MODELO CONCEITUAL DE RECUPERAÇÃO DA QUALIDADE
AMBIENTAL DOS SEDIMENTOS DOS CÓRREGOS CONSCIÊNCIA E
BARREIRO GRANDE (TRÊS MARIAS, MG)
SOUSA, H.A.(1), SANTOS, L. R. G.(1); VASCONCELOS, F. M.(1).; FERNANDES, D. A.(2); MESQUITA, E.C.(2); STAPELFELDT, F.(3).
1- Golder Associates Brasil – Av. Barão Homem de Mello, 4.484 Estoril – Belo Horizonte MG. CEP 30.450-250 Tel: (31)2121-9800, Fax: (31)2121-9801, E-mails: dbraga@golder.com.br;
fvasconcelos@golder.com.br, lsantos@golder.com.br
2- Votorantim Metais Zinco S.A, Unidade de Três Marias, Departamento de Meio Ambiente. Rodovia BR 040, km 284, Caixa Postal 21, Três Marias (MG), CEP 39.205-000.
Tel: (38)3754-9118, Fax: (38)3754-1397
3 – Consultor Externo de Engenharia Ambiental e Mineração Rua Quintino Bocaiúva, 80/201 – Sta. Rosa, Belo Horizonte (MG)
Tel.: (31) 3497-3567 – E-mail: stapelfeldt@yahoo.com
Abstract
This paper is related to a conceptual model to clean up the sediments of Consciência and Barreiro Grande streamlets at Votorantim Metais – Três Marias (Três Marias – MG). All of the material will be clean up by using a specific plant made for this demand. The material has Zn, Cd and Pb concentration besides the CETESB (2005) recommended limits for soils of industrial area. Cleaned sediments up of the alluvial area in Consciência creek basin will come back to the original place and it will be mixtured to the organic soil, which will be revegetated. Many assignments were done in order to attend this demand: physic characterization of the area, geochemistry studies, superficial water quality study, covering vegetation diagnosis, drainage system study, environmental risk analysis and evaluation of decontamination system.
Introdução
O presente estudo foi desenvolvido com o objetivo de recuperar ambientalmente os sedimentos dos córregos Consciência e Barreiro Grande na área da Votorantim Metais – Unidade Três Marias (Três Marias, MG). Os sedimentos serão submetidos a um tratamento físico-químico em planta específica construída para esse fim. O material encontra-se com concentrações de zinco, cádmio e chumbo acima do limite de intervenção recomendado pela CETESB (2005) para solos em áreas industriais em vários pontos. O material retirado da planície aluvionar do córrego Consciêrncia, será escavado, tratado e devolvido limpo ao local de origem. Para atender a esses objetivos vários trabalhos foram desenvolvidos na área dentre eles: a) caracterização física da área; b) estudos geoquímicos de caracterização de sedimentos aluvionares e de corrente; c) estudos da qualidade de água superficial; d) diagnóstico da situação atual da cobertura vegetal da área; e) avaliação do sistema de drenagem da área; f) análise de risco ambiental (à saúde humana e ecológico); e g) avaliação e testes para escolha do melhor sistema de descontaminação da área.
Localização da área de trabalho
A VM-TM localiza-se na cidade de Três Marias (MG), às margens da BR 040, distando-se cerca de 290 km da cidade de Belo Horizonte, capital do Estado (Figura 1).
Material e métodos
Inicialmente, foi realizada a interpretação da imagem de satélite Quick Bird e elaboração de um mapa de uso e ocupação de solos da área de interesse e adjacências. Além disso, foram realizados trabalhos de
cartografia, levantamento topográfico, mapeamento de feições erosivas do terreno, estudos hidrológicos, levantamento geoquímico (sedimentos de corrente, águas superficiais), análise de risco ambiental (à saúde humana e ecológico) e um diagnóstico da cobertura vegetal da área.
Figura 1 – Localização da área de estudo (imagem de satélite Quick Bird, 2006).
Foram realizados doze (12) furos de sondagem na bacia do córrego Consciência (planície aluvionar e leito), com profundidade máxima de 3 m e enviadas para análise trinta (30) amostras selecionadas de diferentes profundidades. No córrego Barreiro Grande, foram coletadas apenas cinco (05) amostras de sedimentos superficiais no leito da drenagem, sendo todas enviadas para análises.
A amostragem dos sedimentos aluvionares foi realizada com sonda percussora (geohammer), para evitar contaminaçao das amostras (Figura 2), enquanto a coleta de material superficial do leito dos córregos basicamente com pá de pedreiro (Figura 3).
Figura 2 Figura 3
As amostras foram submetidas aos seguintes tipos de análises: massa bruta, solubilização (ABNT NBR 10006:2004), SPLP (US EPA, 1994), ensaios ecotoxicológicos (apenas as amostras coletadas no leito dos córregos) e granulométricas (amostras estrategicamente selecionadas). Os parâmetros analisados foram: arsênio, sulfato, bário, cádmio, chumbo, cobre, cobalto, cromo, ferro, manganês, fósforo, mercúrio, níquel, vanádio e zinco.
Além das amostras de sedimentos, foram coletadas dez (10) amostras de águas superficiais em ambos os córregos, sendo todas submetidas a análises de qualidade e ecotoxicológicas. Os parâmetros químicos de qualidade analisados foram os classicamente utilizados em análises dessa natureza, enquanto os testes de toxicidade foram os agudos (organismo Danio rênio, Daphnia similis e Hyalella azteca).
