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ABORDAGEM MULTIMETODOLÓGICA SOBRE O DESPEJO DE
SEDIMENTOS DE DRAGAGEM EM ÁREA DE DESCARTE OCEÂNICO –
PLATAFORMA ADJACENTE À BAIA DE GUANABARA
THIAGO GONÇALVES PEREIRA
Niterói, 2013
1
UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
LABORATÓRIO DE GEOLOGIA MARINHA – LAGEMAR
PÓS-GRADUAÇÃO EM DINÂMICA DOS OCEÂNOS E DA TERRA
ABORDAGEM MULTIMETODOLÓGICA SOBRE O DESPEJO DE
SEDIMENTOS DE DRAGAGEM EM ÁREA DE DESCARTE OCEÂNICO –
PLATAFORMA ADJACENTE À BAIA DE GUANABARA
THIAGO GONÇALVES PEREIRA
Orientador: Prof. Dr. Gilberto Tavares de Macedo Dias
Julho de 2013
2
THIAGO GONÇALVES PEREIRA
ABORDAGEM MULTIMETODOLÓGICA SOBRE O DESPEJO DE
SEDIMENTOS DE DRAGAGEM EM ÁREA DE DESCARTE OCEÂNICO –
PLATAFORMA ADJACENTE À BAIA DE GUANABARA
Aprovada em:____________________
BANCA EXAMINADORA
____________________________________________________ Dr. Gilberto Tavares de Macedo Dias – Orientador
Universidade Federal Fluminense, LAGEMAR – UFF
_____________________________________________________ Dr. Marcos Aurélio Vasconcelos de Freitas
Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPPE/PPE – UFRJ
_____________________________________________________ Dr. Dieter Carl Ernest Heino Muehe
Universidade Federal do Rio de Janeiro, Departamento de Geografia – UFRJ
_____________________________________________________ Dr. José Antônio Baptista Neto
Universidade Federal Fluminense, LAGEMAR – UFF
_____________________________________________________ Dr. Cleverson Guizan Silva
Universidade Federal do Rio de Janeiro, LAGEMAR – UFF
_____________________________________________________ Dr. Guilherme Borges Fernandes (Suplente)
Universidade Federal Fluminense, Departamento de Geografia – UFF
Tese apresentada ao curso de Pós-Graduação
em Geologia e Geofísica Marinha da
Universidade Federal Fluminense, como
requisito parcial para a obtenção do grau de
Doutor em Ciências (DSc.). Área de
concentração: Geologia e Geofísica Marinha.
3
Ao Pedro Castro (In Memorian), que manterei sempre vivo na
lembrança como um guerreiro, solidário, tio, amigo e
flamenguista dos bons!
4
AGRADECIMENTOS
Ao Gilberto Dias por acolher meu trabalho, pelo incentivo, paciência, balizamento
científico, discussões e alternativas que muito me ajudaram. Agradeço também pelo
comprometimento e apoio ao financiar custos de logística, infraestrutura, e no tempo
dispensado para resolver questões ao qual não estariam ao meu alcance.
À Capes, pela concessão de bolsa durante o período vigente.
À Secretaria Especial de Portos – SEP, pela autorização e incentivo em desenvolver
pesquisa relacionada ao Projeto de Gerenciamento das Obras de Dragagem do Porto do
Rio de Janeiro.
Ao IVIG/COPPE, instituto de pesquisa que me recebeu durante parte do meu
doutoramento, onde pude me dedicar na execução do projeto que originou o presente
trabalho e de demais tarefas que foram essenciais para a composição deste estudo.
Ao professor Marcos Freitas, pela oportunidade de trabalhar com diferentes vertentes de
pesquisa na área ambiental, que contribuíram para o meu amadurecimento profissional.
Ao Lincoln José Coelho, diretor da empresa Geodrill, que propiciou a realização da
sondagem subaquática por vibracorer para este trabalho.
Aos professores José Antônio Baptista Neto e Cleverson Guizan Silva pela leitura crítica,
e pelas sugestões dispostas.
Ao professor e amigo Guilherme Fernandez, pelas conversas, dicas e conselhos ao longo
de muitos anos.
Ao grande amigo Silvio, por ajudar com elaboração de mapas e pelos momentos de
descontração e parceria. Agradeço também aos demais amigos que de alguma forma me
ajudaram na realização deste trabalho.
Ao amigo Sérgio Vasconcelos, pela ajuda na abertura e interpretação de um testemunho.
Ao amigo Ian Alien Stuff pela elaboração do desenho sobre o modelo proposto neste
trabalho.
Ao Diogo, meu irmão, pela correção ortográfica de parte do texto, pelo apoio e incentivo.
À minha mãe, Ana Cristina, por sempre acreditar em mim, no meu trabalho e me apoiar
nas decisões tomadas.
À minha tia, Mary Castro, que sempre me apoiou desde os primeiros passos na
universidade.
Aos colegas do Ivig, Graciela Diniz, Gabriel Camargo, Cristina Kurtz, Fernanda Vieira,
que propiciaram bons momentos ao longo do período em que estive com vocês.
À Kellen Mamede por dividir momentos difíceis e alegres, sempre com palavras
incentivadoras e sempre com muito carinho e companheirismo.
A todos do Lagemar que me ajudaram e me acompanharam ao longo desses anos.
5
RESUMO
A dragagem portuária é um recurso amplamente utilizado que inevitavelmente traz um
problema complexo e imediato – o destino a ser dado para os sedimentos retirados após
sua escavação, principalmente quando se trata de sedimentos que possuem diferentes
níveis de contaminação. Para um empreendimento de dragagem do Porto do Rio de
Janeiro, o destino foi a Plataforma Continental Interna adjacente à Baia de Guanabara,
em local específico, onde foram despejados 4 milhões de m³ de sedimentos entre os
anos de 2010 e 2011. O presente estudo avaliou o comportamento desses sedimentos no
ambiente marinho ao longo desses anos, os impactos que possivelmente ocorreram e o
estado com que atualmente esta área se encontra, em termos de qualidade ambiental.
Diversos métodos e técnicas foram reunidos neste trabalho, uns ligados ao Projeto de
Gerenciamento Ambiental das Obras de Dragagem do Porto do Rio de Janeiro e das
atividades de fiscalização (monitoramento da qualidade ambiental do sedimento e da
água, modelagem hidrodinâmica, batimetrias na Área C e dados relativos aos volumes
despejados) e outros realizados com recursos próprios (batimetria final, levantamento
com sonar de varredura lateral, sondagem geológica e filmagens subaquáticas). Esses
mesmos métodos também foram avaliados e discutidos quanto à sua eficácia. O
cruzamento das informações obtidas mostra que o processo de formação do depósito
sedimentar na área de descarte obedeceu diretamente às etapas de realização das obras
e os mecanismos utilizados. Inicialmente houve maior dispersão que acúmulo do material
descartado por se tratar da dragagem de material de fácil remoção, relativo ao sedimento
superficial. A utilização de draga Hopper autotransportadora contribuiu ainda mais para
que as características dispersivas se estabelecessem. Esse mesmo material, despejado
inicialmente, estaria responsável pela maior parcela de sedimentos contaminados. Em
sequência, na segunda etapa da dragagem, há evidências de que o material despejado
passa a permanecer predominantemente no ambiente marinho, em função da natureza
do material retirado de camadas mais compactas e profundas da área de dragagem. A
retirada por escavadeira mecânica exerceu papel fundamental na formação do depósito.
Elevados teores de metais pesados foram detectados durante a segunda etapa na área
de descarte, associado não a essas camadas mais profundas, mas sim a mistura de
diferentes tipos de sedimento estuarino no ambiente marinho, conforme verificado na
sondagem geológica. Por fim, verificam-se alterações consistentes na sedimentação
superficial do material descartado, com formações de cobertura superficial arenosa em
meio a estruturas de material fino mais compacto e resistente à erosão. Essas camadas
arenosas formaram-se pelo retrabalhamento dos sedimentos de origem continental e
exercem importante papel na conservação dos depósitos subjacentes de sedimentos
despejados em área oceânica.
Palavras Chaves: Dragagem; Descarte Oceânico; Baia de Guanabara; Impacto Ambiental; Monitoramento Ambiental; Metal Pesado; Modelagem Hidrodinâmica; Levantamentos Geofísicos, Sondagem Geológica, Estabilidade de Depósito; Comportamento Sedimentar.
6
ABSTRACT
The port dredging is a widely used resource and inevitably brings a complex and
immediate problem – the destination for sediment removed, specially when these
sediments are contaminated. One dredge carried in the port of Rio de Janeiro had as
destination the inner continental shelf adjacent to Guanabara Bay, in a specific location,
where were dumped 4 million cubic meters of sediment between the years 2010 and
2011. The present study evaluated the behavior of these sediments in the marine
environment over the years the impacts that possibly have occurred and the current state
of this area in terms of environmental quality. Several methods and techniques have been
gathered in this work, some linked to the environmental management project of
construction dredging of the Port of Rio de Janeiro and inspection activities (monitoring of
the environmental quality of sediments and water, hydrodynamic modeling, bathymetry in
Area C and relative data to dumped volume) and others made with own funds (final
bathymetry, survey with sidescan sonar, geological survey and underwater
footages).These same methods were also evaluated and discussed relative to
effectiveness. The crossing of the all information obtained shows that the process of
sedimentary deposits in disposal area directly followed the stages of execution of works
and the mechanisms used. Initially there was more dispersion than accumulation of
discarded material because these material were surface sediment therefore sediments of
easy removal. The use of dredge suction (Hopper) further contributed to that dispersive
characteristics were established. This same material, initially dumped, would be
responsible for most of the contaminated sediments. In sequence, the second stage of
dredging, there are evidences that the material remain predominantly in the dumped site,
in a function on the nature of the material removed from most compact and deep layers of
the dredging area. The removal by mechanical digger had a fundamental role in the
formation of this deposit. A High content of heavy metals were detected during the second
stage in disposal area, not associated with these layers individually, but a mix of the
different types of estuarine sediment in the marine environment as seen in the geological
survey. Finally, there are consistent changes in the superficial sedimentary cover of the
material disposed showing that there are superficial sandy cover formations amid
structures of fine material more compact and resistant to erosion. These sandy layers
were formed by the reworking of sediments of continental origin and have an important
role in the conservation of the underlying layers of dumped sediments in disposal area.
Keywords: Dredging; Oceanic Disposal; Guanabara Bay, Environmental Impact,
Environmental Monitoring; Heavy Metal; Modeling Hydrodynamics; Geophysical Surveys,
Geological Survey, Stability Deposit; Sedimentary behavior.
