Rede UFF de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável. Coordenação: Julio Cesar Wasserman

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Rede UFF de Meio Ambiente e

Desenvolvimento Sustentável

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Coordenação:

Julio Cesar Wasserman

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2 Avaliação Ambiental do Projeto de Dragagem do Porto do

Sudeste: Avaliação dos Aporte de Metais para a Coluna d’Água

Durante a Dragagem

Coordenação:

Julio Cesar Wasserman

Introdução

O maior problema das operações de dragagem de sedimentos estuarinos redutores e contaminados por metais pesados é que vários processos físico-químicos podem ocorrer, causando a liberação dos contaminantes para a coluna d’água ou tornando-os disponíveis para absorção pelos organismos. Em ambientes de forte hidrodinâmica, esta contaminação é rapidamente dispersa e causa um impacto muito pequeno. Nesta parte do relatório, as cargas totais de metais transferida em cada instante da dragagem foram simuladas a fim de se comparar as concentrações projetadas com os valores da Resolução CONAMA 357/2005. Tendo as concentrações dos sedimentos, para cada momento da dragagem foi possível construir mapas indicando quais as concentrações transferidas para a coluna d’água em cada momento da dragagem. Este procedimento permite antever os momentos críticos do processo de dragagem.

Premissas Gerais do Modelo

Assume-se inicialmente que o processo de dragagem é parcialmente ineficiente para evitar a suspensão dos sedimentos (situação onde parte do sedimento é colocada em suspensão), podendo assim mobilizar os metais pesados para a coluna d’água. Nesta situação extrema, os metais poderão ser solubilizados na coluna d’água ou permanecer associados às partículas e em ambas as situações, eles estarão ressuspensos na coluna d’água, onde poderão provocar ultrapassagens dos limites da CONAMA 357/2005.

O modelo ora apresentado assume a configuração estabelecida na Figura 1, onde uma vazão de material dragado (em m3 h-1) vai para a água, atingindo uma massa de material em suspensão que deve permanecer na coluna até que a água seja trocada e diluída pelas correntes. O volume da coluna d´água, que deve diluir a ressuspensão dragada é determinado pelo modelo desenvolvido pela PROOCEANO que avaliou a configuração da dispersão das plumas do material em suspensão. Deve-se considerar que o trabalho da empresa supra citada não considera uma taxa de diluição do material particulado, mas trabalha com a sedimentação, utilizando o princípio de Stockes para averiguar quanto tempo as partículas levam para decantar após a ressuspensão. Para os metais pesados, embora a taxa de decantação seja importante, pois carreia muitas partículas que contém metais associados, boa parte dos metais colocados na coluna d’água estarão na fase dissolvida, nos levando a incluir um elemento de diluição ao modelo.

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3

Material Dragado

Coluna d’água afetada pela dragagem Limites do CONAMA 357/2005

Dragagem

Aportes continentais

Sedimento

Figura 1: Esquema do modelo utilizado para avaliar a taxa de ressuspensão pelo processo de dragagem.

No nosso modelo a diluição será definida pela taxa de troca de águas, que é apresentada por diversos autores (Alves e Wasserman, 2001) como sendo o tempo necessário para substituição de 63,2% da água presente no sistema (T1/e).

Um aspecto importante para o entendimento do modelo é que o passo corresponde ao tempo de residência (T1/e) e os cálculos são então todos feitos para um T1/e. A vazão de material dragado é

direcionada para a coluna d’água durante um tempo T1/e, após o qual o sistema é depurado pela

troca de água. Após este período T1/e, a concentração dos metais na coluna d’água é determinada a

partir de suas respectivas concentrações nos sedimentos.

