Simulação do Intemperismo em Mesocosmos para Petróleos Brasileiros

Abstract

Esta pesquisa faz parte do Projeto DEMBPETRO (Desenvolvimento de Multibioprocesso de Remediação Aplicável em áreas Costeiras Impactadas por Atividades Petrolíferas), financiado pelo CNPq (Processo nº 4026663/2013-6). Abrangeu investigações relacionadas ao intemperismo dos compostos do petróleo (alcanos normais n-C8 a n-C40, Pristano, Fitano, terpanos, esteranos e HPAs) de amostras de petróleos das Bacias de Campos, Potiguar, Recôncavo, Santos e SergipeAlagoas. Foram aplicados testes simulando vazamento artificial de óleo cru em mesocosmos de ambientes marinhos, com o monitoramento e a avaliação de amostras intemperizadas, durante os intervalos de tempo 0, 3, 5, 10, 20, 30, 60, 90, 120, 150 e 180 dias. Para avaliar o intemperismo, foram usados índices de depleção e intemperismo, baseados na abundância molecular das substâncias monitoradas. Observou-se grande degradação para os componentes de baixo peso molecular, até a amostragem do dia 90, além do incremento na abundância dos alcanos ≥ n-C19, dos terpanos e do HPAs, para todos os petróleos, a partir do dia 120. Os índices de depleção (IDT e ID), propostos para avaliar o intemperismo dos alcanos lineares, baseados na relação dos isoprenoides, evidenciaram alto grau de correlação com outros descritos na literatura especializada. Foi observado que a normalização dos alcanos com base no H30, como padrão interno, deve ser aplicada só em óleos altamente degradados e que ainda preservem o H30. O crescimento e decréscimo da quantidade de componentes a partir do dia 90, foram associados com os processos intempéricos concomitantes para cada tipo de óleo, o que favoreceu a degradação das frações mais pesadas, indicando elevada intemperização, que ocasionou o aumento dos compostos do petróleo de menor complexidade e peso. O óleo cru da Bacia de Campos mostrou pouca modificação intempérica na mancha dos mesocosmos, durante os 180 dias de teste, uma vez que esse petróleo já apresentava originalmente alguma biodegradação. Já os demais óleos crus avaliados, exibiram grande diminuição da mancha nos experimentos, em concordância com os resultados geoquímicos obtidos. Em todos os petróleos a relação HTP/UCM e os índices de degradação, intemperismo e depleção, indicaram níveis de degradação na ordem decrescente Sergipe-Alagoas > Santos > Potiguar > Recôncavo > Campos. O NOR25H hopano foi detectado em todos os petróleos, nas amostragens dos dias 150 e 180, indicando petróleos severamente degradados. Em geral, a análise de componentes principais dos dados paramétricos do intemperismo, mostrou três agrupamentos relacionados com os índices de maior correlação para cada tempo de intemperização.

ABSTRACT - This research is part of DEMBPETRO Project (Development Applicable Multibioprocesso Remediation in Impacted areas by Coastal Petroleum Activities), funded by CNPq (Process No. 4026663 / 2013-6). Covered avaliations related to petroleum compound weathering (normal alkanes n-C8 n-C40, pristane, phytane, terpanes and steranes and PAHs) of samples from Campos, Potiguar, Reconcavo, Santos, and Sergipe-Alagoas. We were applied tests simulating artificial oil spill in mesocosms of marine environment, monitoring and evaluating the weathered samples during the interval time of 0, 3, 5, 10, 20, 30, 60, 90, 120, 150, and 180 days. To evaluate the weathering, we used depletion and weathering indices, based on molecular abundance of substances monitored, displaying extensive degradation of low molecular weight components until day 90 sampling. It was observed an increase in alkanes abundance ≥ n C19, terpanes, and PAHs for all petroleum samples, from the day 120. The depletion index (TDI and DI) proposed to evaluate the weathering of linear alkanes, based on the isoprenoid ratios showed a high degree of correlation with others described in the literature. It was observed that alkane normalization based on H30 as internal standard should be applied only in highly degraded oils and still preservating the H30. The increase and decrease in the amount of components from day 90 were associated with concomitant weathering processes for each type of petroleum, which favored the degradation of heavier fractions, indicating high weathering, resulting in an increase of the compounds of smaller complexity and weight. Crude oil from the Campos Basin, showed little weathering change in the mesocosms of the tanks during the 180-day trial because this oil already presented originally some biodegration. The other crude oils exhibited great patch size decline during the experiments, in accordance with the geochemical results. In all petroleum samples the TPH / UCM ratios, degradation, weathering, and depletion indexes indicated degradation levels in descresing order Sergipe-Alagoas> Santos> Potiguar> Reconcavo> Campos. The hopane NOR25H was detected in all crude oil sampled from 150 and 180 days, indicating severely degradation. In general, the principal component analysis of the weathering parametric data showed three groups associated with indexes of greater correlations for each weathering time.