7
SUMÁRIO
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS .......................................................................... 12
LISTA DE FIGURAS ....................................................................................................... 14
LISTA DE TABELAS ....................................................................................................... 23
CAPÍTULO I – INTRODUÇÃO ........................................................................................ 25
1.1 Contextualização .................................................................................................... 26
1.2 Definição do Problema ........................................................................................... 28
1.3 Objetivos ................................................................................................................. 30
1.4 Estruturação da Tese.............................................................................................. 32
CAPÍTULO II – ÁREA DE ESTUDOS ............................................................................. 35
2.1 Localização da Área ............................................................................................... 36
2.2 Breve Histórico ....................................................................................................... 37
2.3 Geomorfologia e Sedimentação Costeira e Submarina ....................................... 41
2.4 Aspectos Meteorológicos e Oceanográficos ........................................................ 46
2.5 Características Fisiográficas das Áreas de Dragagem ........................................ 48
2.5.1 Aspectos Geomorfológicos e Ambientais ...................................................... 48
2.5.2 Aspectos Hidrológicos e Oceanográficos ...................................................... 50
CAPÍTULO III – ABORDAGEM TEÓRICO-CONCEITUAL .............................................. 54
3.1 Introdução ............................................................................................................... 55
3.2 Contexto Histórico .................................................................................................. 58
3.3 Formas de Disposição de Sedimentos Oriundos de Dragagem .......................... 60
3.4 O Descarte de Material Dragado: Comportamento e Estabilidade do Depósito
Sedimentar ..................................................................................................................... 63
3.5 Caracterização dos Impactos Causados pelo Despejo em Oceano .................... 67
8
3.5.1 Impactos Físicos e os Desdobramentos no Ambiente Marinho ................... 68
3.5.1.1 Alterações Morfológicas Durante o Despejo em Bota-Fora Oceânico ... 69
3.5.1.2 Alterações no Material Particulado em Suspensão na Coluna D’água .. 71
3.5.2 Alterações Químicas e Biológicas no Substrato Marinho ............................ 72
3.5.2.1 Impactos Químicos .................................................................................... 72
3.5.2.2 Impactos Biológicos .................................................................................. 75
CAPÍTULO IV – METODOLOGIA ................................................................................... 77
4.1 Introdução ............................................................................................................... 78
4.2 Controle e Acompanhamento da Disposição do Material Dragado .................... 78
4.2.1 Obtenção de Informações sobre o Desempenho das Dragas ...................... 79
4.2.2 Sistema de Rastreamento da Dragagem ........................................................ 81
4.3 Monitoramento Ambiental da Qualidade do Sedimento e da Água ..................... 84
4.3.1 Localização dos Pontos de Coleta.................................................................. 85
4.3.2 Coleta de Sedimento ........................................................................................ 87
4.3.3 Metodologia Analítica para Determinação da Granulometria ....................... 90
4.3.4 Avaliação da Qualidade do Sedimento ........................................................... 90
4.3.5 Coleta e Análise de Água ................................................................................ 95
4.4 Modelagem Hidrodinâmica ..................................................................................... 99
4.4.1 Domínios Modelados ..................................................................................... 100
4.4.2 Coleta de Dados Disponíveis ........................................................................ 101
4.4.3 Implantação de Bases de Dados Dedicadas ao Projeto .............................. 102
4.4.4 Calibração dos Modelos ................................................................................ 103
4.4.5 Simulações de Projeto ................................................................................... 104
4.4.6 Modelo de Transporte de Sedimentos - Mobilidade e Deposição de
Sedimentos .................................................................................................................. 104
4.4.7 Caracterização dos Sedimentos ................................................................... 106
4.5 Levantamentos Geofísicos e Geológicos ........................................................... 108
9
4.5.1 Batimetrias ..................................................................................................... 109
4.5.1.1 Nível de Redução de Sondagens ........................................................... 109
4.5.1.2 Processamento ....................................................................................... 110
4.5.2 Levantamentos com Sonar de Varredura Lateral ........................................ 111
4.5.3 Filmagens Subaquáticas ............................................................................... 113
4.5.4 Sondagem por Vibracorer ............................................................................. 114
CAPÍTULO V – REVISÃO DE RESULTADOS PRETÉRITOS: OPERAÇÃO DE
DRAGAGEM ................................................................................................................. 117
5.0 Nota Prévia ............................................................................................................ 118
5.1 Introdução ............................................................................................................. 119
5.2 Determinação das Áreas e Volumes de Dragagem ............................................ 119
5.3 Equipamentos Utilizados para Dragagem do Porto ........................................... 122
5.4 Desempenho por Embarcação ............................................................................. 127
5.4.1 Draga Geopotes 15 ........................................................................................ 127
5.4.2 Draga Escavadeira e Batelões ...................................................................... 129
5.4.3 Ham 309 .......................................................................................................... 131
5.5 Desempenho por Área .......................................................................................... 134
5.6 Descarte de Sedimentos Contaminados do Porto do Rio de Janeiro ............... 137
5.7 Volume Total despejado na Área C - Dragagem do Porto do Rio e Dragagem do
Canal do Fundão .......................................................................................................... 139
CAPÍTULO VI REVISÃO DE RESULTADOS PRETÉRITOS: MONITORAMENTO DO
SEDIMENTO E DA ÁGUA............................................................................................. 145
6.1 Introdução ............................................................................................................. 146
6.2 Parâmetros Físico-químicos do Sedimento ........................................................ 146
6.2.1 Granulometria ................................................................................................ 147
6.2.2 Concentração de Metais de Transição e Semimetal .................................... 154
10
6.2.3 Nutrientes e Carbono Orgânico Total ........................................................... 164
6.2.3 Hidrocarbonetos Aromáticos Polinuleares, Bifenilas Policloradas e
Pesticidas Organoclorados ......................................................................................... 168
6.3 Parâmetros Físico-químicos da Água ................................................................. 169
CAPÍTULO VII – REVISÃO DE RESULTADOS PRETÉRITOS: MODELAGEM
HIDRODINÂMICA ......................................................................................................... 178
7.1 Introdução ............................................................................................................. 179
7.2 Dados Ambientais ................................................................................................. 179
7.2.1 Batimetria ....................................................................................................... 179
7.2.2 Ventos ............................................................................................................. 180
7.2.3 Resultados de Calibração dos Modelos Hidrodinâmicos ........................... 182
7.3 Resultados do Modelo Hidrodinâmico Geral na Região Costeira ..................... 188
7.4 Resultados do Modelo de Transporte de Sedimentos ....................................... 188
7.4.1 Resultados de Espessuras dos Depósitos no Leito Oceânico. .................. 189
CAPÍTULO VIII – LEVANTAMENTOS GEOFÍSICOS E GEOLÓGICOS ....................... 198
8.1 Introdução ............................................................................................................. 199
8.2 Resultados Batimétricos ...................................................................................... 199
8.3 Resultados do Sonar de Varredura Lateral ......................................................... 204
8.4 Filmagens Subaquáticas ...................................................................................... 208
8.5 Resultado da Sondagem Geológica .................................................................... 210
8.5.1 Descrição do Testemunho ............................................................................ 210
8.5.2 Granulometria e Morfometria ........................................................................ 215
CAPÍTULO IX – DISCUSSÃO ....................................................................................... 218
9.1 Introdução ............................................................................................................. 219
11
9.2 Contextualização: Aspectos Legais sobre Dragagem, Gestão e Monitoramento
Ambiental e o Empreendimento no Porto do Rio de Janeiro ................................... 219
9.2.1 Legislação e Dragagem ................................................................................. 219
9.2.2 Gestão e Monitoramento ............................................................................... 222
9.2.3 Considerações sobre o Licenciamento da Dragagem do Porto do Rio ..... 226
9.3 Sobre Materiais e Métodos Empregados ............................................................ 229
9.3.1 O Controle e Acompanhamento da Disposição do Material Dragado ........ 229
9.3.2 O Monitoramento Ambiental ......................................................................... 231
9.3.3 Modelagem Hidrodinâmica ............................................................................ 233
9.3.4 Levantamentos Geofísicos e Geológicos ..................................................... 235
9.4 Discussão dos Resultados................................................................................... 236
9.4.1 Resultados Anteriores à Execução das Obras. ........................................... 236
9.4.2 Resultados Durante a Dragagem – Etapa 1 .................................................. 238
9.4.3 Resultados Durante a Dragagem – Etapa 2 .................................................. 241
9.4.4 Resultados Após a Dragagem ....................................................................... 248
9.4.5 Síntese ............................................................................................................ 254
CAPÍTULO X – CONCLUSÕES E CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................... 257
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................. 263
ANEXO .......................................................................................................................... 274
12
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
ACAS – Água Central do Atlântico Sul
ADC – Área de Disposição Confinada
AID – Área de Influência Direta
ANTAQ – Agência Nacional de Transporte Aquaviário
BNDO – Banco Nacional de Dados Oceanográficos
CAD – Contained Aquatic Disposal
CDF – Confined Disposal Facility
CDRJ – Companhia Docas do Rio de Janeiro
CECA – Comissão Estadual de Controle Ambiental
CETESB - Companhia de Tecnologia e Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo
CHM – Centro de Hidrografia da Marinha
CONAMA – Conselho Nacional do Meio Ambiente
COPPE – Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
COT – Carbono Orgânico Total
GPS – Global Position System
DGPS – Differential Global Position System
DHN – Diretoria de Hidrografia e Navegação
EIA – Estudo de Impacto Ambiental
FEEMA – Fundação Estadual de Engenharia e Meio Ambiente
GATE – Grupo de Apoio Técnico Especializado
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
INEA – Instituto Estadual do Ambiente
INPH – Instituto Nacional de Pesquisas Hidroviárias
IT – Instrução Técnica
IVIG – Instituto Virtual Internacional de Mudanças Globais
13
LBC – Level Bottom Capping
LC 72 – London Convention 1972
LI – Licença Prévia
LPI – Licença Prévia e de Instalação
MP – Ministério Público
MPS – Material Particulado em Suspensão
NOAA – National Oceanic and Atmospheric Administration
NR – Nível de Redução
OHI - Organização Hidrográfica Internacional
OSPAR - Convention for the Protection of the Marine Environment of the North-East
Atlantic.
PAC – Programa de Aceleração do Crescimento
PBA – Plano Básico Ambiental
PIANC – International Navigation Association
RAS – Relatório Ambiental Simplificado
RIMA – Relatório de Impacto Ambiental
RN – Referencial de Nível
SEMADS – Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável.
SEP/PR – Secretaria Especial de Portos da Presidência da República
Sindoperj – Sindicato dos Operadores Portuários do Estado do Rio de Janeiro
SisBaHiA – Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental
SVL – Sonar de Varredura Lateral
TOC – Total Organic Carbon
UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro
USEPA – United States Environmental Protection Agency
USGS – United States Geological Survey
14
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 Área delimitada onde foram dispostos sedimento de dragagens da Baia de Guanabara.
36
Figura 2.2 Localização da área de dragagem do Porto do Rio de Janeiro e da área de descarte.
37
Figura 2.3 Primeiros locais estabelecidos pelo INPH e aprovados pelo INEA para descarte de sedimentos dragados do interior da Baia de Guanabara.
38
Figura 2.4 Estudos de modelagem sobre lançamento de sedimentos na Área A (retângulo vermelho), próximo às ilhas Pai e Mãe. O quadro da esquerda (A) representa o cenário de dispersão de pluma após cinco horas do descarte e o quadro à direita (B) mostra o cenário de dispersão da pluma após 10 horas de ocorrência do descarte. (Fonte: EIA – DOCAS, 2012, apud ALMEIDA, 2004).
39
Figura 2.5 Carta batimétrica de 1922 da região portuária do Rio de Janeiro. (Fonte: INPH, 2008)
41
Figura 2.6 Carta-imagem de 1985 da região portuária do Rio de Janeiro. (Fonte: INPH, 2008).
41
Figura 2.7 Praias oceânicas de Niterói. Fonte: http://aidobonsai.com/tag/praias-oceanicas/ - Acessado em 13/03/2013.
43
Figura 2.8 Posicionamento da Área C em relação a pontos de relevante interesse ambiental.
43
Figura 2.9 Terminologias e limites adotados nas feições do sistema praial com situação típica de alta energia.
44
Figura 2.10 Carta de sedimentos marinhos superficiais (Modificado de Dias, 2001) 45
Figura 2.11 Mapeamento submarino da sedimentação superficial da plataforma continental interna entre Niterói e Arraial do Cabo (Fonte: Oliveira e Muehe, 2013).
46
Figura 2.12 Rosa dos ventos com dados do aeroporto Santos Dumont, nos períodos da madrugada e da tarde, sugerindo o sinal da brisa terrestre e marítima, respectivamente. (Fonte: Jourdan, 2007).
47
Figura 2.13 Ilustração mostrando antes a após a ocupação humana nas áreas marginas. Errata: A ilha da Pombeba, por ser de origem artificial, não deveria conter na ilustração à esquerda. (Fonte: http://aquafluxus.com.br)
49
Figura 2.14 Mosaico de fotografias da área portuária do Rio de Janeiro. (Fonte: http://www.revistafatorbrasil.com.br e http://www.biologo.com.br – acessado em 13/03/2013)
51
15
Figura 2.15 Mosaico de fotografias do Canal do Fundão e foz do Canal do Cunha. (Fonte: http://limpezariomeriti.blogspot.com.br e http://sosriosdobrasil.blogspot.com.br – acessado em 13/03/2013)
51
Figura 2.16 Caracterização das condições ambientais e hidrológicas da Baia de Guanabara (Modificado de Mayr et al., 1989).
52
Figura 3.1 Evolução nas dimensões das embarcações nos últimos anos (Fonte: Pagnoncelli, 2008).
57
Figura 3.2 Opções de disposição em corpos hídricos. (a) Disposição irrestrita; (b) Capeamento pelo nível do fundo; (c) Disposição com contenção lateral; (d) Disposição confinada; (e) Disposição em cavas; (f) Disposição confinada em cavas. (Fonte: Adaptado de IADC/CEDA – Environmental Aspects of Dredging – Guia 5, 1996 in Castiglia, 2006).
61
Figura 3.3 Disposição e dispersão do sedimento conforme os tipos de descarte de utilizado. (Modificado por Goes Fiilho, 2004)
64
Figura 3.4 Processos de dispersão sedimentar e deposição durante uma atividade de despejo. Fonte: Modificado de Poindexter-Rollings, 1990.
66
Figura 3.5 Operação de ciclos de dragagem com descarte em um mesmo local ocorrendo simultaneamente para dois empreendimentos.
72
Figura 4.1 Exemplo de boletim semanal de controle do despejo de sedimentos. 82
Figura 4.2 Exemplo do sistema de visualização mensal do processo completo de dragagem (dragagem, deslocamento e descarte de sedimentos) de cada embarcação.
83
Figura 4.3 Mapa de localização dos pontos de coleta. 86
Figura 4.4 Equipamentos e embarcação para navegação durante as campanhas de coletas de sedimento e água.
87
Figura 4.5 Draga de Petersen. 88
Figura 4.6 Operação da Draga de Petersen para coleta de sedimentos. 88
Figura 4.7 Retirada do sedimento coletado da draga para homogeneização em recipiente apropriado, antes de acondicionar o material.
89
Figura 4.8 Pontos de coleta de água dentro da Área C (pontos NE, D e SW) e na entrada da Baia de Guanabara (Ponto B).
95
Figura 4.9 Profundidades de coleta de água. 96
Figura 4.10 Medição da transparência e da turbidez da coluna d’água. 97
16
Figura 4.11 Coleta de água na superfície e fundo, e filtragem para quantificação de Sólidos Suspensos Totais.
97
Figura 4.12 Equipamentos utilizados para coleta de água e sedimento de fundo. 97
Figura 4.13 Anotações de resultados e observações em planilha e material de armazenamento de água para análise.
98
Figura 4.14 Diagrama de Caixa ou Box Plots. 99
Figura 4.15 Malha de elementos finitos com 1991 elementos e 8512 nós. 101
Figura 4.16 Curvas de sedimentação pela teoria linear para granulometria uniforme e pelas formulações com taxa KS = –VS /H e com taxa adotada no modelo KS = –ln(0.205) × VS /H. Repare que no caso da taxa usual, KS = – VS /H, a sedimentação ocorre como se todas as partículas fossem mais finas que as da granulometria uniforme suposta na teoria linear. No gráfico, os valores no eixo do tempo são apenas ilustrativos.
105
Figura 4.17 Entrada de dados de fontes do modelo Lagrangeano do SisBaHiA. 108
Figura 4.18 Transdutor do Sonar de Varredura Lateral. 111
Figura 4.19 A) Esquema de operação com o sonar de varredura lateral e B) Resultados entre SVL comparados aos de batimetria (direita). Fonte: <http://www.punaridge.org/doc/factoids/DigitalData>
112
Figura 4.20 A) Estrutura de filmagem com os equipamentos instalados para submersão. B) Imagem retirada de uma filmagem teste, em condições precárias de visibilidade.
114
Figura 4.21 Etapas da sondagem geológica submarina. A) Descida da estrutura de perfuração; B) Subida da estrutura; C) Desconexão da tubulação de testemunhagem do aparato de perfuração; D) Corte em seções da parte da tubulação onde houve recuperação de material.
115
Figura 4.22 Etapas de abertura e demarcação do testemunho 115
Figura 4.23 Identificação visual das fácies sedimentares, espessura das camadas e posição entre as discordâncias. À esquerda um saco plástico identificado entre o contato de duas camadas com cores, propriedades granulométricas e texturais distintas.
116
Figura 5.1 Mapa de localização da área dragada e respectivas áreas. 120
Figura 5.2 Fotografia da draga Hopper Geopotes 15 em operação e abaixo uma ilustração em perfil.
123
17
Figura 5.3 Fotografia da draga escavadeira Goliath em operação e abaixo uma ilustração em perfil.
124
Figura 5.4 Fotografia do Batelão Jan Blanken com cisterna vazia e do Batelão Jan Leeghwater com cisterna cheia e abaixo uma ilustração em perfil.
125
Figura 5.5 Fotografia da draga autotransportadora HAM 309, com cisterna cheia, navegando em direção à área de disposição oceânica.