Cálculo do T

1/e

Embora estudos anteriores tenham mostrado que o tempo de residência em um ambiente costeiro varie consideravelmente no espaço (Alves, 2003), é possível estabelecer, como aproximação, um tempo de residência único para um sistema, como apresentaram Knoppers et al. (1991). Para a baía de Sepetiba, o cálculo foi feito com base nos volumes dos prismas de maré de sizígia e de quadratura e no volume de água doce que entra nos sistema. O T1/e é o tempo necessário para que 63,2 % do volume total da baía seja substituído pelos aportes de maré e de água doce e a equação de cálculo é assim definida:

Onde:

- dado em horas

- Volume Total da baía de Sepetiba. Como a área da baía tem sido dada por vários autores com

valores inconsistentes, o cálculo da área foi refeito no Google Earth, segundo a Figura 2. A profundidade média foi de 5 metros.

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-Vazão do prisma de maré em sizígia ou em quadratura (m3 s-1). A maré de Sizígia é estimada em 1,1 m e a maré de quadratura em 0,3 m

- Vazão aportada pelos rios (m3 s-1), dado pela Tabela 1.

Tabela 1: Aportes dos Rios da Baía de Sepetiba (segundo Rodrigues, 1990). Aporte dos Rios

volume (106 m3 ano-1) volume (m3 s-1) Engenho Novo 52 1.6 Piração 18 0.6 Piraquê 132 4.2 Porto 21 0.7 Ita 92 2.9 Guandú 221 7.0 São Francisco 6538 207.3 Guarda 445 14.1 Cação 107 3.4 Itingussú 12 0.4 Total: 7638 242.2

Figura 2: Delimitação da área da baía de Sepetiba. A área está delimitada pela tênue linha branca.

A Tabela 2 apresenta o resultado do modelo de avaliação do tempo de residência da água para a baía de Sepetiba. Observe que são gerados dois tempos de residência, um para maré de sizígia e outro para maré de quadratura. Isto é devido ao fato de os tempos de residência medidos terem sido baixos (inferiores a uma semana, período da lua), não permitindo estabelecer uma média para os dois períodos

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Tabela 2: Resultados do modelo de avaliação do Tempo de Residência da água na baía de Sepetiba

Parâmetro Valor

Área da baía (m2₎ _377.000.000

Profundidade média (m) 5

volume da baía (m3) 1.885.000.000

Altura da maré de sizígia média (m) 1,1

Altura da maré de quadratura média (m) 0,3

prisma em sizígia (m3) 414.700.000

Prisma em quadratura (m3) 113.100.000

vazão em sizígia (m3_s-1₎ _19.199

vazão em quadratura (m3 s-1) 5.236

aportes de água doce (m3_s-1₎ _242,2

T1/e (sizígia) em horas 17,0

T1/e (quadratura) em horas 95,6

Cálculo do Volume Afetado pela Dragagem

Em teoria, o material ressuspenso pela dragagem deve afetar toda a baía de Sepetiba e mesmo deve ultrapassar os seus limites. Contudo, podemos dizer que a certa distância do ponto de dragagem a diluição é tanta que não deve mais haver significativo impacto. Vários processos podem ser utilizados para avaliar o alcance da pluma de dragagem, mas neste estudo, considerando a disponibilidade de um modelo numérico de elementos finitos realizado pela PROOCEANO (2008) para o EIA-RIMA do Porto do Sudeste, determinamos que os limites seriam aqueles estabelecidos para as plumas de dispersão definidas naquele modelo. Embora os autores tenham gerado inúmeras saídas para as quatro simulações (Tabela 3), selecionamos apenas os valores máximos de alcance da pluma para cada uma das quatro situações. As saídas de cada um dos cenários estão representadas nas Figuras 3, 4, 5 e 6.

Tabela 3: Cenários simulados pela PROOCEANO (2008)

Código Ventos Maré Alcance máximo das

plumas (em m)

W_QUA_XXX quadrante oeste Quadratura 615

W_SIZ_XXX quadrante oeste Sizígia 595

E_QUA_XXX quadrante leste Quadratura 988

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Figura 3: Concentração máxima de sólidos em suspensão durante a simulação ventos de quadrante Oeste, maré de quadratura.

