistema Waterloo ou diretamente em um canal CMT, o meio mais comum de coletar uma amostra de água subterrânea rasa é usando uma bomba peristáltica ou uma mini bomba inercial. A bomba peristáltica coletará uma amostra se o nível da água estiver a uma distância estimada de 25 pés (7,6 m) da superfície do solo ao nível do mar. Deve-se observar que, para cada aumento de 300 m (1.000 pés) na elevação, a pressão barométrica é reduzida em cerca de 1 pé de cabeça como água. Portanto, a 300 m (1.000 pés) acima do nível do mar, uma bomba peristáltica pode ser capaz de extrair uma amostra de apenas 7,3 m (24 pés), levando em conta também o atrito e as perdas de eficiência. A bomba peristáltica é usada com mais frequência com tubos de PEBD de 1/4″ (6 mm) que são baixados no canal do CMT, ou os tubos da porta do sistema Waterloo podem ser acoplados diretamente aos tubos de silicone da bomba peristáltica. Observe que, embora a bomba só possa extrair água se a altura estiver acima de 7,6 m (25 pés), no nível do mar, a entrada da tubulação da bomba pode ser colocada muito mais fundo, extraindo água da entrada da porta, se desejado.
Mini bomba inercial
Em situações em que o nível da água é muito profundo para uma bomba peristáltica, mas não mais profundo do que aproximadamente 50 m (150 pés) abaixo da superfície do solo, a minibomba inercial barata e fácil de operar é recomendada com mais frequência. A minibomba inercial baseia-se no mesmo princípio de todas as bombas inerciais, pois consiste em um comprimento de tubo de polietileno com uma válvula de retenção colocada em sua base. A tubulação é abaixada no poço e, ao elevar e abaixar o sistema, geralmente à mão e a aproximadamente 1 pé (24 mm), um pulso ou uma gota de água subterrânea migra pela tubulação e pode ser coletada na superfície.
No caso de amostragem do Sistema CMT com a Mini Bomba Inercial, a tubulação é de polietileno de baixa densidade (LDPE) de 1/4″ (6 mm) x 0,17″ (4,3 mm) ou revestida de PTFE. O LDPE pode ser usado para aplicações de até 15 m (50 pés) de profundidade. Em profundidades na água que variam de 15 a 45 m (50 a 150 pés), o PTFE puro é usado para reduzir os efeitos de atrito encontrados em profundidades maiores. Outros tubos, como o Kynar, também foram testados, mas não oferecem nenhuma vantagem e são mais caros. A válvula de retenção da Mini Inertial Pump tem três componentes separados, duas luvas ocas de aço inoxidável e uma esfera de retenção de aço inoxidável que é colocada entre as luvas. Esse conjunto de válvula é empurrado para dentro da base da tubulação de 1/4″ (6 mm) usando uma ferramenta de inserção semelhante a uma chave de fenda curta e de diâmetro estreito. A base da luva tem um design de hachura cruzada que melhora as taxas de fluxo, até aproximadamente 150-200 ml/min. A Mini Inertial Pump também pode ser usada com sucesso na coleta de amostras de tubos abertos instalados no Sistema Waterloo.
Bombas de válvula dupla
As bombas pneumáticas (acionadas por gás) são a opção de amostragem mais comum do sistema multinível Waterloo. A bomba de válvula dupla (DVP) de 5/8″ (16 mm) de diâmetro ou a bomba de bexiga de 1″ (24 mm) de diâmetro são ambas construídas em aço inoxidável e montadas diretamente nas portas de amostragem do sistema. Essas bombas permitem a obtenção de amostras de água subterrânea em profundidades de até 300 m (1000 pés). A DVP é geralmente selecionada para aplicações mais profundas e para amostragem em águas subterrâneas que possam conter sedimentos finos, pois são mais fáceis de reabilitar e as amostras podem ser obtidas mais rapidamente em profundidade e em volumes maiores do que com a bomba de bexiga. As bombas de bexiga ainda são, na maioria das vezes, a bomba escolhida para aplicações mais rasas, de até 150 m (500 pés), porque não há contato com o ar e, portanto, são consideradas ideais para o monitoramento de VOC. A DVP foi reprojetada em formato micro para uso nos canais estreitos do sistema CMT. Essa opção pneumática é um desenvolvimento muito necessário para permitir a amostragem dentro da tubulação multicanal em profundidades superiores a 30 m (100 pés) e também para amostragem de COV em locais onde as bombas inerciais e peristálticas não são consideradas adequadas. A Micro DVP é uma opção de amostragem viável, capaz de bombear a taxas de 150 ml/min quando colocada dentro do canal estreito do CMT. A bomba de válvula dupla Micro é construída com componentes inoxidáveis e tubos coaxiais de LDPE ou PTFE. O PTFE é usado em profundidades superiores a 15 m (50 pés) para reduzir os efeitos do atrito durante a instalação. Um coletor na superfície conecta a bomba a um gás de acionamento (fonte de ar comprimido/N2), e a bomba é facilmente operada usando a Unidade de Controle Eletrônico Solinst, Modelo 464.
Amostragem de vapor no CMT
O sistema CMT é ideal para amostragem de vapor de gás. O sistema CMT é construído com portas e plugues para vedar os canais exatamente como em uma aplicação de amostragem de água subterrânea. O único componente adicional é outro plugue colocado na superfície para vedar a parte superior do canal de amostragem. Esse plugue superior tem uma conexão de encaixe que é usada com um tubo de 1/4″ (6 mm) para permitir que uma amostra de gás seja retirada da porta do CMT para a superfície usando uma bomba de vácuo manual ou uma bomba peristáltica.