126
Figura 5.6 Eficiência operacional da Draga Geopotes 15 durante os meses de atuação no Porto do Rio de Janeiro.
128
Figura 5.7 Gráfico com os números de ciclos de dragagem e os volumes despejados na Área C pela draga Geopotes 15, dispostos mensalmente, durante a sua fase de operação no Porto.
129
Figura 5.8 Eficiência operacional da Draga Ham 309 durante os meses de atuação no Porto do Rio de Janeiro.
130
Figura 5.9 Gráfico com os números de ciclos de dragagem e os volumes despejados na Área C pelos batelões, dispostos mensalmente, durante a sua fase de operação no Porto.
131
Figura 5.10 Eficiência operacional da Draga Ham 309 durante os meses de atuação no Porto do Rio de Janeiro.
133
Figura 5.11 Gráfico com os números de ciclos de dragagem e os volumes despejados na Área C pela draga Ham 309, dispostos mensalmente, durante a sua fase de operação no Porto. Obs: não foi disponibilizado o volume descartado em setembro de 2011, o valor adotado foi uma estimativa em relação ao volume da cisterna da draga em razão do número de viagens realizadas neste mês.
134
Figura 5.12 Dragagem realizada na Área 1, por draga Hopper e escavadeira. 135
Figura 5.13 Dragagem realizada na Área 2, por draga Hopper e escavadeira. 135
Figura 5.14 Dragagem realizada na Área 3, por draga de sucção e recalque e escavadeira.
136
Figura 5.15 Dragagem realizada na Área 3A, por draga escavadeira. 136
Figura 5.16 Dragagem realizada na Área 4, por draga Hopper. 137
Figura 5.17 Geotubes no processo de percolação/extravasamento dos líquidos de seu interior. Fonte: Projeto Executivo de Encapsulamento do Material Contaminado da Área 3 – Van Oord, 2010.
138
18
Figura 5.18 Local de dragagem (Área 3) e disposição final dos sedimentos contaminados dragados da área 3 do Porto do Rio de Janeiro e Área de Influência do Empreendimento (disposição final dos sedimentos contaminados dragados da Área 3 do Porto do Rio de Janeiro). Fonte: Projeto Executivo de Encapsulamento do Material Contaminado da Área 3 – Van Oord, 2010.
139
Figura 5.19 Extensão do Canal do Fundão imagem da batimetria da área para dragagem. Fonte: BG Engenharia.
140
Figura 5.20 Volumes mensais de sedimentos descartados na Área C, referentes à dragagem do Canal do Fundão.
141
Figura 5.21 Volumes acumulados de sedimentos descartados na Área C, ao longo do período de dragagem do Canal do Fundão.
142
Figura 5.22 Embarcação utilizada na dragagem do Canal do Fundão. Considerada de pequeno porte, comparada às utilizadas para o Porto do Rio de Janeiro.
142
Figura 5.23 Volumes mensais de sedimentos descartados na Área C, referentes à dragagem do Porto do Rio de Janeiro.
143
Figura 5.24 Volumes acumulados de sedimentos descartados na Área C, ao longo do período de dragagem do Porto do Rio de Janeiro.
143
Figura 5.25 Somatório dos volumes despejados na Área C pelas obras do Canal do Fundão e do Porto do Rio de Janeiro.
144
Figura 6.1 Cronologia das campanhas realizadas para o monitoramento ambiental.
146
Figura 6.2 Resultados de percentual de Areia, Silte e Argila por ponto de monitoramento, ao longo das campanhas realizadas entre dezembro de 2009 e novembro de 2011.
152
Figura 6.3 Concentrações dos metais e As nos sedimentos ao longo dos pontos de coleta, 1ª campanha pré-dragagem, dezembro de 2009. Valores de Referência: (A) Conama 344; (B) Dornelles (1993); (C) Baptista Neto et al. (2000); (D) FEEMA (1986).
155
Figura 6.4 Concentrações dos metais e As nos sedimentos ao longo dos pontos de coleta, 2ª campanha pré-dragagem, fevereiro de 2010. Valores de Referência: (A) Conama 344; (B) Dornelles (1993); (C) Baptista Neto et al. (2000); (D) FEEMA (1986).
156
Figura 6.5 Concentrações dos metais e As nos sedimentos (valores em mg/Kg) ao longo dos pontos de coleta, 1ª campanha durante a dragagem, junho de 2010. Valores de Referência: (A) Conama 344; (B) Dornelles (1993); (C) Baptista Neto et al. (2000); (D) FEEMA (1986).
158
Figura 6.6 Concentrações dos metais e As nos sedimentos (valores em mg/Kg) ao longo dos pontos de coleta, 2ª campanha durante a dragagem, setembro de 2010. Valores de Referência: (A) Conama 344; (B) Dornelles (1993); (C) Baptista Neto et al. (2000); (D) FEEMA (1986).
159
19
Figura 6.7 Concentrações dos metais e As nos sedimentos (valores em mg/Kg) ao longo dos pontos de coleta, 3ª campanha durante a dragagem, dezembro de 2010. Valores de Referência: (A) Conama 344; (B) Dornelles (1993); (C) Baptista Neto et al. (2000); (D) FEEMA (1986).
160
Figura 6.8 Concentrações dos metais e As nos sedimentos (valores em mg/Kg) ao longo dos pontos de coleta, 4ª campanha durante a dragagem, março de 2011. Valores de Referência: (A) Conama 344; (B) Dornelles (1993); (C) Baptista Neto et al. (2000); (D) FEEMA (1986).
161
Figura 6.9 Concentrações dos metais e As nos sedimentos (valores em mg/Kg) ao longo dos pontos de coleta, campanha pós-dragagem, novembro de 2011. Valores de Referência: (A) Conama 344; (B) Dornelles (1993); (C) Baptista Neto et al. (2000); (D) FEEMA (1986).
162
Figura 6.10 Concentrações de metais nos sedimentos ao longo das campanhas realizadas e valores de referência.
163
Figura 6.11 Distribuição das concentrações de nutrientes. Campanha do dia 10 de dezembro de 2009.
164
Figura 6.12 Distribuição das concentrações de nutrientes. Campanha do dia 8 de fevereiro de 2010.
165
Figura 6.13 Distribuição das concentrações de nutrientes. Campanha do dia 16 de junho de 2010.
165
Figura 6.14 Distribuição das concentrações de nutrientes. Campanha do dia 22 de setembro de 2010.
166
Figura 6.15 Distribuição das concentrações de nutrientes. Campanha do dia 13 de dezembro de 2010.
166
Figura 6.16 Distribuição das concentrações de nutrientes. Campanha do dia 28 de março de 2011.
166
Figura 6.17 Distribuição das concentrações de nutrientes. Campanha do dia 7 de novembro de 2011.
167
Figura 6.18 Série histórica das concentrações de nutrientes e COT ao longo das campanhas realizadas entre fevereiro de 2010 e novembro de 2011.
167
Figura 6.19 Gráficos dos parâmetros analisados na água (Turbidez, SST e Transparência) ao longo do monitoramento na área de bota-fora e do ponto controle.
174
Figura 6.20 Gráfico em boxplot para o parâmetro de Turbidez da água. 175
Figura 6.21 Gráfico em boxplot para o parâmetro de SST da água. 176
Figura 6.22 Gráfico em boxplot para o parâmetro de Transparência da água. 177
20
Figura 7.1 Domínio de modelagem e batimetria utilizada na modelagem de acordo com o modelo digital do terreno.
180
Figura 7.2 Dados de vento obtidos na página da internet da Rede de Meteorologia do Comando da Aeronáutica <http://www.redemet.aer.mil.br/>, para o Aeroporto do Galeão, decodificados e tratados para utilização na modelagem. Mês de janeiro de 2011.
181
Figura 7.3 Dados de vento obtidos na página da internet da Rede de Meteorologia do Comando da Aeronáutica <http://www.redemet.aer.mil.br/>, para o Aeroporto do Galeão, decodificados e tratados para utilização na modelagem. Mês de agosto de 2011.
182
Figura 7.4 Resultados de elevação do nível de água da simulação hidrodinâmica com o SisBaHia versus dados de Centro de Hidrografia da Marinha (CHM) do Banco Nacional de Dados Oceanográficos (BNDO) na estação da Ilha Fiscal. Mês de fevereiro.
183
Figura 7.5 Comparação das componentes leste-oeste da velocidade calculada pelo modelo hidrodinâmico na estação da ilha Fiscal (nó 3107) e na região do bota-fora (nó 5414). Mês de fevereiro de 2010.
184
Figura 7.6 Comparação das componentes Norte-Sul e da velocidade calculada pelo modelo hidrodinâmico na estação da ilha Fiscal (nó 3107) e na região do bota-fora (nó 5414). Mês de fevereiro de 2010.
184
Figura 7.7 Resultado instantâneo da modelagem hidrodinâmica de velocidades numa situação de ventos do quadrante Leste, em fevereiro 2010. Observam-se correntes na região oceânica na direção Leste-Oeste.
186
Figura 7.8 Resultado instantâneo da modelagem hidrodinâmica de velocidades numa situação de ventos do quadrante Oeste, em fevereiro 2010. Observam-se correntes na região oceânica na direção Oeste-Leste.
187
Figura 7.9 Séries temporais de correntes litorâneas longitudinais típicas para as estações de verão (janeiro 2011) e inverno (agosto 2011).
188
Figura 7.10 Cenários de modelagem para espessura de depósito oceânico entre fevereiro de 2010 e março de 2011.
191
Figura 7.11 Resultante final da espessura dos depósitos no leito oceânico para os descartes na região de bota-fora, ocorridos nos meses de fevereiro de 2010 até agosto de 2011.
192
Figura 7.12 Cenários de modelagem para dispersão da pluma sedimentar entre fevereiro de 2010 e março de 2011.
195
Figura 7.13 Percentual de tempo com concentração superior a 20 mg/l. Janeiro de 2011.
196
21
Figura 7.14 Percentual de tempo com concentração superior a 20 mg/l. Agosto de 2011.
196
Figura 8.1 Carta batimétrica de 1992 da região onde futuramente seria delimitada a Área C.
200
Figura 8.2 Primeira batimetria realizada após o início da dragagem, em novembro de 2010.
200
Figura 8.3 Batimetria realizada em dezembro de 2011. Três meses após o encerramento dos despejos.
201
Figura 8.4 Último levantamento batimétrico realizado na Área C, em abril de 2013.
202
Figura 8.5 Resultados dos levantamentos batimétricos da Área C. 203
Figura 8.6 Mosaico de imagens dos perfis de levantamentos com o uso do sonar de varredura lateral.
205
Figura 8.7 Recorte das linhas de varredura. No enquadramento “A” é mostrado o contato entre o fundo arenoso inalterado (trecho inferior) e a parte onde já existem depósitos constituintes de material distinto (trecho superior). O enquadramento “B” mostra-se uma seção francamente dominada por perturbações na cobertura sedimentar.
206
Figura 8.8 Imageamento do fundo passando pela parte central da área e identificação de estruturas e coberturas sedimentares.
207
Figura 8.9 Imagens extraídas de filmagens subaquáticas dentro dos limites do bota-fora.
209
Figura 8.10 Fotografias de coleta de sedimento. A da esquerda é referente à campanha realizada em setembro de 2010 e a da direita em abril de 2013.
210
Figura 8.11 Seguimentos do furo de sondagem geológica no centro da Área C. 212
Figura 8.12 Descrição do testemunho no segmento entre 0 (topo) e 2 m. 213
Figura 8.13 Descrição do testemunho no segmento entre 2 e 3,8 m (base). 214
Figura 8.14 Granulometria das camadas ao longo da primeira seção do testemunho e comparação entre frações de granulo e areias entre o topo e as demais camadas.
216
Figura 8.15 Comparação entre uma amostra de sedimento marinho próximo à área de estudos e amostras de camadas de superfície e subsuperfície coletadas no testemunho e selecionadas granulometricamente.
217
22
Figura 9.1 Localização da área de despejo para além dos limites do talude continental. Em tons de amarelo é ilustrada a mancha de dispersão da lama despejada.
224
Figura 9.2 Fluxograma das relações entre o controle e acompanhamento da dragagem e as demais atividades desenvolvidas.
230
Figura 9.3 Cenário de deposição sedimentar gerado para a modelagem entre fevereiro de 2010 e dezembro de 2010 e a média granulométrica entre os três pontos de monitoramento da Área C em junho de 2010.
239
Figura 9.4 À esquerda um pescador da Colônia de Itaipu mostrando a sua rede após uma pescaria que, segundo ele, o lixo retido na draga é de origem dos descartes de dragagem. À direita registro de pescaria com redes ao redor da área de despejo, apresentando pouco peixe e muito lixo. As fotografias foram feitas durante a primeira etapa da dragagem.
241
Figura 9.5 Evolução da granulometria nos pontos de monitoramento da área de bota-fora. Intervalo de tempo de um ano.
245
Figura 9.6 Cenário de deposição sedimentar gerado para a modelagem entre fevereiro de 2010 e dezembro de 2010 e a média granulométrica entre os três pontos de monitoramento da Área C em dezembro de 2010.
246
Figura 9.7 Linha de tendência logarítmica sobre o volume despejado relativo ao desempenho das dragas ao longo do tempo, associado às médias granulométricas durante as coletas.
247
Figura 9.8 Percentual de granulometria da campanha pós-dragagem ao longo dos pontos monitorados.
248
Figura 9.9 Gráfico de linha do tempo com os resultados sobre volumes dragados, caracterização granulométrica ao longo das campanhas de coleta.
251
Figura 9.10 Comparação dos levantamentos de sidescan sonar e as estruturas circulares entre a publicação de Tauber (2009) e o levantamento realizado na Área C.
252
Figura 9.11 Experimento de despejo em pequena escala realizado por Tauber (2009) para exemplificação da formação de estruturas sedimentaras arredondadas.
253
Figura 9.11 Modelo de evolução proposto para a formação e comportamento do depósito sedimentar na Área C.
256
23
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1 Apresentação dos volumes dragados e descartados nas áreas de descarte licenciadas. (Fonte: Parecer Técnico do Grupo de Apoio Técnico Especializado – GATE, do MP).
40
Tabela 3.1 Resumo dos principais metais pesados, toxicidade e fontes antropogênicas (Fonte: Barbosa, 1998 apud Castiglia, 2006).
