Published December 22, 2022 | Version v1
Publication Open

Evaluation of the contamination of the subsurface and groundwater by monoaromatic hydrocarbons in an eastern Amazonian town in northern Brazil

Creators

  • 1. Universidade Federal do Pará
  • 2. Universidade Federal Rural da Amazônia
  • 3. Ministry of Health
  • 4. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará

Description

Abstract The present study evaluated the contamination by monoaromatic hydrocarbons (BTEX: benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene) of the subsurface of gas stations and adjacent residences in the Amazonian town of Bragança, in northern Brazil. We combined the ground penetrating radar (GPR) geophysical tool, to detect possible plumes of contamination by BTEX, with gas chromatography (GC) and mass spectrometry (MS), which were used to diagnose the presence of BTEX in water samples obtained from boreholes located within the study area. The GPR identified low-amplitude reflections in the vadose zone of two gas stations, whose attenuation near the surface was due to the low permittivity recorded in the radargrams, which may have been caused by the reduced permittivity of the hydrocarbons (gas vapor) in comparison with water. The GC–MS identified benzene, toluene, ethylbenzene and/or xylene in 13 water samples (19.7% of the samples collected). Only three of the samples contained two contaminants, invariably toluene and xylene, whereas all the others contained only a single BTEX. Toluene and xylene were the BTEX compounds found most frequently in the samples. However, none of the samples collected in the study exceeded the threshold established by Brazilian legislation for BTEXs in drinking water. The integrated application of GPR and CG-MS produced satisfactory results for the diagnosis of the contamination of the subsurface of the gas stations surveyed in the present study.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص قيمت هذه الدراسة التلوث الناجم عن الهيدروكربونات أحادية العطرية (BTEX: البنزين والتولوين وإيثيل البنزين والزيلين) تحت سطح محطات الوقود والمساكن المجاورة في بلدة براغانسا الأمازونية في شمال البرازيل. قمنا بدمج الأداة الجيوفيزيائية للرادار المخترق للأرض (GPR)، للكشف عن أعمدة التلوث المحتملة بواسطة BTEX، مع كروماتوغرافيا الغاز (GC) وقياس الطيف الكتلي (MS)، والتي تم استخدامها لتشخيص وجود BTEX في عينات المياه التي تم الحصول عليها من الآبار الموجودة داخل منطقة الدراسة. حدد GPR انعكاسات منخفضة السعة في منطقة فادوز لمحطتي وقود، كان توهينها بالقرب من السطح بسبب السماحية المنخفضة المسجلة في مخططات الرادار، والتي قد تكون ناتجة عن انخفاض سماحية الهيدروكربونات (بخار الغاز) مقارنة بالماء. حددت GC - MS البنزين والتولوين وإيثيل البنزين و/أو الزيلين في 13 عينة مائية (19.7 ٪ من العينات التي تم جمعها). احتوت ثلاث عينات فقط على ملوثين، هما التولوين والزيلين دائمًا، في حين احتوت جميع العينات الأخرى على BTEX واحد فقط. كان التولوين والزيلين من مركبات BTEX الموجودة بشكل متكرر في العينات. ومع ذلك، لم تتجاوز أي من العينات التي تم جمعها في الدراسة العتبة التي حددها التشريع البرازيلي لـ BTEXs في مياه الشرب. أسفر التطبيق المتكامل لكل من GPR و CG - MS عن نتائج مرضية لتشخيص تلوث السطح السفلي لمحطات الوقود التي تم مسحها في هذه الدراسة.

Translated Description (French)

Résumé La présente étude a évalué la contamination par les hydrocarbures monoaromatiques (BTEX : benzène, toluène, éthylbenzène et xylène) du sous-sol des stations-service et des résidences adjacentes dans la ville amazonienne de Bragança, dans le nord du Brésil. Nous avons combiné l'outil géophysique du radar à pénétration de sol (GPR), pour détecter d'éventuels panaches de contamination par BTEX, avec la chromatographie en phase gazeuse (GC) et la spectrométrie de masse (MS), qui ont été utilisées pour diagnostiquer la présence de BTEX dans des échantillons d'eau obtenus à partir de forages situés dans la zone d'étude. Le GPR a identifié des réflexions de faible amplitude dans la zone vadose de deux stations-service, dont l'atténuation près de la surface était due à la faible permittivité enregistrée dans les radargrammes, qui peut avoir été causée par la permittivité réduite des hydrocarbures (vapeur de gaz) par rapport à l'eau. Le GC–MS a identifié du benzène, du toluène, de l'éthylbenzène et/ou du xylène dans 13 échantillons d'eau (19,7% des échantillons prélevés). Seuls trois des échantillons contenaient deux contaminants, invariablement le toluène et le xylène, alors que tous les autres ne contenaient qu'un seul BTEX. Le toluène et le xylène étaient les composés BTEX les plus fréquemment trouvés dans les échantillons. Cependant, aucun des échantillons collectés dans l'étude n'a dépassé le seuil établi par la législation brésilienne pour les BTEX dans l'eau potable. L'application intégrée du GPR et du CG-MS a produit des résultats satisfaisants pour le diagnostic de la contamination du sous-sol des stations-service étudiées dans la présente étude.