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Figura 4: Concentração máxima de sólidos em suspensão durante a simulação Ventos de quadrante Oeste, maré de sizígia.

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Figura 5: Concentração máxima de sólidos em suspensão durante a simulação com vento Leste, na maré de quadratura.

Figura 6: Concentração máxima de sólidos em suspensão durante a simulação com vento de Leste, maré de sizígia.

Considerando os resultados da simulação assume-se que a abrangência dos impactos do material em suspensão toma uma forma circular, cujo raio é a média dos alcances máximos relacionados na Tabela 3, ou seja 770 m. Considerando a direção das plumas com ventos de quadrante Leste e Oeste, seria possível escolher uma elipse em vez de um círculo. Não obstante, como as direções de vento de Norte e, sobretudo de Sul são comuns, preferimos estabelecer um círculo. Por sua vez, a profundidade da área foi definida pela batimetria da área a ser dragada, que apresenta um valor médio de 10 m. Assim, no modelo, o volume da coluna d’água afetado pela dragagem (VAD) é de 18.626.503 m3.

No modelo apresentado pela PROOCEANO (2008) o tempo de permanência da pluma na coluna d’água é limitado pela taxa de sedimentação, definida no trabalho pela Lei de Stockes.

2km

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Contudo os metais pesados devem estar associados às frações mais finas, ou mesmo na fase dissolvida, com isto definimos que o principal fator de depuração da água no tocante aos metais pesados é a troca de água, que é aqui definida pelo Tempo de Residência.

Cálculo das Massas de Sedimento Colocados em Suspensão

Considerando que a dragagem não é um procedimento limpo, parte do sedimento retirado do fundo deve ser colocado em suspensão. Em uma dragagem cuidadosa, com uma draga do tipo sucção, os especialistas em dragagem estabelecem valores de ressuspensão da ordem de 5 a 15% do material dragado. Na área de descarte em mar aberto, utilizando dragas do tipo autotransportadoras, o despejo é feito pela abertura da parte inferior da embarcação, largando todo o material de uma só vez, o que deve provocar uma considerável ressuspensão. Contudo, nos descartes em CDF, a draga de sucção não estoca o material, que é encaminhado via um duto diretamente para o confinado. Segundo os especialistas em dragagem, a taxa de ressuspensão no CDF, quando um difusor é utilizado, não deve ultrapassar os 20 %.

Para o modelo, a fim de se garantir a segurança da operação, trabalhamos com uma situação um pouco mais extrema onde a ressuspensão no processo de dragagem é de 30 % (o dobro das estimativas dos especialistas em dragagem) e 50 % para a disposição no CDF, mesmo utilizando o difusor. Assim, considerando a vazão normal da draga, calculamos a massa de material ressuspenso para cada T1/e utilizando a seguinte equação:

Onde:

- Quantidade de sedimento (em Kg) ressuspenso no CDF ou pela draga por T1/e (quadratura ou sizígia).

- Vazão da draga (h-1). No estudo da PROOCEANO está estabelecido em 400 m3 h-1 - densidade média do sedimento úmido em Kg m-3.

- Taxa da quantidade de água no sedimento

- Taxa de ressuspensão durante a dragagem (na draga ou no despejo do CDF) - Tempo de residência para as situações de sizígia ou quadratura

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Tabela 4: Parâmetro utilizados para o cálculo da massa de sedimento colocada em suspensão durante