74
Tabela 4.1 Exemplo do resumo mensal de RDOs da draga no primeiro mês de dragagem - fevereiro de 2010 - como tempo de carregamento, navegação, descarte e paralisação. As informações são médias diárias dos valores.
80
Tabela 4.2 Exemplo da tabela de resumo das informações de paralisações internas, externas e total da dragagem.
80
Tabela 4.3 Cronograma com os dias das coletas realizadas no Porto do Rio de Janeiro no período de dezembro de 2009 a novembro de 2011.
85
Tabela 4.4 Coordenadas dos pontos de amostragem. 85
Tabela 4.5 Relação entre unidades phi e em milímetros, segundo a escala de Wentworth.
90
Tabela 4.6 Parâmetros químicos analisados nos sedimentos de acordo com a resolução CONAMA 344/2004.
91
Tabela 4.7 Siglas e significados dos níveis utilizados pelos documentos canadenses, norte americanos, e dos níveis 1 e 2 Resolução CONAMA 344/2004.
92
Tabela 4.8 Valores da Tabela III da RESOLUÇÃO CONAMA nº 344/2004 para poluentes em sedimentos em ambiente de água salina-salobra.
93
Tabela 4.9 Valores de background compilados para comparação dos resultados a serem apresentados.
94
Tabela 4.10 Valores alerta para nutrientes segundo a Resolução 344. 94
Tabela 4.11 Características granulométricas dos sedimentos do leito na área do projeto.
107
Tabela 5.1 Estimativa do volume e característica do material para dragagem do Porto do Rio de Janeiro.
121
Tabela 5.2 Quadro de volumes de materiais de fácil remoção e de alta resistência levantados pela empresa de dragagem (SOMAR 2009).
122
Tabela 6.1 Percentuais dos intervalos granulométricos dos sedimentos amostrados na 1ª campanha pré-dragagem, em dezembro de 2009.
148
Tabela 6.2 Percentuais dos intervalos granulométricos dos sedimentos amostrados na 2ª campanha pré-dragagem, em fevereiro de 2010.
148
24
Tabela 6.3 Percentuais dos intervalos granulométricos dos sedimentos amostrados na 1ª campanha durante a dragagem, em junho de 2010.
149
Tabela 6.4 Percentuais dos intervalos granulométricos dos sedimentos amostrados na 2ª campanha durante a dragagem, em setembro de 2010.
150
Tabela 6.5 Percentuais dos intervalos granulométricos dos sedimentos amostrados na 3ª campanha durante a dragagem, em dezembro de 2010.
150
Tabela 6.6 Percentuais dos intervalos granulométricos dos sedimentos amostrados na 4ª campanha durante a dragagem, em março de 2011.
150
Tabela 6.7 Percentuais dos intervalos granulométricos dos sedimentos amostrados na campanha pós-dragagem, em novembro de 2011.
151
Tabela 6.8 Classificação das amostras segundo a granulometria média, classificação textural de Folk e o grau de selecionamento dos grãos do sedimento.
153
Tabela 6.9 Somatório de cada campanha de coleta para o grupo de compostos de Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos nas amostras coletadas (μg/kg).
168
Tabela 6.10 Somatório de cada campanha de coleta para o grupo de Bifenilas Policloradas nas amostras coletadas (μg/kg).
169
Tabela 6.11 Dados de Turbidez da água na superfície e no fundo dos pontos de monitoramento da Área C e entrada da Baia de Guanabara (Ponto B).
171
Tabela 6.12 Dados de SST da água na superfície e no fundo dos pontos de monitoramento da Área C e entrada da Baia de Guanabara (Ponto B).
172
Tabela 6.13 Dados de Transparência da água na superfície e no fundo dos pontos de monitoramento da Área C e entrada da Baia de Guanabara (Ponto B).
173
Tabela 6.14 Resumo estatístico dos dados de Turbidez da água. 175
Tabela 6.15 Resumo estatístico dos dados de SST. 176
Tabela 6.16 Resumo estatístico dos dados de Transparência da água. 177
Tabela 7.1 Área de ocorrência da deposição sedimentar calculada a partir das simulações da figura 7.5.
193
Tabela 7.2 Área de ocorrência da dispersão da pluma sedimentar, calculada a partir das simulações da figura 7.7.
197
25
Capítulo I
Introdução
26
1.1. Contextualização
O transporte aquaviário é responsável pela movimentação de grande parte das
cargas mundiais, tornando-se, assim, o principal meio de locomoção de cargas do
planeta. O transporte marítimo internacional segue a tendência de utilizar embarcações
cada vez mais especializadas, bem como assistidas por modernas técnicas de
gerenciamento e comunicação, direcionando suas atenções para a nova demanda de
navios econômicos. A exploração da economia de escala reflete no aumento do porte dos
navios, característica marcante na evolução desse segmento industrial, que está
intimamente ligada à agilidade crescente das operações portuárias assim como à
preservação de seus acessos aquaviários (Velasco & Lima, 1998).
Para atender às exigências de um mercado mundial altamente competitivo, a
maioria dos portos teve que ampliar não somente a profundidade como ainda a largura
de seus canais de acesso1, berços de atracação2 e bacias de evolução3, de maneira a
garantir que navios cada vez maiores – em tamanho e calado – possam trafegar por vias
aquáticas naturais ou artificiais, penetrar em baías abrigadas e aproximar-se das áreas
portuárias para o embarque e desembarque das cargas transportadas.
O pleno funcionamento das operações portuárias necessita da conservação das
profundidades, principalmente, em portos localizados em “estuários urbanos”. Nos
ambientes estuarinos repousam a maioria dos portos nacionais e internacionais, devido à
localização estratégica entre o mar, vias aquáticas continentais e a infraestrutura urbana
das cidades. Com a descaracterização desses sistemas costeiros naturais, fomentada
pelo desenvolvimento urbano e industrial às margens da linha de costa, uma das
resultantes em termos de impacto ambiental é o desequilíbrio da dinâmica sedimentar
estuarina, apresentando assim, elevadas taxas de sedimentação.
Com o problema do assoreamento perene desses ambientes, a principal e
imediata solução é a dragagem, que por definição trata-se de:
“Escavação ou remoção de solo ou rochas do fundo de rios, lagos, e
outros corpos d’água através de equipamentos denominados "draga", a
qual é, geralmente, uma embarcação ou plataforma flutuante equipada
com mecanismos necessários para se efetuar a remoção do solo”.
(COMPTON’S ENCYCLOPEDIA, 1998 apud TORRES, 2000).
1Canal que liga o mar às instalações portuárias, com profundidade adequada e devida sinalização náutica. 2 Local específico no terminal marítimo para efetuar o embarque e desembarque com o navio atracado ao porto. 3 Área fronteiriça às instalações de acostagem, reservada para manobras de atracação e desatracação dos navios.
27
As dragagens são essenciais para abertura e manutenção de canais de
navegação, também são ferramentas fundamentais para o saneamento de corpos d’água
com sedimentos contaminados, bem como para a recuperação da capacidade de
escoamento de cursos d’água em estágio avançado de assoreamento, dentre outras
ações de remediação ambiental. Dessa forma, a dragagem é um recurso que possibilita
recuperação da qualidade ambiental, sendo na maioria dos casos, única alternativa para
solução desses problemas.
Porém, se por um lado tais atividades trazem benefícios notórios, principalmente
no caso de ambientes já degradados, por outro, podem gerar impactos ambientais
significativos4 de grande escala espacial e temporal, caso não haja o dimensionamento
adequado dessas operações e gerenciamento das alterações promovidas. Nessa
premissa, repousa uma das problemáticas mais importantes acerca do tema sobre
dragagem, que é o destino a ser dado para os sedimentos retirados após sua escavação.
Historicamente, o despejo e eliminação de sedimentos dragados, em
empreendimentos portuários ou de manutenção de hidrovias, representa um dos maiores
desafios na gestão ambiental de dragagem. Até mesmo os materiais não poluídos podem
produzir efeitos adversos sobre um dado ecossistema, causando prejuízos às
comunidades de seres marinhos e às atividades de navegação e pesca, dentre outros
(SEMADS, 2002). Alterações morfológicas dos corpos d’água, danos à comunidade
bentônica, aumento da turbidez e das concentrações de contaminantes tóxicos na massa
d’água, contaminação do sedimento do leito marinho etc., são exemplos de passivos
ambientais que podem ocorrer durante a dragagem de ambientes estuarinos e no
despejo desse material em mar aberto.
Para que esses exemplos acima não se destaque sobre os benefícios econômicos
e sociais preponderados pela a atividade de dragagem, existem atualmente inúmeros
critérios estabelecidos por órgãos de proteção ambiental, que autorizam a atividade e o
sucessivo descarte do material remobilizado de forma controlada e menos impactante.
No entanto, existe um hiato marcante entre a necessidade de dragar e a aplicação destes
padrões ambientais bases, principalmente a respeito do gerenciamento da disposição
oceânica desse material.
4 Considerado como resultante de empreendimento ou atividades utilizadores dos recursos ambientais com capacidade efetiva ou potencialmente poluidoras ou aquelas que, sob qualquer forma, possam causar degradação ambiental, segundo: Art. 1 da Resolução CONAMA no 237, de 19 de dezembro de 1997.
28
1.2. Definição do Problema
A preocupação com a gestão adequada do material dragado só passou a
acontecer, realmente, a partir dos últimos 40 anos na Europa e nos Estados Unidos,
enquanto que, no Brasil, apenas na ultima década iniciaram-se esforços reais a fim de
permitir uma melhor compreensão do manejo do material dragado.
Nos EUA, cerca de 300 milhões de jardas cúbicas de sedimentos são dragados
por ano, com objetivo de manutenção e aprofundamento de vias marítimas e portuárias.
Desse total entre 3 a 12 milhões encontram-se contaminados e necessitam de
monitoramento e manipulações adequadas para que as operações de dragagem sejam
viabilizadas, evitando a diminuição do volume operacional de navegação. Com relação ao
destino do material dragado, apenas 20% é descartado no mar, os outros 80% são
reaproveitados com obras de engenharia, aterros, barragens ou dispostos em locais
seguros (USEPA, 1999; 2004). Nos países membros da OSPAR5 os montantes de
material descartado no mar variaram entre aproximadamente 100 - 131 milhões de
toneladas por ano (peso seco), sendo que desse montante, 90% é concentrado em
apenas cinco nações – Bélgica, França, Alemanha, Holanda e Reino Unido. (OSPAR,
2010).
Com a Lei de Modernização dos Portos (8.630/1993), o Programa de Aceleração
do Crescimento (PAC) e a Medida Provisória (MP) 393 (set/2007) – Programa Nacional
de Dragagem Portuária e Hidroviária verifica-se a necessidade de evoluir sobre a
regulamentação da disposição desses materiais no território nacional. Mecanismos de
gestão, controle e monitoramento devem estar em constante processo de modernização,
assim como as tecnologias empregadas para dragar. A avaliação da quantidade, das
características físico-químicas e toxicológicas do material dragado, as condições e
exigências para evitar e minimizar os impactos potenciais ao ambiente marinho e o
monitoramento ambiental amplo e contínuo são alguns dos mecanismos que devem ser
aplicados de forma mais eficaz.
A partir das recentes dragagens ocorridas no interior da Baia de Guanabara, a
cargo da Secretaria Especial de Portos da Presidência da República (SEP/PR), gerou-se
um volume robusto de informações, através de programas de monitoramento exigidos
pelo Instituto Estadual do Ambiente (Inea), órgão ambiental do Estado do Rio de Janeiro,
5 A Convenção OSPAR é o instrumento jurídico atual, orientador da cooperação internacional relativa à
proteção do meio marinho do Atlântico Nordeste. É composta por representantes dos governos de 15 países, representando a União Europeia para proteger o ambiente marinho do Atlântico Nordeste. Sua origem se deu em 1972 com a Convenção de Oslo contra o despejo de material dragado em mar aberto. Ele foi ampliado para cobrir fontes terrestres e da indústria offshore pela Convenção de Paris 1974. Estas duas convenções foram unificados, atualizado e ampliado pela Convenção OSPAR de 1992.
29
para obtenção de licenças para os empreendimentos vindouros. Nessa ocasião, foram
desenvolvidos programas de monitoramento para um grande empreendimento de
dragagem no Porto do Rio de Janeiro. Esses programas fizeram parte do Projeto de
Gerenciamento Ambiental das Obras de Dragagem do Porto do Rio de Janeiro.
Boa parte das informações apresentadas neste trabalho é fruto da reanálise dos
dados obtidos durante a execução do projeto. Esta avaliação é realizada tanto sob a ótica
da estruturação do modelo de monitoramento ambiental como também pela análise e
discussão dos dados ambientais adquiridos e publicados. No período de execução
desses programas, o autor do presente trabalho participou diretamente na gestão do
projeto, na coleta de dados, avaliação de resultados e na elaboração de relatórios para o
“Gerenciamento Ambiental das Obras de Dragagem do Porto do Rio de Janeiro”,
desenvolvidos pelo Instituto Virtual Internacional de Mudanças Globais
(Ivig/Coppe/UFRJ), iniciado no segundo semestre de 2009 e finalizado no primeiro
semestre de 2012.
Entre os Programas Ambientais ligados ao projeto desenvolvido em parceria entre
IVIG e SEP, os que sustentaram parte os dados aqui utilizados foram:
Programa de Gestão Ambiental;
Programa de Monitoramento Ambiental da Área de Dragagem e Disposição Oceânica do Rio de Janeiro;
Programa de Modelagem Hidrodinâmica.
No transcorrer desses programas ambientais foi reunida vasta quantidade de
dados físicos, químicos e biológicos no meio aquático, na biota e no sedimento,
referentes às áreas de influência direta e indireta contidas no projeto de dragagem. Esses
dados foram dispostos, em sua maioria, por meios de relatórios consolidados analíticos
protocolados junto ao órgão ambiental e posteriormente disponibilizado para consulta
pública no mesmo órgão (Inea).
Contemporaneamente à dragagem do Porto do Rio, encontravam-se em curso as
obras de recuperação ambiental do Canal do Fundão, onde também foram realizadas
dragagens. Os descartes desses sedimentos ocorreram no mesmo sítio de despejo das
embarcações que atuavam no Porto do Rio. Nessa obra, o volume despejado foi
consideravelmente inferior em relação ao empreendimento anteriormente citado, mas
com elevado potencial de impacto.