Discussão e Resultados
O zinco, o chumbo e o cádmio foram os metais que apresentaram resultados analíticos acima do valores de intervenção para áreas industriais preconizados pela CETESB (2005): zinco = 2.000 mg.kg-1, cádmio = 20 mg.kg-1 e chumbo = 900 mg.kg-1, enquanto as concentrações dos demais parâmetros químicos ficaram abaixo dos limites de prevenção da CETESB (2005).
As áreas a serem descontaminadas e recuperadas foram escolhidas com base nos estudos geoquímicos, na caracterização física da área, na avaliação de risco ambiental específica para a área e na avaliação de cobertura vegetal realizada. Vale salientar que, neste diagnóstico, foram consideradas as recomendações da CETESB (2005), quanto aos valores de intervenção em solos para a área industrial.
Apoiado nesses estudos, elaborou-se UM plano para recuperação dos córregos que é composto por três projetos básicos: a) Projeto Conceitual de Drenagem Superficial; b) Projeto de Recuperação da Vegetação Nativa e de Áreas Degradadas; e c) Projeto de Descontaminação.
O projeto conceitual de drenagem visa adequar o planejamento de obras e operação de forma a minimizar, ou até mesmo eliminara a migração de contaminantes e adequar o transporte de sedimentos para os cursos de água. Conceitualmente, essa adequação pressupõe a interceptação e tratamento das drenagens incidentes nas bacias dos córregos Consciência e Barreiro Grande.
O projeto de recuperação da vegetação nativa e de áreas degradadas visa restaurar os remanescentes de floresta ciliar e de cerrado, promover a recomposição da paisagem natural nas áreas não utilizadas para fins industriais, contribuir para a conservação da flora e fauna nativas, promover a restauração de áreas degradadas em função das atividades industriais e contribuir para a redução da geração de sedimentos sólidos, reduzindo o aporte desses materiais para os córregos. Serão revegetados cerca de 75,85 ha da área industrial.
Como alternativa viável para remediação da área, o projeto de descontaminação dos sedimentos pressupõe a retirada do material e tratamento físico-químico em planta construída especificamente para esse fim. O tratamento físico-químico é uma solução sustentável, bastante aplicado na Europa desde o final da década de 1980 (Schmitz & Andel, 1997). Esse processo permite descontaminar grande parte do material e concentrar os contaminantes na fração argilosa, juntamente com a água do processo, uma vez que esta fração possui grande superfície específica e grande capacidade de troca catiônica (Scheffer, F.; Schachtschabel, P. 1992).. Uma das vantagens desse processo é que as frações descontaminadas (areias fina, média e grossa) poderão ser reutilizadas, misturando-as com solo orgânico para recomposição da vegetação das áreas descontaminadas.
O objetivo de todos os processos físico-químicos de tratamento de solos é retirar os contaminantes, seletivamente, do material. Para isto, os contaminantes são liberados das partículas pelo impacto de energia mecânica seletiva, sendo que em muitos casos, estes contaminantes são levados das frações mais grossas para frações mais finas. A liberação dos contaminantes ocorre por atrição das superfícies das partículas do sedimento e desaglomeração das partículas finas. Dessa forma, os contaminantes ficam em solução, na água do processo ou dispersos e podem ser adsorvidos nas frações mais finas (argilosas). A Figura 4 mostra a aplicabilidade do processo físico-químico a ser utilizado no tratamento dos sedimentos contaminados. Os ensaios de bancada do tratamento (Figura 5) têm mostrado uma eficiência superior a 80% da remoção das concentrações de metais dos sedimentos. O objetivo principal é atingir uma eficiência mínima de 90%, estes experimentos têm mostrado ainda que a concentração de metais remanescente estará concentrada em 60% da massa.
Os resultados do diagnóstico geoquímico, bem como da análise de risco ambiental (à saúde humana e ecológico) realizados na área da planta industrial da Votorantim Metais – Unidade Três Marias, permitiram escolher e dimensionar as áreas a serem descontaminadas nas bacias do córrego Consciência e Barreiro Grande. De acordo com os resultados analíticos obtidos e a qualidade dos poluentes (inorgânicos), a melhor metodologia para tratamento dos sedimentos contaminados foi a de tratamento físico-químico.
Figura 4 – Aplicabilidade do processo físico-químico (Schimming, 1992).
Figura 5 – Processo de tratamento físico-químico dos sedimentos. Referências Bibliográficas
CETESB. (2005). Decisão de Diretoria Nº 195-2005-E. Valores Orientadores para solos e águas subterrâneas no Estado de São Paulo 2005.
SCHEFFER, F.; SCHACHTSCHABEL, P. (1992): Lehrbuch der Bodenkunde. Stuttgart 1992.
SCHMITZ, H.-J.; ANDEL, P. (1997): Bodenbehandlungsanlagen – Die Jagd nach dem Boden wird härter. TerraTech (1997) Nr. 5, S.17-20.
SCHIMMING, C.G. (1992): Belastung mit Metallen. In: H.P. Blume. Handbuch des Bodenschutzes: Bodenökologie und –belastung. vorbeugende und abwehrende Schutzmaßnahmen. 2.Auflage. 1992, S.277-318.