o processo de dragagem

Parâmetro Valor

Vazão do descarte ( ) em m3/h 400

densidade média do sedimento úmido ( ) em Kg m-3 2.120

Taxa da quantidade média de água no sedimento ( ) 0,50

densidade média do sedimento seco em kg m-3 1.060

Quantidade de sedimento seco dragado em kg h-1 424.000

Taxa de ressuspensão no CDF (extremo) ( CDF) 0,50

Taxa de ressuspensão na draga (extremo) ( Draga) 0,30

Quantidade de sedimento ressuspenso no CDF/hora 212.000

Quantidade de sedimento ressuspenso na draga/hora 127.200

CDFs - Quantidade de sedimento ressuspenso no CDF por T1/e

(sizígia), em kg 3.608.586

CDFq - Quantidade de sedimento ressuspenso no CDF por T1/e

(quadratura), em kg 20.262.735

Dragas - Quantidade de sedimento ressuspenso na draga por

T1/e (sizígia), em kg 2.165.152

Dragaq - Quantidade de sedimento ressuspenso na draga por

T1/e (quadratura), em kg 12.157.641

Cálculo das Concentrações de Metais Transferidos para a Coluna

d’água

A fim de estimar a transferência de metais para a coluna d’água durante o processo de dragagem, foram utilizados os valores de ressuspensão de sedimentos. Diferentemente do modelo que foi construído para o Terminal Marítimo da CSA (Ecologus, 2005), no presente estudo não trabalhamos com valores médios, que geram imprecisão muito grande. Para cada uma das 60 estações de coleta (Figura 7), calculamos a transferência para a coluna d’água, considerando os valores de ressuspensão, cujo cálculo já foi demonstrado anteriormente. A concentração esperada para a coluna d’água é descrita pela seguinte equação:

Onde:

- Concentração de metais esperada na coluna d’água durante o processo de dragagem - Concentração de metais no sedimento, medidos em amostras coletadas na área de estudos.

- Quantidade de sedimento (em Kg) ressuspenso no CDF ou pela draga por T1/e (quadratura ou sizígia). Calculado no item anterior

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613000 614000 615000 616000 617000 618000 619000 620000 7459000 7460000 7461000 7462000 7463000 7464000 7465000 Itacuruçá Ilha de Itacuruçá Ilha da Madeira Porto do Sudeste Baía de Sepetiba 0 500 1000 1500 2000

Figura 7: Estações de coleta das amostras de sedimento na área do Porto do Sudente. Em todos os pontos foram coletados testemunhos cortados a cada 50 cm.

O cálculo da equação acima para cada uma das amostras permitiu estimar a concentração de metais esperada para a coluna d’água em cada uma das estações. A partir destes dados foram construídos mapas de distribuição das concentrações ao longo da área de estudos para as situações de sizígia, quadratura, na área do despejo do CDF e na área de dragagem, além de mapas distintos para cada profundidade. Os mapas gerados na parte dos resultados deste estudo não constituem mapas da distribuição das concentrações esperadas para a coluna d’água, mas descrevem a contaminação gerada no entorno da draga ou da saída do difusor do CDF. Nestes mapas, decidimos apresentar a relação entre a concentração esperada e os limites da CONAMA 357/2005 (Classe 1 de águas salinas), já que esta visualização permite uma melhor avaliação dos riscos de contaminação. Os valores iguais a 100 (%) correspondem aos valores limite.

Mapas de Distribuição do Risco de Contaminação

Os mapas apresentados a seguir constituem o resultado do modelo preparado neste estudo e permitirão aos responsáveis pela dragagem e pelo monitoramento, saber que nas áreas onde o valor excede 100 (valores de concentração maiores do que os limites da CONAMA 357/2005, Classe 1), as dragagens precisam ser feitas com cuidado, de modo que não haja ultrapassagens.

As

O arsênio apresentou valores baixos e quase nenhum risco de contaminação da coluna d’água. É necessário sublinhar que a análise de arsênio não foi feita para todas as amostras indicadas na