Concomitante às informações técnicas, conforme as dragagens eram executadas,
eclodiram queixas, denuncias e manifestações de ambientalistas, pescadores, ONGs,
30
imprensa, sociedade civil organizada e do Ministério Público a respeito do despejo de
sedimentos no mar e dos impactos gerados nas áreas adjacentes. Inúmeros conflitos
foram postos à tona, além de reivindicações para tomadas de decisão sobre os
problemas apontados pelas entidades citadas acima, questionando, assim, a eficácia dos
procedimentos utilizados para a execução do projeto em questão.
Desta forma, o presente trabalho justifica-se pela necessidade de análises sob
uma perspectiva conjunta dos dados gerados e de demais informações complementares
que não fizeram parte desses projetos (estudos e levantamentos próprios). Quase dois
anos após a conclusão da dragagem, carece ainda estabelecer, sobre bases sólidas,
uma problemática que não foi discutida de forma aprofundada antes, durante e após a
conclusão desses empreendimentos: a situação atual da área de descarte oceânico
utilizada na dragagem do Porto do Rio de Janeiro, tendo em vista a quantidade,
qualidade e forma com que esse local recebeu os sedimentos oriundos de
dragagens na Baia de Guanabara nos últimos anos.
Até o presente momento não se tem ciência – apenas suposições admissíveis –
sobre como enormes quantidades de sedimentos dragados e despejados próximos à
costa fluminense (em torno de quatro milhões de metros cúbicos) têm se comportado
diante do processo de deposição do material descartado. Não há uma consolidação do
conhecimento de como os sedimentos dragados da Baia de Guanabara se comportaram,
estando esses, submetidos a condições de dinâmicas oceânicas e costeiras, desde o
período em que foram realizados os despejos até o momento e também para projeções
futuras sobre os depósitos formados em leito oceânico. Verifica-se também a
necessidade de uma avaliação dos modelos de monitoramentos aplicados, sua
comparação com a literatura especializada, e com o que é experimentado em países
pioneiros que usam tecnologias das mais avançadas para execução de dragagens e
destinação dos sedimentos gerados por tal.
Diante desse fato, a formulação hipotética dedutiva inicial sobre o comportamento
do sedimento despejado e seus desdobramentos foi verificada e implicou a necessidade
de demonstração através do conjunto de metodologias escolhidas à luz da teorização dos
conceitos sugeridos na literatura para o problema científico em questão.
1.3. Objetivos
O presente trabalho objetiva, de maneira geral, identificar, na Área de Disposição
Oceânica (Área C) e adjacências, o grau de interferência em determinados aspectos
31
físicos do meio ambiente, gerados pelas obras de dragagem do Porto do Rio de Janeiro e
do Canal do Fundão.
Através da combinação entre a reanálise dos dados pretéritos sintetizados e os
estudos desenvolvidos neste trabalho, pretende-se avaliar os efeitos adversos desse
material remobilizado do seu ambiente natural e despejado em área onde as
características físicas químicas e biológicas são totalmente distintas. Inerente a essa
ação, levar-se-á em consideração como esse material foi remobilizado, transportado e
despejado. O presente estudo visa apresentar os principais impactos gerados a partir da
análise conjugada de frequência e magnitude dos processos antrópicos no ambiente, a
capacidade desse ambiente suportar as alterações promovidas e o tempo em que as
condições naturais sejam restabelecidas ou, pelo menos, o mais próximo disso.
Complementarmente, foi introduzida uma análise abrangente sobre as características
físicas e químicas do sedimento e da água coletados em mar aberto, na área onde houve
os lançamentos de material dragado. Desta forma, cada componente metodológico
utilizado neste trabalho, possui objetivos específicos a serem alcançados, e alguns deles
coincidem com os objetivos alinhavados anteriormente, durante a execução dos
Programas Ambientais, a saber:
Acompanhamento da produção de material dragado e descartado na área de Bota
Fora (Dados obtidos através do Consórcio de Apoio à Fiscalização das Obras de
Dragagem):
Descrição dos equipamentos e dragas utilizados para dragagem do Porto do Rio
de Janeiro;
Resumo mensal das operações de dragagem e descarte oceânico;
Análise da eficiência operacional das dragas que atuaram no projeto;
Quantificação do volume transportado mensalmente para a área de despejo.
Monitoramento Ambiental da Qualidade do Sedimento e da Água (Dados obtidos
pelo Programa de Monitoramento Ambiental da Área de Dragagem e Disposição
Oceânica do Rio de Janeiro):
Realizar caracterização física e química dos sedimentos na área de estudos,
previamente, durante e após as atividades de dragagem, acompanhando as
alterações dessas características pelo aporte de sedimento de dragagem;
Classificar qualitativamente os sedimentos da área de disposição nos termos da
Resolução CONAMA nº 344/2004 e com demais trabalhos científicos realizados
na área;
32
Monitorar e avaliar os principais parâmetros de qualidade da água, dentre eles a
turbidez, transparência e quantificar o total de sólidos em suspensão na coluna
d’água na área de disposição oceânica;
Mapear a área real de impacto dos alijamentos ocorridos nas áreas de descarte
de sedimentos, através do cruzamento desses dados físico-químicos, com os de
geofísica do fundo marinho e modelagem hidrodinâmica.
Modelagem Hidrodinâmica (Dados obtidos pelo Programa de Modelagem
Hidrodinâmica):
Determinar os padrões de circulação hidrodinâmica na área de despejo.
Gerar cenários de dispersão e tempo de permanência da pluma sedimentar na
coluna de água na área de descarte, causando turbidez adicional à existente em
condições naturais.
Distribuição da sedimentação primária e consequentes alterações de batimetria
decorrentes da deposição de sedimentos lançados nas áreas de disposição.
Levantamentos Geofísicos e Geológicos:
Análise da evolução geomorfológica da área de descarte através de
levantamentos batimétricos antes, durante e depois das operações de despejo;
Caracterização atual da cobertura sedimentar da área de despejo;
Determinação por sonar de varredura lateral da estrutura e fisiografia dos
depósitos consolidados no leito oceânico.
Filmagens submarinas da área de descarte oceânico como método complementar
para caracterização e visualização desses depósitos.
Sondagem geológica para conhecimento da disposição, espessura e fácies
sedimentares das camadas formadas por descarte de material dragado.
1.4. Estruturação da Tese
Neste capítulo foram apresentadas as considerações iniciais sobre a dinâmica do
transporte marítimo mundial e seus reflexos sobre a evolução dos portos, dando ênfase
nos aspectos que envolvem a atividade de dragagem e as formas de aplicação. Coube a
este capítulo introdutório apresentar a definição do problema e as justificativas de estudar
os fatores que constituem a problemática apontada. Por fim, os objetivos gerais e
33
específicos explanados sintetizam a abordagem para o objeto de pesquisa a partir de
critérios metodológicos diversificados.
O Capítulo II é reservado para apresentação da área de estudos, tal como a
localização da área e os locais utilizados para despejos anteriores na região. Os aspectos
meteorológicos e oceanográficos, as características geomorfológicas da zona costeira e
do fundo marinho adjacente à área de despejo, assim como da área dragada também
são apresentadas.
No Capitulo III, é feita uma discussão teórica do trabalho começando com
conceitos essenciais de aplicações diversificadas de dragagens, suas funções e
necessidades. É incluída uma abordagem histórica sobre o desenvolvimento de estudos
e pesquisas sobre impactos no ambiente a partir de despejo de material dragado.
Desenvolve-se o tema sobre os métodos e opções de despejo, quanto a sua eficácia, o
comportamento e estabilidade desses depósitos e os impactos físicos químicos e
biológicos dos ambientes receptores. O desenvolvimento textual é apoiado por uma
revisão bibliográfica sobre os tópicos levantados, dando destaque para trabalhos
desenvolvidos em áreas consideradas em que há notável aplicação de gestão de
dragagens e monitoramento ambiental dos seus impactos, como, por exemplo, os
Estados Unidos, Holanda e Bélgica, sem deixar de debater questões relevantes dentro do
cenário nacional.
No Capítulo IV são mostrados os métodos utilizados para obtenção,
desenvolvimento e análise dos dados e resultados obtidos. É feita uma
compartimentação do texto a partir das diferentes metodologias utilizadas na estruturação
da tese.
Os resultados são apresentados nos capítulos V, VI, VII e VIII. Primeiramente são
mostrados: (i) resultados sobre o acompanhamento da produção do material dragado e
descartado, o ritmo da dragagem, os equipamentos utilizados e os volumes mensais
produzidos; (ii) a caracterização do sedimento e da água, antes, durante e após as
atividades de dragagem a partir do monitoramento ambiental executado; (iii) os
resultados de modelagem hidrodinâmica, que servem para elucidar os impactos e, por
fim, (iv) os levantamentos geológicos e geofísicos que mostraram a evolução
geomorfológica da área de descarte.
No Capítulo IX, é feita a discussão do trabalho como um todo. As relações
conceituais entre as diferentes abordagens metodológicas utilizadas no presente
trabalho, informações relevantes paralelas à temática da pesquisa, aspectos legais sobre
o empreendimento analisado e os resultados obtidos. Será dada prioridade ao
34
cruzamento de dados do volume de despejos de material dragado em relação às
alterações geomorfológicas detectadas pelos levantamentos geofísicos, bem como às
simulações de modelagem hidrodinâmica com a qualidade do sedimento coletados na
área de descarte.
A conclusão exalta de forma sintetizada os principais pontos da tese em relação
aos objetivos alcançados, os pontos fortes e fracos do desenvolvimento, tanto teórico
quanto prático. Além das devidas conclusões que cabem ao capítulo (Capítulo X), foram
propostos recomendações futuras sobre as problemáticas elencadas aos principais
temas debatidos nesta tese.
35
Capítulo II
Área de Estudos
36
2.1. Localização da Área
Locais de mar aberto utilizados para disposição de sedimentos dragados são
denominados de áreas de descarte oceânico, conhecidos vulgarmente como bota-foras.
Neste estudo, as investigações sobre os impactos físicos ocorridos pelo despejo de
sedimentos dragados do interior da Baia de Guanabara se dão em uma específica área
de descarte. A localização desta área situa-se dentro dos limites das águas jurisdicionais
brasileiras, posicionadas à sudeste da entrada da baia, e foi nomeado de “Área Charlie”,
ou somente “Área C”, segundo o órgão licenciador para as o despejo neste local. Através
de estudos do Instituto Nacional de Pesquisas Hidroviárias (INPH), esta área foi projetada
na forma de um circulo imaginário, com 1 km de raio e perímetro de aproximadamente
6,27 km, totalizando uma área de 3,14 km2 para despejo de material dragado. A Área C
se dispõe sobre uma profundidade média de 34 - 35 metros, direcionada ao sul da ilha do
Pai e a 6,8 km ao sul da linha de costa do município de Niterói (Figura 2.1) Este bota-fora
oceânico está a cerca de 11 milhas náuticas do centro geométrico da área de dragagem.
Figura 2.1: Área delimitada onde foram dispostos sedimento de dragagens da Baia de Guanabara.
37
No início de 2010, esta área foi escolhida para descarte de resíduos de dois
empreendimentos de dragagem que ocorrera simultaneamente na Baia de Guanabara: A
dragagem de aprofundamento do canal de acesso, bacia de evolução e berço de
atracação do Porto do Rio de Janeiro (Figura 2.2) e a dragagem do Canal do Fundão.
Detalhes mais apurados sobre os dois empreendimentos de dragagem, informações de
projetos e volumes despejados neste local escolhido serão tratados no Capítulo V.
Figura 2.2: Localização da área de dragagem do Porto do Rio de Janeiro e da área de descarte.
2.2. Breve Histórico
A delimitação desta área foi proposta por estudos dirigidos pelo INPH, a partir do
ano de 1996, em que os alijamentos de materiais dragados oriundos da Baia de
Guanabara passaram a ser autorizados pela Fundação Estadual de Engenharia e Meio
Ambiente (Feema), que posteriormente foi reestruturado e denominado Instituto Estadual
38
do Ambiente – Inea. Na ocasião, foram criadas as áreas A, B e C, todas localizadas nas
proximidades da barra da Baia de Guanabara (Figura 2.3).
Segundo o próprio Inea, devido à estagnação econômica que se encontrava no
governo estadual na década de 90, praticamente não houve dragagens de grandes
volumes no interior da Baia de Guanabara, e, principalmente, que tivesse sido objeto de
licenciamento ambiental, em função até da inexistência de legislação ambiental
específica. Porém há registro de despejos anteriores nestes locais, inclusive na Área A
(Figura 2.4), segundo estudos de impacto ambiental, realizados pela Companhia Docas
do Rio de Janeiro (CDRJ) (EIA – DOCAS, 2012, apud ALMEIDA, 2004).
A Área C foi primeiramente utilizada a partir do ano de 2005 com o requerimento
de uma Licença Prévia por parte da CDRJ. Esta licença expedida pelo Inea autorizou o
descarte de sedimentos na Área C de um volume aproximado de 1.400.000 m³,
originados da dragagem do Porto do Rio de Janeiro e do Porto de Niterói (INEA, 2012).
Posteriormente, empreendimentos menores tiveram autorização para despejo nesta área,
conforme apresentado na Tabela 2.1.
Figura 2.3: Primeiros locais estabelecidos pelo INPH e aprovados pelo INEA para descarte de sedimentos dragados do interior da Baia de Guanabara.
39
Figura 2.4: Estudos de modelagem sobre lançamento de sedimentos na Área A (retângulo vermelho), próximo às ilhas Pai e Mãe. O quadro da esquerda (A) representa o cenário de dispersão de pluma após cinco horas do
descarte e o quadro à direita (B) mostra o cenário de dispersão da pluma após 10 horas de ocorrência do
descarte. (Fonte: EIA – DOCAS, 2012, apud ALMEIDA, 2004).
Anteriormente à criação destas áreas de descarte oceânico, quase a totalidade
dos sedimentos dragados eram dispostos na própria Baia de Guanabara ou a até mesmo
na área adjacente ao local onde ocorria a dragagem, gerando custos de transporte de
material dragado extremamente baixos em relação ao atual. Um exemplo marcante
desse tipo de operação de despejo foi sobre a construção do cais da Gamboa, em que
partes do material dragado foram lançadas nas “águas mortas” existentes em torno da
Ilha da Pombeba.