Translated Description (Spanish)

Resumen El presente estudio evaluó la contaminación por hidrocarburos monoaromáticos (BTEX: benceno, tolueno, etilbenceno y xileno) del subsuelo de gasolineras y residencias adyacentes en la ciudad amazónica de Bragança, en el norte de Brasil. Combinamos la herramienta geofísica de radar de penetración en el suelo (GPR), para detectar posibles penachos de contaminación por BTEX, con cromatografía de gases (GC) y espectrometría de masas (MS), que se utilizaron para diagnosticar la presencia de BTEX en muestras de agua obtenidas de pozos ubicados dentro del área de estudio. El GPR identificó reflexiones de baja amplitud en la zona vadosa de dos gasolineras, cuya atenuación cerca de la superficie se debió a la baja permitividad registrada en los radargramas, que puede haber sido causada por la permitividad reducida de los hidrocarburos (vapor de gas) en comparación con el agua. La GC–MS identificó benceno, tolueno, etilbenceno y/o xileno en 13 muestras de agua (19.7% de las muestras recolectadas). Solo tres de las muestras contenían dos contaminantes, invariablemente tolueno y xileno, mientras que todas las demás contenían un solo BTEX. El tolueno y el xileno fueron los compuestos BTEX que se encontraron con mayor frecuencia en las muestras. Sin embargo, ninguna de las muestras recogidas en el estudio superó el umbral establecido por la legislación brasileña para los BTEX en el agua potable. La aplicación integrada de GPR y CG-MS produjo resultados satisfactorios para el diagnóstico de la contaminación del subsuelo de las gasolineras encuestadas en el presente estudio.

Files

s12665-022-10680-7.pdf.pdf

Files (2.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:2899179f46f74137a26fb2b65104e819
2.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تقييم تلوث المياه الجوفية وتحت السطحية بواسطة الهيدروكربونات أحادية العطرية في بلدة شرق الأمازون في شمال البرازيل
Translated title (French)
Évaluation de la contamination du sous-sol et des eaux souterraines par des hydrocarbures monoaromatiques dans une ville de l'est de l'Amazonie au nord du Brésil
Translated title (Spanish)
Evaluación de la contaminación del subsuelo y las aguas subterráneas por hidrocarburos monoaromáticos en un pueblo del este amazónico en el norte de Brasil

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4312194003
DOI
10.1007/s12665-022-10680-7

Is supplement to
https://openalex.org/W3026766601 (Other)
https://openalex.org/W2738263982 (Other)
https://openalex.org/W2610832748 (Other)
https://openalex.org/W2356371051 (Other)
https://openalex.org/W2318122195 (Other)
https://openalex.org/W2187852778 (Other)
https://openalex.org/W2087026340 (Other)
https://openalex.org/W2077101566 (Other)
https://openalex.org/W1989601880 (Other)
https://openalex.org/W190259245 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1538813352
  • https://openalex.org/W1580110448
  • https://openalex.org/W1604940817
  • https://openalex.org/W1629586885
  • https://openalex.org/W1666441702
  • https://openalex.org/W1832000668
  • https://openalex.org/W1963614609
  • https://openalex.org/W1966586813
  • https://openalex.org/W1970002712
  • https://openalex.org/W1971844575
  • https://openalex.org/W1975405397
  • https://openalex.org/W1976368669
  • https://openalex.org/W1976982219
  • https://openalex.org/W1978084187
  • https://openalex.org/W1986228184
  • https://openalex.org/W1991203109
  • https://openalex.org/W1993195578
  • https://openalex.org/W1998409072
  • https://openalex.org/W2008968503
  • https://openalex.org/W2008975704
  • https://openalex.org/W2020987613
  • https://openalex.org/W2025616467
  • https://openalex.org/W2025860092
  • https://openalex.org/W2036435696
  • https://openalex.org/W2037529345
  • https://openalex.org/W2040309439
  • https://openalex.org/W2041124833
  • https://openalex.org/W2057618087
  • https://openalex.org/W2067248621
  • https://openalex.org/W2079968470
  • https://openalex.org/W2080308081
  • https://openalex.org/W2104613270
  • https://openalex.org/W2135183934
  • https://openalex.org/W2143530709
  • https://openalex.org/W2145385273
  • https://openalex.org/W2145634914
  • https://openalex.org/W2148510781
  • https://openalex.org/W2158678798
  • https://openalex.org/W2161963511
  • https://openalex.org/W2180431064
  • https://openalex.org/W2522300147
  • https://openalex.org/W2606202950
  • https://openalex.org/W2902136895
  • https://openalex.org/W2999992318
  • https://openalex.org/W3093549748
  • https://openalex.org/W3127525295
  • https://openalex.org/W3162535341
  • https://openalex.org/W3174096971
  • https://openalex.org/W3201419011
  • https://openalex.org/W4206581527
  • https://openalex.org/W4220978326
  • https://openalex.org/W4226073733
  • https://openalex.org/W4243576492
  • https://openalex.org/W4245445631
  • https://openalex.org/W69604290