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Figura 7, mas apresenta uma boa representação do problema. Os mapas são apresentados nas Figuras 8 e 9. (a) (b) 613000 614000 615000 616000 617000 618000 619000 620000 7459000 7460000 7461000 7462000 7463000 7464000 7465000 Itacuruçá Ilha de Itacuruçá Ilha da Madeira Porto do Sudeste Baía de Sepetiba 0 500 1000 1500 2000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 613000 614000 615000 616000 617000 618000 619000 620000 7459000 7460000 7461000 7462000 7463000 7464000 7465000 Itacuruçá Ilha de Itacuruçá Ilha da Madeira Porto do Sudeste Baía de Sepetiba 0 500 1000 1500 2000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 (c) (d) 613000 614000 615000 616000 617000 618000 619000 620000 7459000 7460000 7461000 7462000 7463000 7464000 7465000 Itacuruçá Ilha de Itacuruçá Ilha da Madeira Porto do Sudeste Baía de Sepetiba 0 500 1000 1500 2000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 613000 614000 615000 616000 617000 618000 619000 620000 7459000 7460000 7461000 7462000 7463000 7464000 7465000 Itacuruçá Ilha de Itacuruçá Ilha da Madeira Porto do Sudeste Baía de Sepetiba 0 500 1000 1500 2000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Figura 8: Mapa de valores comparativos da concentração de arsênio com os limites da CONAMA 357/2005, na profundidade de 0 a 50 cm. (a) sizígia na draga; (b) sizígia no CDF; (c) quadratura na draga; (d) quadratura no CDF. Os

valores superiores a 100 constituem risco de ultrapassagem.

(a) (b) 613000 614000 615000 616000 617000 618000 619000 620000 7459000 7460000 7461000 7462000 7463000 7464000 7465000 Itacuruçá Ilha de Itacuruçá Ilha da Madeira Porto do Sudeste Baía de Sepetiba 0 500 1000 1500 2000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 613000 614000 615000 616000 617000 618000 619000 620000 7459000 7460000 7461000 7462000 7463000 7464000 7465000 Itacuruçá Ilha de Itacuruçá Ilha da Madeira Porto do Sudeste Baía de Sepetiba 0 500 1000 1500 2000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

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(c) (d) 613000 614000 615000 616000 617000 618000 619000 620000 7459000 7460000 7461000 7462000 7463000 7464000 7465000 Itacuruçá Ilha de Itacuruçá Ilha da Madeira Porto do Sudeste Baía de Sepetiba 0 500 1000 1500 2000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 613000 614000 615000 616000 617000 618000 619000 620000 7459000 7460000 7461000 7462000 7463000 7464000 7465000 Itacuruçá Ilha de Itacuruçá Ilha da Madeira Porto do Sudeste Baía de Sepetiba 0 500 1000 1500 2000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Figura 9: Mapa de valores comparativos da concentração de arsênio com os limites da CONAMA 357/2005, na profundidade de 50 a 100 cm. (a) sizígia na draga; (b) sizígia no CDF; (c) quadratura na draga; (d) quadratura no CDF.

Os valores superiores a 100 constituem risco de ultrapassagem.

Cd

O Cd constitui um dos elementos mais perigosos, presentes em elevadas concentrações na baía de Sepetiba. Os mapas são apresentados nas Figuras 10, 11, 12 e 13

(a) (b) 613000 614000 615000 616000 617000 618000 619000 620000 7459000 7460000 7461000 7462000 7463000 7464000 7465000 Itacuruçá Ilha de Itacuruçá Ilha da Madeira Porto do Sudeste Baía de Sepetiba 0 500 1000 1500 2000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 613000 614000 615000 616000 617000 618000 619000 620000 7459000 7460000 7461000 7462000 7463000 7464000 7465000 Itacuruçá Ilha de Itacuruçá Ilha da Madeira Porto do Sudeste Baía de Sepetiba 0 500 1000 1500 2000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 (c) (d) 613000 614000 615000 616000 617000 618000 619000 620000 7459000 7460000 7461000 7462000 7463000 7464000 7465000 Itacuruçá Ilha de Itacuruçá Ilha da Madeira Porto do Sudeste Baía de Sepetiba 0 500 1000 1500 2000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 613000 614000 615000 616000 617000 618000 619000 620000 7459000 7460000 7461000 7462000 7463000 7464000 7465000 Itacuruçá Ilha de Itacuruçá Ilha da Madeira Porto do Sudeste Baía de Sepetiba 0 500 1000 1500 2000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Figura 10: Mapa de valores comparativos da concentração de cádmio com os limites da CONAMA 357/2005, na profundidade de 0 a 50 cm. (a) sizígia na draga; (b) sizígia no CDF; (c) quadratura na draga; (d) quadratura no CDF. Os

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Figura 11: Mapa de valores comparativos da concentração de cádmio com os limites da CONAMA 357/2005, na profundidade de 50 a 100 cm. (a) sizígia na draga; (b) sizígia no CDF; (c) quadratura na draga; (d) quadratura no CDF.