INPH (2008) mostra que em 1922 (Figura 2.5), com o a expansão da zona
portuária do Rio de Janeiro, grandes quantidades de sedimentos dragados do canal
adjacente ao cais de São Cristóvão foram despejados na Ilha da Pombeba, alterando as
profundidades ao redor da ilha. Com a construção do cais do Caju novos volumes de
dragados foram ali lançados fazendo com que as profundidades entre -4 a -6,5 m
diminuíssem para -1 a 0 m como se constata na carta 1511 – escala 1:20.000 atualizada
em 1985 (Figura 2.6).
A B
40
Tabela 2.1: Apresentação dos volumes dragados e descartados nas áreas de descarte licenciadas. (Fonte: Parecer Técnico do Grupo de Apoio Técnico Especializado – GATE, do MP).
Licenças Data de Validade
Volume Dragado
Área "C" Área "D" Observação
LI n° FE008949 14/07/2005 até
14/07/2008 1.400.000 m³
23°01'30'' 43°05'30''
LI n° FE014307 SECRETARIA DE ESTADO DO AMBIENTE (Canal do
Fundão - Ilha do Fundão)
12/06/2008 até 12/06/2011
Não apresenta 23°01'30'' 43°05'30''
Averbação 000844 23°02'27,75'' 43°04'20,63''
Averbação 001170 Nas cavas submersas da
Coroa Grande e Saco do Catalão
LI n° IN000112 MAC LAREN OIL ESTALEIROS LTDA (Ponta da Areia
- Niterói)
28/04/2009 até 28/04/2012
77.073 m³ 23°01'30'' 43°05'30''
LI n° IN000178 SECRETARIA
ESPECIAL DE PORTOS DA PRESIDÊNCIA DA REPÚBLICA - SEP (Cais da Gamboa, São Cristóvão e
Caju)
14/05/2009 até 14/05/2012
4.000.000 m³ 23°01'30'' 43°05'30''
LI n° IN000908 NAVEGAÇÃO SÃO
MIGUEL LTDA (dragagem de manutenção da Baía de
Guanabara)
19/10/2009 até 19/10/2012
12.000 m³ 23°01'30'' 43°05'30''
LPI n° IN001520 COMANDO DA MARINHA (dragagem de
manutenção - Rio de Janeiro)
22/03/2010 até 22/03/2013
24.000 m³ 23°01'30'' 43°05'30''
LPI n° IN002189 NITSHORE ENGENHARIA E SERVIÇOS
PORTUÁRIOS S.A. (dragagem de manutenção - Niterói)
12/07/2010 até 12/07/2015
9.980m³ 23°01'30'' 43°05'30''
LI n° IN003111 EMPRESA
BRASILEIRA DE REPAROS NAVAIS S/A - REPAROS NAVAIS S/A (Ilha
do Viana - Barreto, Niterói
09/11/2010 até 09/11/2013
95.000 m³
23°02'27,75'' 43°04'20,63''
LI n° IN003109 EQUIPEMAR
ENGENHARIA E SERVIÇOS LTDA (Baia de Guanabara - Barreto,
Niterói)
09/11/2010 até 09/11/2015
12.995,13m³
23°02'27,75'' 43°04'20,63''
LPI n° IN003110 BARCAS S.A. - TRANSPORTES MARÍTIMOS
(Dragagem de Manutenção - Ponta da Areia, Niterói)
09/11/2010 até 09/11/2015
26.000 m³
23°02'27,75'' 43°04'20,63''
LI n° IN003395 CAMORIM
SERVIÇOS MARÍTIMOS LTDA (Baia de Guanabara - Ilha da Conceição,
Niterói)
13/12/2010 até 13/07/2011
12.000 m³
23°02'27,75'' 43°04'20,63''
LI n° IN003156 SECRETARIA DE
ESTADO DO AMBIENTE (Canal do Fundão - Ilha do Fundão)
11/11/2010 até 11/11/2011
1.170.000 m³
23°02'27,75'' 43°04'20,63''
LPI n. IN016769 NITSHORE ENGENHARIA E SERVIÇOS
PORTUÁRIOS S.A. (Dragagem de manutenção para a Bacia de
Manobra e Canal de Acesso do Porto de Niterói)
01/06/2011 até 16/11/2015
86.553,1m³
23°02'27,75'' 43°04'20,63''
41
Figura 2.5: Carta batimétrica de 1922 da região portuária do Rio de Janeiro. (Fonte: INPH, 2008)
Figura 2.6: Carta-imagem de 1985 da região portuária do Rio de Janeiro. (Fonte: INPH, 2008).
2.3. Geomorfologia e Sedimentação Costeira e Submarina
O local utilizado para disposição dos sedimentos é circundado de um verdadeiro
mosaico paisagístico, em que se encontram elementos naturais e feições costeiras de
elevado interesse ambiental, social e econômico. Dentre essas feições, destacam-se as
praias e as ilhas da cidade do Rio de Janeiro e do município de Niterói, que estão
posicionadas relativamente próximas ao local dos descartes de sedimentos (Figura 2.7 e
Figura 2.8).
42
Segundo a Compartimentação Geomorfológica do Litoral Fluminense, proposta
por Muehe e Valentinni (1998) a zona costeira adjacente ao local de despejo está sob o
domínio do Macrocompartimento dos Cordões Litorâneos, que compreende o litoral entre
a Ilha da Marambaia e o Cabo Frio. Esta faixa litorânea é marcada principalmente pela
presença de cordões litorâneos orientados para a direção sul. Estes cordões foram
formados nas últimas transgressões marinhas Quaternárias, que barraram as lagoas
costeiras observadas à retaguarda destas feições. Outra importante característica é a
ausência de descargas fluviais na linha de costa ao longo deste compartimento,
sugerindo que a maior parte dos sedimentos continentais seja depositada no interior das
lagunas e baia.
As praias dessa região são dotadas de beleza cênica e representam importantes
atrativos turísticos e áreas de lazer público da cidade de Niterói e arredores. Os cordões
litorâneos mais próximos às áreas de despejos são as praias de Piratininga, Camboinhas,
Itaipu e Itacoatiara e formam uma sequência de arcos praiais com orientação
aproximadamente de NO-SE. Estas praias estão inseridas dentro da AID (Área de
Influência Direta), segundo estudos elaborados para uma dragagem de adequação para
terminais aquaviários localizados no interior da Bacia de Guanabara, no qual também
utilizaram a Área C como local de descarte (PETROBRÁS, 2010).
Os arcos praiais citados acimas possuem franca exposição a eventos de alta
energia, gerando ondas de tempestades (swell) de direção SW e SE de até 4 metros,
formadas durante a migração de frentes frias. As características morfodinâmicas da linha
de costa são de praias com tendência refletivas que possuem alto grau de variabilidade
do estoque sedimentar emerso e submerso, quando submetidos a condições
oceanográficas mais severas, como, por exemplo, episódios de ressacas. A
granulometria do prisma praial varia entre areias médias a muito grossas, corroborando a
tendência de praias refletivas, com elevado gradiente da face de praia.
43
Figura 2.7: Fotografias das praias oceânicas de Niterói. Fonte: http://aidobonsai.com/tag/praias-oceanicas - Acessado em 13/03/2013.
Figura 2.8: Posicionamento da Área C em relação a pontos de relevante interesse ambiental.
Em termos morfodinâmicos, a interface entre a zona costeiro-oceânica é marcada
através de processos hidrodinâmicos e morfossedimentares atuantes nos sistemas praia-
antepraia-plataforma continental interna. Essa diversidade de feições emersas e
submersas apresentam trocas sedimentares importantes para manutenção do seu
equilíbrio dinâmico. Nesse sentido, a evolução costeira é o produto da ciclicidade entre
44
erosão e deposição de sedimentos nos quais processos hidrodinâmicos causam
modificações morfológicas, que consequentemente promovem o ajuste mútuo entre
topografia e hidrodinâmica, através do transporte sedimentar como fio condutor desses
dois elementos.
O trecho da zona costeira que sofre transportes transversais e longitudinais a
linha de costa pode ser representado desde o perfil praial emerso até a antepraia. Em
direção a maiores profundidades onde o movimento orbital das ondas não interfere mais
no fundo marinho, esta mudança é compreendida como ponto ou profundidade de
Fechamento do Perfil, e tal conceito é aplicado em ambientes de em fundos arenosos
relacionados a parâmetros do clima de ondas predominante, segundo estudos empíricos
de Hallermeier (1981). O limiar entre a faixa ativa do perfil e a porção onde não ocorre
mais o transporte significativo de sedimentos é bastante relativo e envolve uma série de
componentes que atuam diretamente no equilíbrio sedimentar entre o litoral e a zona
submarina. Dentre esses fatores estão: tipo de ondas, amplitude de marés, granulometria
do sedimento, profundidade e gradiente do fundo marinho. Nesta particular, qualquer
alteração significativa da sedimentação da zona submarina adjacente, decorrida do
despejo de lamas na área de descarte, pode causar o desequilíbrio sedimentar e
impactar negativamente estas feições costeiras, caso as áreas de descarte sejam mal
projetadas. Com isso, uma das preocupações sobre o descarte de material fino (lamas
estuarinas) em área francamente dominada por ondas são os impactos na zona costeira,
provocado pelo input de material incompatível ao estoque sedimentar original da área
oceânica.
Área C está localizada nos limites internos da Plataforma Continental e segundo
a caracterização granulométrica da região (OLIVEIRA & MUEHE 2013), sugere-se que a
delimitação do local de alijamento esteja nos limites da antepraia inferior (Figura. 2.9).
Figura 2.9: Terminologias e limites adotados nas feições do sistema praial com situação típica de alta energia.
45
Dias (2001) propõe uma carta sedimentológica da cobertura superficial da
plataforma e talude entre o RJ e ES. Nesta carta (Figura 2.10) observa-se que a região
onde a Área C foi fixada é composta por três populações distintas de sedimentos: areia
bioclástica muito fina, areia quartzosa média e areia quartzosa grossa.
Figura 2.10: Carta de sedimentos marinhos superficiais (Modificado de Dias, 2001).
Oliveira e Muehe (2013), a partir de dados secundários da cobertura sedimentar
da zona submarina, elaboraram mapas da caracterização granulométrica no trecho entre
Niterói e Arraial do Cabo. A distribuição do tamanho médio dos sedimentos superficiais
da plataforma continental interna, no setor do litoral próximo à área de estudos, é,
predominantemente, composta por areias relíquias de granulometria média e grossa
(Figura 2.11).
46
Figura 2.11: Mapeamento submarino da sedimentação superficial da plataforma continental interna entre Niterói e Arraial do Cabo (Fonte: Oliveira e Muehe, 2013).
2.4. Aspectos Meteorológicos e Oceanográficos da Área
A área de estudos está sob influência de processos meteorológicos que atuam em
diversas escalas espaciais e temporais como, por exemplo, anticiclones subtropicais do
Atlântico Sul, frentes frias, ciclones extratropicais, brisas marítimas, terrestres e de
montanha e circulação local (JOURDAN, 2007).
Estudos de observação da distribuição horizontal das massas de ar da Região
Metropolitana do Rio de Janeiro realizadas pelo autor acima no período de 2002 a 2006
resultaram numa composição diária de padrão bidirecional de ventos norte-sul bem
definido (Estação do Aeroporto Santos Dumont). Este padrão destaca que o período da
madrugada e manhã é caracterizado pela predominância da componente norte, enquanto
que o período da tarde e noite são caracterizados pela predominância de ventos da
componente sul. Esse padrão observado sugere uma modulação através do mecanismo
de brisa terrestre e marítima (Figura 2.12).
47
Figura 2.12: Rosa dos ventos com dados do aeroporto Santos Dumont, nos períodos da madrugada e da tarde, sugerindo o sinal da brisa terrestre e marítima, respectivamente. (Fonte:
Jourdan, 2007).
Os sistemas frontais também exercem papel importante na circulação atmosférica,
principalmente no período de inverno, quando incidem com maior frequência. O período
de maior ocorrência de sistemas frontais que atingem o litoral sudeste compreende o
meio do outono (abril e maio) e o início da primavera (setembro). São observadas, em
média, 48 a 54 passagens anuais de frentes frias sobre a região. Além da ocorrência
destes fenômenos de escala sinótica, aponta-se a existência da sazonalidade marcada
por características próprias das perturbações e domínio das massas de ar (TESSLER &
GOYA, 2005).
As condições meteorológicas sob domínios dos sistemas frontais remete a
severas mudanças, em que os ventos geralmente ultrapassam a velocidade de 10 m/s,
podendo atingir mais de 25 m/s, geralmente vindo do quadrante sul-sudoeste e
persistindo por 12 a 24 horas em média (VILELA, 1992).
O sistema atmosférico semiestacionário do Atlântico Sul (mPa) é o principal
responsável pelas entradas de massas de ar frias sobre a porção sul-sudeste do território
brasileiro. Este sistema normalmente gera ondulações que se propagam da região sul até
a costa do estado do Rio de Janeiro. As ondulações geradas por esses sistemas são
dotadas de elevada energia, potencializada pela sua alta celeridade e cumprimento, e
apresentam em média um período de 10 a 16 segundos. Ao aproximar-se de águas
rasas, essas ondas elevam-se ganhando esbeltez e, não muito difícil, ultrapassam os 3 m
de altura.
A entrada desses sistemas frontais, em relação à orientação da linha de costa no
sentido NO-SE, se dá de forma transversal e obliqua, em situações de frentes frias mais
48
intensas, gera-se o efeito da maré meteorológica. Esse fenômeno trata-se da elevação
do nível médio do mar, resultante de gradientes de pressão atmosférica, os quais geram
fortes ventos que resultam num processo de empilhamento da massa d’água em
direção à costa. A combinação dos fatores citados acima pode levar a situações críticas
para a orla costeira, tornando-a vulnerável diante eventos extremos. É comum observar
cenários de elevada erosão costeira em situações de fortes ressacas, causando prejuízos
estruturais na orla causada pelos fatores citados acima.
Em situação inversa, ou seja, de tempo bom, a Massa Tropical do Atlântico Sul
(mTa) favorece ventos alísios de alta pressão, que geram ondas do quadrante leste –
nordeste, com curto período, baixo tamanho e esbeltez. Esse tipo de onda que atinge não
só a área de estudos, mas em toda a costa leste brasileira, é mais frequente, porém é
considerado evento de baixa magnitude em termos de alterações morfológicas. No caso
da faixa litorânea próxima à área de estudos, essa condição gera menor capacidade de
transportar sedimentos transversal e longitudinalmente ao longo da zona ativa (dinâmica)
da antepraia.