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14

Embora o cádmio seja um elemento perigoso e apareça em elevadas concentrações na região da baía de Sepetiba, o modelo mostrou que os aportes atribuídos à atividade de dragagem não geraram significativos riscos de ultrapassagens dos limites da CONAMA 357/2005. Algum cuidado precisa ser tomado nas dragagens que ocorrerão em maré de quadratura, principalmente na área do CDF onde as transferências poderão atingir valores de até 80 % dos limites da CONAMA.

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15 Hg

Da mesma forma que o cádmio, o mercúrio é um dos metais pesados mais perigosos, contudo não apresenta concentrações muito elevadas no sedimento da baía de Sepetiba. De qualquer forma, dada sua toxicidade, seu cuidadoso acompanhamento é aconselhável. Os mapas resultantes do modelo são apresentados nas Figuras 14, 15, 16 e 17

Figura 14: Mapa de valores comparativos da concentração de mercúrio com os limites da CONAMA 357/2005, na profundidade de 0 a 50 cm. (a) sizígia na draga; (b) sizígia no CDF; (c) quadratura na draga; (d) quadratura no CDF. Os

valores superiores a 100 constituem risco de ultrapassagem.

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16

Figura 15: Mapa de valores comparativos da concentração de mercúrio com os limites da CONAMA 357/2005, na profundidade de 50 a 100 cm. (a) sizígia na draga; (b) sizígia no CDF; (c) quadratura na draga; (d) quadratura no CDF.

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17

Particularmente em situações de sizígia, os valores chegam atingir 50, contudo o risco de ultrapassagens é muito baixo.

Zn

Embora o zinco não seja um elemento tão tóxico quanto os dois outros descritos anteriormente, na baía de Sepetiba as concentrações deste elemento são consideravelmente elevadas devido a contaminações anteriores. Também é um contaminante que inspira cuidados. Os mapas resultantes do modelo são apresentados nas Figuras 18, 19, 20 e 21.

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Figura 18: Mapa de valores comparativos da concentração de zinco com os limites da CONAMA 357/2005, na profundidade de 0 a 50 cm. (a) sizígia na draga; (b) sizígia no CDF; (c) quadratura na draga; (d) quadratura no CDF. Os

valores superiores a 100 estão delimitados por uma linha branca e constituem risco de ultrapassagem.

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Figura 19: Mapa de valores comparativos da concentração de zinco com os limites da CONAMA 357/2005, na profundidade de 50 a 100 cm. (a) sizígia na draga; (b) sizígia no CDF; (c) quadratura na draga; (d) quadratura no CDF.

Os valores superiores a 100 estão delimitados por uma linha branca e constituem risco de ultrapassagem.

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Os valores superiores a 100 estão delimitados por uma linha branca e constituem risco de ultrapassagem.

O zinco apresentou significativas áreas de ultrapassagem dos limites da CONAMA 357/2005, classe 1, que vão aparecer principalmente nos momentos de maré de quadratura e na área de deposição do CDF. As ultrapassagens ocorrem também em todas as profundidades, mesmo em situações onde as concentrações no sedimento não são tão elevadas e sequer ultrapassaram os limites da CONAMA 344/2004 (veja alguns exemplos na Tabela 5). Isto talvez queira dizer que uma legislação não é compatível com a outra.

Tabela 5: Cinco exemplos de estações onde embora as concentrações no sedimento ([Me]sed) não tenham atingido

valores excessivos, as porcentagens são muito superiores a 100. Os resultados apresentados são da simulação para o Zn, em maré de quadratura e na área de disposição do CDF.

Amostras

E N Profundidade (cm) (mg kg[Me]sed-1 ₎ % da CONAMA _357/2005

616.584.41 7.462.787.32 50-100 156 188

614.913.65 7.460.586.42 0-50 205 247

615.673.83 7.462.750.25 50-100 125 151

615.890.67 7.462.922.18 50-100 126 152

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21 Conclusões

O modelo desenvolvido no presente estudo mostrou que para a maioria dos metais não ocorrerá risco de contaminação da água para além dos níveis da Classe 1 estabelecidos na Resolução CONAMA 357/2005. Para o Zn, contudo, as concentrações projetadas para os momentos de quadratura podem vir a ser bastante elevadas, provocando diversas ultrapassagens dos limites. Evidentemente a premissa assumida inicialmente de atribuir uma taxa de ineficiência de 50% ao despejo no CDF está na origem dos resultados obtidos. A redução da taxa de ineficiência para valores mais próximos da realidade (entre 20 e 30%) deveriam fazer cair risco de ultrapassagem de maneira considerável, na maior parte abaixo do limite de 100.

Outro aspecto que pode ser discutido é a não inserção de um fator de redução da contaminação atribuído ao fracionamento geoquímico. No modelo aplicado ao Terminal Marítimo da CSA (Ecologus, 2005) foi utilizado um fator de redução do risco obtido da porcentagem de metais biodisponíveis para os organismos. Naquele estudo, foi considerado que a parcela dos metais que está fortemente ligado aos sedimentos, não constitui risco para o meio ambiente. Não obstante, estes metais refratários são medidos durante as análises do material particulado, para fins de determinação dos limites máximos permissíveis. A Tabela 6 apresenta as porcentagens de metais que devem ser colocados em solução ou, de alguma forma, disponibilizados aos organismos.

Tabela 6: Percentuais de metais disponíveis para os organismos que podem gerar risco de contaminação

Metal (%)

Porcentagem de cádmio móvel (extração sequencial)1 70

Porcentagem de zinco móvel (extração sequencial)1 50

Porcentagem de mercúrio móvel (extração sequencial)2 10

1_{Pestana, 1989;}2_{Marins et al., 1998;}

Deve-se mencionar que o modelo ora apresentado é totalmente inédito e as informações obtidas a partir dos seus resultados servem exclusivamente para direcionar o processo de dragagem, sobretudo naquelas áreas onde existe risco de ultrapassagem dos limites. Na verdade, o monitoramento do material em suspensão que deve ser feito durante a dragagem é a ferramenta de controle da qualidade da água.

Proposta de Simulações Suplementares a serem Realizadas pela

Empresa de Modelagem Numérica

Embora o trabalho apresentado neste estudo forneça uma informação bastante completa para fins de controle e gestão do processo de dragagem, algumas simulações complementares poderiam ser executadas no modelo numérico de elementos finitos, fornecendo um maior detalhamento do processo de dispersão dos metais pesados na coluna d’água.

No trabalho ora apresentado, partimos da premissa de diluição dos metais em um volume de água correspondente a um raio de 770 m que é um valor razoável, mas que pode ser distinto para diversos momentos. Assim, seria interessante estabelecer um modelo de transporte, simulando a emissão dos metais pesados para a coluna d’água (poluentes conservativos), que determinaria as plumas controladas pela taxa de diluição e não pela taxa de sedimentação, como apresentado no EIA_RIMA.

Os valores de aporte de metais (fonte) seriam os correspondentes às massas de metais emitidas para a coluna constantes da Tabela 7 (dadas em mg s-1). Estes dados serviram de entrada para o modelo construído no presente estudo. A Tabela 7 indica também a posição das fontes a serem simuladas. Cada uma das fontes corresponde a uma amostra de sedimento e a fim de facilitar as simulações,

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apenas algumas estações foram escolhidas. A profundidade de dragagem (indicada na Tabela 7) não deve entrar nos parâmetros do modelo, já que no momento da dragagem a amostra será sempre de superfície. As simulações devem ainda considerar diferentes situações de dispersão de metais, a saber:

Me-S-Draga = Corresponde a emissão na posição de dragagem, que corresponde ao posicionamento da estação em situação de sizígia.