2.5. Características Fisiográficas das Áreas de Dragagem
Para se entender os processos e as condições ambientais geradas pelo descarte
de material dragado na área de despejo, é necessário recorrer sobre aspectos do
ambiente aos quais os sedimentos foram dragados e saber fundamentalmente quais as
características ambientais tais como a qualidade da água e do sedimento, assim como as
fontes de poluição do entorno da área de onde houve retirada desse material.
2.5.1. Aspectos Geomorfológicos e Ambientais
A área onde ocorreram as dragagens do Porto do Rio de Janeiro e do Canal do
Fundão está sob a Unidade de Paisagem da Baixada da Baía de Guanabara e consiste
em importantes áreas costeiras de acumulação fluviomarinha que preencheram o
recôncavo dessas baías (AMADOR, 1996). Essas formas são resultantes de uma
sucessão de eventos de regressão e transgressão do nível relativo do mar que
modelaram sua morfologia original e que, posteriormente, foi modificada pela intervenção
humana (Figura 2.13).
49
Figura 2.13: Ilustração mostrando antes a após a ocupação humana nas áreas marginas. Errata: A ilha da Pombeba, por ser de origem artificial, não deveria conter na ilustração à esquerda.
(Fonte: http://aquafluxus.com.br).
Esses terrenos de baixadas, preenchidos por sedimentação recente em termos
geológicos, ocupam uma depressão tectônica denominada Graben da Guanabara
(FERRARI, 2001). Essa ampla planície fluviomarinha é popularmente denominada de
Baixada Fluminense e estendem-se ao longo do recôncavo das baías de Sepetiba e de
Guanabara, entre as localidades de Itaguaí e Rio Bonito.
No fundo da baía, ocorrem significativas áreas de manguezais, que dão lugar a
extensas planícies colúvio-aluviais, que recobrem grandes áreas da Baixada Fluminense
e das zonas norte e oeste da cidade do Rio de Janeiro. Estas planícies representam a
feição morfológica dominante nessa unidade.
A acelerada ocupação do solo, associado ao esparso e inadequado modelo
distributivo de investimentos em saneamento em áreas densamente povoadas são os
principais elementos catalisadores dos grandes impactos ambientais em estuários
urbanos, e isso pode ser facilmente exemplificado em pelo menos uma dezena de
cidades litorâneas no Brasil. O local onde ocorreram as recentes dragagens está inserido
na porção oeste da Baia de Guanabara e é conhecida como a área marginal mais
degradada da baia. Assim como outras regiões metropolitanas no Brasil, apresentam
graves problemas de natureza socioambiental decorrentes do expressivo inchaço
populacional verificado nas últimas décadas. A degradação ambiental instalada é
proveniente da má disposição de resíduos sólidos, da falta de saneamento básico, do
desmatamento das encostas, do assoreamento dos canais e da ocupação inadequada do
solo, conforme demonstram detalhadamente Moura et al. (1999) para a zona oeste do
Rio de Janeiro. Os manguezais de grande parte dos rios que deságuam na Baia de
Guanabara encontram-se fortemente impactados – ou mesmo extintos – dando lugar a
grandes áreas aterradas.
50
Dentre os impactos mais importantes, destacam-se os aterros ocorridos na faixa
litorânea da porção oeste da baia. A superfície original como um todo sofreu uma
redução de 30%, devido aos aterros destinados a novas áreas de urbanização
(CARNEIRO, 2011). Tais interferências no ambiente natural trouxeram sérias alterações
no sistema de circulação de águas, reduzindo a capacidade de autodepuração. O Canal
do Fundão é um exemplo da resultante causada pelas alterações das margens naturais.
A poluição por metais pesados também é uma problemática conhecida entre os
principais fatores de degradação ambiental da Baia de Guanabara. Estudos realizados
por Baptista Neto et al. (2006) mostram o aspecto preocupante de setores específicos em
termos de distribuição de metais pesados na cobertura sedimentar. Nesse trabalho é
destacado o setor NW e a zona portuária do Rio como os mais precários em termos de
poluição por metais. Barrocas e Wasserman (1995) apontam o histórico de contaminação
por Mercúrio na BG a partir de diversos trabalhos em diferentes localidades, chegando a
concentrações de 20 mg.Kg-1, também no setor noroeste da baia.
2.5.2. Aspectos Hidrológicos e Oceanográficos
A região hidrográfica da Baia de Guanabara possui 4.081 km² abriga 25 bacias e
sub-bacias, cujos cursos d’água principais transportam a maior parte da sedimentação e
poluição gerada. Todo esse sistema estuarino, com um total de 91 rios e canais, contribui
com a drenagem para a Baia de Guanabara, que possui corpo hídrico de 346 km2
incluindo 59 km2 de ilhas (BAPTISTA NETO et al., 2006). O fluxo médio estimado de
aporte de água doce da bacia para a baia é de aproximadamente 100 m3/s variando entre
estação seca com mínimos próximos a 33,3 m3/s durante estação seca, e máximos
próximos a 186 m3/s durante os meses de estação chuvosa (KJERFVE et al., 1997).
A rede de drenagem do entorno da área onde ocorreram as dragagens do Porto
do Rio de Janeiro e do Canal do Fundão, assim como de toda a região central e da zona
norte do município do Rio de Janeiro, não preserva qualquer traço das condições naturais
no médio e baixo curso, e não tem um rio principal que colete as águas da rede. Isto é,
uma série de canais interligados drena a maior parte da área metropolitana carioca. São
canais urbanizados e com grande volume de resíduos domésticos. As nascentes se
encontram na vertente Leste-Nordeste do maciço da Tijuca. Nos cursos médios, já em
área urbana, os rios passam a correr em canais retificados completamente urbanizados.
Na linha de costa, estes canais desembocam em áreas com pouca renovação, em
função dos aterros na área continental, construção de pontes, ligação de corpos insulares
e toda a sorte de intervenções de engenharia, que mostra um degradante aspecto da
rede fluvial e estuarina (Figuras 2.14 e 2.15).
51
Figura 2.14: Mosaico de fotografias da área portuária do Rio de Janeiro. (Fonte:
http://www.revistafatorbrasil.com.br e http://www.biologo.com.br – acessado em 13/03/2013).
Figura 2.15: Mosaico de fotografias do Canal do Fundão e foz do Canal do Cunha. (Fonte:
http://limpezariomeriti.blogspot.com.br e http://sosriosdobrasil.blogspot.com.br – acessado em 13/03/2013).
52
O Canal do Mangue e o Canal do Cunha se inserem como os mais proeminentes
canais próximos aos locais de dragagem e, por sua vez, são responsáveis pelo o maior
aporte sedimentar para estas áreas. Eles possuem padrão retificado desde sua
ocorrência no ponto mais a montante do seu curso, até a desembocadura, junto à área
do Porto do Rio de Janeiro e na parte sul do Canal do Fundão, respectivamente.
Os estudos realizados por Mayr et al. (1989), Lima (1996), Sampaio (2003) e
Malta, (2005) corroboram o estado preocupante da Baia de Guanabara em termos de
circulação estuaria e estado de conservação ambiental. Mayr et al. (1989) propuseram
uma divisão da BG em cinco regiões, descrevendo características hidrológicas para cada
setor. A Figura 2.15 mostra o mapeamento dessas regiões.
Figura 2.16: Caracterização das condições ambientais e hidrológicas da Baia de Guanabara (Modificado de Mayr et al. 1989).
Região 1: definida pelo canal principal de circulação. Nesta região são encontradas as
melhores condições ambientais devido à maior contribuição da água do mar.
Região 2: está sujeita à intensa poluição oriunda dos dois centros urbanos mais
desenvolvidos da região – as cidades do Rio de Janeiro (parte oeste da baia) e Niterói
(parte leste da baia).
53
Região 3: caracterizada por um elevado grau de deterioração ambiental. Recebe o
lançamento de esgotos domésticos, despejos industriais e poluição por óleo oriunda da
presença do porto e de vários estaleiros.
Região 4: região diretamente influenciada pela desembocadura de rios menos poluídos
(Guapimirim e Caceribu). É berço da Área de Proteção Ambiental (APA) de Guapimirim,
onde está presente um dos poucos manguezais remanescentes.
Região5: apresenta-se muito deteriorada devido ao aporte de várias fontes de poluição.
Os aterros aumentaram sua degradação, pois tornaram a circulação deficiente.
A circulação das massas d’águas é basicamente governada pelas marés
astronômicas e pelos ventos. São também fortemente direcionadas pela distribuição das
isobatimétricas e com contribuição significativa do volume dos fluxos dos rios
contribuintes. De forma geral, não há grande variação nas direções das correntes, nem
em períodos de maré, nem em escala sazonal. Podem ser verificadas sensíveis
diferenças nas intensidades nos períodos de sizígia e quadratura, bem como nas
estações chuvosa e seca (Kjerfve et al., 1997).
O canal central e a área ao seu entorno mostram melhores condições de
qualidade ambiental, uma vez que as renovações de água pelas correntes de marés
tornam essa região menos suscetível aos efeitos da poluição orgânica.
O sistema estuarino está situado em região de micromaré. As forças de atrito são
superiores aos efeitos de convergência da maré. Por conta disso, a Baía de Guanabara é
um sistema estuarino ligeiramente hipersíncrono – a altura da maré cresce à medida que
entra no estuário. A convergência é muito rápida, de modo que a taxa de dissipação de
energia é menor que e a taxa de concentração por afunilamento. A altura da maré no seu
interior, como na Ilha de Paquetá, possui amplitude superior à observada na boca, devido
à reflexão da maré. No entanto, a forma da baía não é afunilada como usualmente
observada em estuários hipersíncronos (SAMPAIO, 2003).
Quanto ao padrão de circulação ou estrutura hidro-salina a Baia de Guanabara
pode ser classificada em verticalmente homogênea – neste tipo de estuário, a quantidade
de energia disponível, decorrente das marés e da vazão fluvial, é suficientemente grande
para que aconteça uma homogeneização da coluna de água, não havendo então
variação de salinidade na vertical. Devido também às pequenas vazões dos seus rios
contribuintes, a Baía de Guanabara é um estuário parcialmente misturado tendendo
ai9nda mais para esse padrão (SAMPAIO, 2003).
54
Capítulo III
Abordagem Teórico –Conceitual
55
3.1. Introdução
A abordagem teórica deste trabalho confere em revisar conceitos fundamentais
sobre a prática de descarte de sedimentos de dragagem e os diversos impactos
causados nos ambientes costeiros. Atualmente, a eliminação de sedimentos dragados
constitui um dos problemas mais importantes na gestão de zona costeiras
economicamente ativas – que possuem presença de portos e movimentação de navios e
cargas. Em algumas dessas áreas, as atividades de despejo representam o principal
distúrbio antropogênico no ambiente (Bolam & Rees, 2003).
As diversas modalidades de dragagem foram criadas diante das demandas
crescentes de projetos cada vez mais complexos e das dificuldades impostas pela
natureza. De acordo com a maneira de se dragar, é gerado um tipo de diferente de
material produzido em termos de propriedades físicas do sedimento e,
consequentemente, do depósito a ser formado após o descarte. Faz-se a seguir uma
breve revisão sobre essas modalidades de dragagens praticadas atualmente e os pontos
relevantes dentro da realidade brasileira, assim como as técnicas que foram utilizadas
para as dragagens recentes ocorridas na Baia de Guanabara.
Dentre os diversos usos da técnica de dragagem a GE Study Report, (1998) e
USEPA, (1994) classificam a atividade em quatro principais finalidades:
Dragagem de aprofundamento:
Também conhecida como dragagem de implantação ou de investimento (capital
dredging), é aquela utilizada para instalação, ampliação ou aprofundamento de
corpos d’água que não foram dragados anteriormente ou que necessitam alcançar
cotas batimétricas ainda não obtidas. Neste tipo de empreendimento, é feita a
remobilização de camadas do solo não alteradas, geralmente compactas. As
dragagens de aprofundamento costumam representar empreendimentos de alto
grau de impacto ambiental devido à magnitude dos projetos e recursos de
engenharia envolvidos e suas ações transformadoras do ambiente. A dragagem
dos acessos aquaviários do Porto do Rio de Janeiro se enquadram nesta
modalidade.
Dragagem de manutenção:
É o tipo mais comum e ocorre em áreas de navegação já aprofundadas
artificialmente. Tem finalidade de manter a profundidade do canal ou a calha de
corpos hídricos aos quais foram projetados. Sua frequência é relacionada ao grau
de assoreamento em que a estrutura (canal, bacia de evolução, berço de
atracação etc.) está submetida. Geralmente, há remobilização de sedimento não
56
compactado, que foi depositado naturalmente desde a última dragagem. Os
impactos não são tão severos em função de ocorrer em ambiente já alterado
(dragagens de aprofundamento ou de manutenção pretéritas), mas, devido à
natureza do material remobilizado, e seu grau de compactação, pode haver
grande dispersão de pluma sedimentar, e, caso haja contaminação do sedimento,
há risco de prejuízos e impactos ambientais preocupantes. Por ser uma atividade
recorrente, efetua-se a retirada de forma rápida de uma grande quantidade de
material sedimentar, e em muitas vezes não é dada a devida importância ao
manejo do sedimento dragado.
Dragagem de remediação ou ambiental:
Visa à retirada de uma determinada quantidade de sedimentos contaminados em
algum corpo hídrico. É um processo que difere dos demais, não apenas pelo seu
propósito, mas também pelos equipamentos utilizados. Nesta atividade é
importante que sejam cumpridos procedimentos rigorosos aplicados tanto à
operação de remobilização quanto ao transporte e manejo deste material, assim
como de sua disposição. Nessa prática tenta-se minimizar ao máximo a
dispersão da pluma sedimentar para as áreas adjacentes ao sítio de dragagem.
Isto é possível diminuindo o processo de ressuspensão e redeposição, ao
considerar que o manejo, tratamento e despejo do rejeito (tanto água quanto
sedimento) devem ser feito de maneira segura no aspecto ambiental e de forma
aceitável no aspecto social. O projeto de dragagem desenvolvido para a
revitalização e recuperação ambiental do Canal do Fundão de uma forma geral
se enquadra nesta categoria, porém, dentre os diversos destino dado ao material
contaminado (geobags e aterros sanitários) o volume que foi despejado na Área
C teria sido considerado como não contaminado (havendo controvérsias e
severas críticas entre alguns especialistas), e recebeu tratamento convencional
ao longo do processo.