Me-S-CDF = Corresponde a emissão na posição do CDF, que corresponde ao posicionamento da estação em situação de sizígia.

Me-Q-Draga = Corresponde a emissão na posição de dragagem, que corresponde ao posicionamento da estação em situação de quadratura.

Me-Q-CDF = Corresponde a emissão na posição do CDF, que corresponde ao posicionamento da estação em situação de quadratura.

Tabela 7a: Quantidade de As emitida para a coluna d'água por tempo de residência (em mg s-1)

Fonte

E N Prof. Me-S-Draga Me-S-CDF Me-Q-Draga Me-Q-CDF

617025 7463768 0-50 70.7 117.8 70.7 117.8

616156 7463339 0-50 24.7 41.2 24.7 41.2

616634 7462956 50-100 84.8 141.3 84.8 141.3

614914 7460586 50-100 21.2 35.3 21.2 35.3

Tabela 7b: Quantidade de Cd emitida para a coluna d'água por tempo de residência (em mg s-1₎

Fonte

617025 7463768 0-50 7.1 11.8 7.1 11.8

616156 7463339 0-50 2.5 4.1 2.5 4.1

616634 7462956 50-100 49.5 82.4 49.5 82.4

614914 7460586 50-100 2.2 3.7 2.2 3.7

Tabela 7c: Quantidade de Hg emitida para a coluna d'água por tempo de residência (em mg s-1₎

Fonte

617025 7463768 0-50 3.1 5.2 3.1 5.2

616156 7463339 0-50 1.6 2.7 1.6 2.7

616634 7462956 50-100 2.5 4.2 2.5 4.2

614914 7460586 50-100 1.4 2.3 1.4 2.3

Tabela 7d: Quantidade de Zn emitida para a coluna d'água por tempo de residência (em mg s-1₎

Fonte

617025 7463768 0-50 16712.7 27854.4 16712.7 27854.4

616156 7463339 0-50 3780.7 6301.1 3780.7 6301.1

616634 7462956 50-100 37135.3 61892.2 37135.3 61892.2

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23 Referências Bibliograficas

Alves, A. R., 2003. Modelagem numérica como ferramenta de gestão ambiental. Aplicação ao sistema lagunar de Saquarema, RJ. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal Fluminense.

Alves, A. R. and Wasserman, J. C., 2001. Modelagem numérica aplicada à previsão dos impactos da abertura da ligação entre uma lagoa costeira e o mar. Cad. Estudos Pesq. 11, 75-83. Ecologus Eng. Consultiva Ltda, 2005. Estudo de Impacto Ambiental do Terminal Marítimo da

Companhia Siderúrgica Atlântica. TyssenKrupp, Rio de Janeiro.

Knoppers, B. A., Kjerfve, B., and Carmouze, J. P., 1991. Trophic state and water turn-over time in six choked coastal lagoons in Brazil. Biogeochemistry 14, 149-166.

Marins, R. V., Lacerda, L. D., Paraquetti, H. H. M., de Paiva, E. C., and Boas, R. C. V., 1998. Geochemistry of mercury in sediments of a sub-tropical coastal lagoon, Sepetiba Bay, southeastern Brazil. B. Environ. Contam. Tox. 61, 57-64.

Pestana, M. H. D., 1989. Partição geoquímica de metais pesados em sedimentos estuarinos nas baías de Sepetiba e da Ribeira, Universidade Federal Fluminense.

Rodrigues, P. P. G. W., 1990. Aporte de Metais Pesados para a Baía de Sepetiba e seu

Comportamento na Região Estuarina. M.Sc Thesis in Geosciences, Universidade Federal Fluminense.