Dragagem de mineração:
Geralmente são utilizados para explorar depósitos minerais e recursos marinhos
de alto valor comercial tais como alguns tipos de moluscos. O tipo de extração
mais comum pela dragagem de mineração é a extração de granulados
(aggregates) siliciclásticos (tais como areias e cascalho), no caso do
aproveitamento de materiais para a construção civil e granulados bioclásticos
para diversas outras aplicações (Gilberto Dias, comunicação pessoal).
57
Dentro do contexto das dragagens portuárias no Brasil, segundo Pagnoncelli
(2008), é justificada a sua necessidade principalmente pelos motivos:
Evolução da movimentação de cargas com aumento da economia de escala;
Aumento do porte e dimensões dos navios;
Assoreamento progressivo dos portos;
Segurança da navegação.
Sobre os itens apontados acima, a evolução da movimentação de cargas e o
aumento da economia de escala representa o principal indutor para que seja justificada a
implantação de uma dragagem. Ao longo dos anos, o desenvolvimento econômico e
tecnológico levou a necessidade de uma total transformação nos meios e formas de
transporte. Essa evolução decorreu principalmente da dinamização na movimentação de
cargas através de contêineres. Este processo fomentou a fabricação de navios que
pudessem tirar maior proveito em relação ao volume modular transportado, e com isso
modificou a estrutura portuária em termos mercadológicos, organizacionais e
tecnológicos (VELASCO & LIMA, 1999). A Figura 3.1 mostra o aumento da dimensão do
navio sob a perspectiva dos transportes de contêineres.
Figura 3.1: Evolução nas dimensões das embarcações nos últimos anos (Fonte: Pagnoncelli, 2008).
58
Em relação ao assoreamento progressivo dos acessos aquaviários, este fato é
realidade permanente na grande maioria dos portos brasileiros, principalmente os que se
encontram instalados nas reentrâncias do litoral, como baias, embaiamentos, em demais
áreas de baixa energia hidrodinâmica e locais caracterizados por condições naturais de
deposição sedimentar. Para a garantia de operacionalização desses portos, é quase que
obrigatória a permanência de investimentos contínuos em dragagens sistemáticas.
Dados apresentados por Pagnoncelli (2008) mostram enorme discrepância entre o
volume total previsto para ser dragados nos portos brasileiros e o que de fato foi
concretizado. Tal fato corrobora a incapacidade operacional nacional de dragagens
portuárias no passado recente, frente às necessidades constantes de manutenção dos
acessos aquaviários. O cenário de quase uma década sem os investimentos necessários
no setor (anos 90) foi o motivo propulsor para os investimentos pesados em dragagem
que vem sendo experimentado nos últimos anos.
Por fim, a segurança da navegação está associada à utilização de navios de
grande porte e o problema do assoreamento das vias navegáveis portuárias. Erros de
manobras, condições de fortes correntezas e ventos geralmente estão relacionados ao
encalhe desses navios e a prejuízos incalculáveis devido à paralisação da atividade
portuária. Para minimizar esses acidentes é necessário investimento permanente, para
que a hidrovia esteja em plenas condições tanto da estrutura e profundidade dos acessos
aquaviários, quanto da sinalização náutica.
3.2. Contexto Histórico
A interação sedimentar entre o material dragado e a morfologia e sedimentologia
de um ambiente costeiro após o término das atividades de descarte ainda é pouco
conhecida, especialmente a partir de uma perspectiva mais longa, em termos de
recuperação das condições de equilíbrio ambiental do fundo marinho (Du FOUR & VAN
LANKER, 2008).
Devido a projetos que causaram consideráveis impactos ao longo das ultimas
quatro décadas, as atividades de dragagem e disposição de sedimentos foram taxadas
por uma reputação ambiental negativa. Esta reputação está baseada em fatos históricos
de impactos ambientais, como, por exemplo, em trabalhos que mostraram severos danos
em fundo de algas e recifes de coral (BAK, 1978; BROWN et al., 1990; ONUF, 1994;
LONG et al., 1996) e até em episódios de maior apelo sensacionalista ou simbólico, como
o registro de um corpo desmembrado de uma tartaruga marinha presa no cortador de
uma draga de sucção durante uma atividade de dragagem em área pantanosa na Flórida
59
(RUDLOE, 1981 apud FREDETTE & FRENCH, 2004). Esses fatos e demais exemplos
históricos associados a negligências e erros, fomentaram discussões polêmicas entre o
campo político e científico ao longo dos anos e, de certa forma, contribuiu para o
desenvolvimento de melhores práticas e significativos avanços na capacidade de
prevenção e minimização de impactos (BOLAM et al., 2006).
Os Estados Unidos é o país onde mais se remove sedimentos por meio de
dragagens (BOLAM & REES, 2003). Lá, os registros de esforços para minimizar o
potencial impacto causado por dragagem e despejo foram iniciados bem antes das
legislações ambientais específicas para essa atividade. Cientistas pioneiros trouxeram à
tona muitas das descobertas que ajudou a formar a base de nossos conhecimentos
científicos nesta área, a partir de um conjunto considerável de investigações técnicas
desenvolvidas especificamente para melhorias do meio ambiente e qualidade de vida.
(SAILA et al., 1969, 1971; SISSENWINE & SAILA, 1973, 1974).
Os primeiros trabalhos científicos sobre o processo físico dispersão de
sedimentos dragados na coluna d’água foram descritos por GORDON (1973; 1974).
Nesta época, importantes contribuições também foram apresentadas com publicações de
Bohlen e associados, sobre o comportamento da pluma sedimentar e os processos de
transporte e dispersão (BOHLEN & TRAMONTANO, 1974a, b; BOHLEN et al., 1979;
TRAMONTANO & BOHLEN,1982). Fundamentos importantes sobre impactos
geoquímicos e processos de recuperação de comunidades bentônicas afetadas por
despejo foram publicados neste período, conforme se crescia exponencialmente o uso de
dragagem no território dos EUA (GORDON et al., 1972; FISHER & McCALL, 1973;
RHOADS, 1974 a, b, 1976). Com isso, Cook et al. (1977) e Morton (1980), iniciaram os
primeiros esforços para gerir sedimentos contaminados de dragagem.
Com esses esforços iniciados na década de 70, a US Army Corps of Engineers
desenvolveu uma série de estudos, financiados pela Divisão da Nova Inglaterra em 1977
– a mais avançada na época em pesquisas sobre dragagem e despejo de material
dragado – e durante os últimos 25 anos esses estudos continuaram por meio de
importantes programas de pesquisas que envolveram extensas deposições
experimentais de material dragado em habitats diferentes para determinar local onde a
perturbação ecológica seria mínima, tais como o DRMP (Dredged Material Research
Program); a ADFI (Aquatic Disposal Field Investigations); a FVP (Interagency Field
Verification of Testing and Predictive Methodologies for Dredged Material Disposal
Alternatives Program), e o DAMOS (Disposal Area Monitoring System), que observa até
os dias de hoje, sob múltiplos aspectos, as áreas destinadas para recebimento de
sedimentos produzidos por dragagens (BOLAM & REES, 2003).
60
Outros países também se destacam a nível global em relação às práticas de
dragagem e os estudos ambientais que envolvem os problemas associados. Os países
membros da OSPAR como Inglaterra e Reino Unido possuem contribuição expressiva na
literatura sobre monitoramento ambiental de dragagem (SOMMERFIELD et al., 1995;
REES et al., 2000; ANON, 2004; entre outros). Assim como Bélgica e Holanda, que
também estão na vanguarda tecnológica a respeito desta temática (Du FOUR e Van
LANCKER, 2008; ESSINK, 1999; VAN DEN EYNDE, 2004; entre outros) e possuem forte
atuação com empresas de dragagem e embarcações com bandeiras de seus países nas
dragagens portuárias na costa brasileira.
3.3. Formas de Disposição de Sedimentos Oriundos de Dragagem
A partir de edificantes pesquisas e conhecimento acumulado ao longo do tempo
sobre a disposição de rejeitos em corpos hídricos, diversas técnicas para o controle
adequado do sedimento dragado e depositado em ambientes como oceanos, estuários,
rios, lagos e lagoas têm se mostrado como alternativas de minimização desses impactos.
E, por se tratar de uma atividade geralmente relacionada a um forte viés comercial, a
questão econômica muitas vezes suprime procedimentos que poderiam ser
ambientalmente mais eficazes, mas não menos custosos.
Dentre as premissas econômicas que exercem forte peso na tomada de decisão,
o principal fator é a distância entre o local de descarte e as áreas a serem dragadas, pois
quanto maior essa distância, mais tempo será necessário para efetuar um ciclo de
operação, elevando o custo de consumo de combustível e do orçamento do projeto em
geral, além de estender o prazo da obra.
Geralmente a opção mais simples (lê-se menos custosa) de disposição
subaquática consiste no lançamento do material dragado nos corpos hídricos e a
consequente formação de montes de sedimentos, sem que o material seja isolado da
coluna d’água por capeamento, diques de contenção ou cavas submarinas. Para as
principais dragagens portuárias brasileiras, essa técnica tem sido a mais utilizada e é
geralmente aplicada a materiais limpos ou moderadamente contaminados.
No caso de necessidade de isolamento dos sedimentos dragados, são elaborados
sítios específicos, construídos para receber material com um grau de contaminação mais
elevado para que sejam atendidas medidas de controles ambientalmente apropriadas
(Figura 3.2.). Este tipo de medida inclui o capeamento do material depositado e a
disposição realizada em fossas ou cavas com contenção lateral natural ou artificial. A
técnica de capeamento sem contenção natural leva o nome de Capeamento do Nível do
61
Fundo ou LBC (Level Bottom Capping), e a técnica de disposição em depressões dá-se o
nome de Disposição Aquática Contida ou CAD (Contained Aquatic Disposal), que pode
ou não levar capeamento. Existe também a ADC (Área de Disposição Confinada) ou CDF
(Confined Disposal Facility) que consiste na disposição do material dragado em recintos
especialmente projetados para o confinamento do mesmo, isolando o material das águas
ao redor depois de efetuada a disposição (GOES FILHO, 2004).
Sem Capeamento Com Capeamento
Figura 3.2: Opções de disposição em corpos hídricos. (a) Disposição irrestrita; (b) Capeamento pelo nível do fundo; (c) Disposição com contenção lateral; (d) Disposição confinada; (e) Disposição em cavas; (f) Disposição confinada em cavas. (Fonte: Adaptado de IADC/CEDA – Environmental
Aspects of Dredging – Guia 5, 1996 in Castiglia, 2006).
Para as ultimas dragagens ocorridas na Baia de Guanabara, inclusive a mais
recente do Porto do Rio de Janeiro, os sedimentos considerados não contaminados ou
moderadamente contaminados foram despejados de forma irrestrita, ou seja, sem
qualquer estrutura de capeamento ou intervenção para aprisionar ou isolar o sedimento
dragado do ambiente receptor, conforme o modelo “a” da Figura 3.2.
Um estudo realizado pela PIANC (1986) apud Goes Filho (2004) identifica quatro
tipos de localizações offshore:
c d
e f
a b
62
• Zonas oceânicas de grande profundidade: áreas afastadas da plataforma
continental, ou onde a profundidade exceder a -200 metros. Para este tipo de
local o material dragado tende a permanecer no local onde foi depositado.
• Plataforma continental: compreende a plataforma marítima continental entre as
isóbatas de -40 a -200 metros. Estas são zonas de energia relativamente
elevada, influenciadas, principalmente, por correntes de marés e ondas.
• Zonas próximas à costa: áreas entre a isóbata de -40 metros e a zona de
arrebentação. São zonas de alta energia com ondas e correntes de maré
litorâneas. Estas zonas apresentam grande potencial de transporte dos
sedimentos.
• Enseadas: são as zonas adjacentes aos estuários, rios e baías, onde ocorre
movimento de sedimentos em grande escala. Nestes locais, os níveis de energia
são similares àqueles das zonas próximas à costa. Porém, a influência das
correntes de maré e circulação interna podem originar padrões bastante
complexos de correntes, que vão atuar sobre o transporte dos materiais ali
depositados.
Dos tipos de despejos classificados em termos de estruturação e posicionamento
vistos acima, pode-se concluir resumidamente que esses locais comportam os
sedimentos despejados de forma dispersiva ou retentiva (pouco dispersiva), dependendo
se o sedimento for transportado para fora do local de disposição, ou se permanecer na
área a que foi destinado, respectivamente.
Sítios dispersivos são usados na tentativa de forçar o sedimento eliminado a ser
transportado para fora do local, deixando espaço para disposição adicional posterior.
Locais retentivos são projetados para garantir que os sedimentos dispostos permaneçam
sem que haja dispersão significativa para áreas vizinhas, principalmente, quando há
locais próximos de relevante interesse ambiental. A escolha dessas opções vai depender
sobremaneira da caracterização física e química do sedimento local e das características
da biota na área utilizada para o despejo e o volume e a características físicas e químicas
do sedimento a ser descartado. Nesse sentido, a elaboração de planos de gestão de
eliminação para os dois tipos de áreas de despejo é necessária a partir de observações
de campo, testes de laboratório e de modelagem numérica. (McANALLY & ADAMEC,
1987).
A opção de descarte do tipo irrestrito (modelo “a” da Figura 3.2) em mar aberto é
utilizada quando se visa consorciar a minimização de custos sem que haja impactos
ambientais severos. Esses locais podem aparentar comportamento tanto retentivo,
63
quanto dispersivo. Na primeira situação, geralmente ocorre por se tratar de local de baixa
hidrodinâmica ou em que as correntes não possuam competência para erodir o
sedimento ali disposto em função do seu tamanho, peso ou grau de coesão. No caso da
opção por locais dispersivos, são levados em conta ambientes com capacidade de
transporte hidrodinâmico elevado, impedindo que sedimentos despejados se depositem
ou permaneçam por longo tempo no local. Esses locais dispersivos necessitam de um
preciso estudo com dimensionamento adequado, exigindo muitas vezes o uso de uma
variedade de ferramentas de engenharia (McANALLY Jr. & ADAMEC Jr., op. cit.).
3.4. O Descarte de Material Dragado: Comportamento e Estabilidade do
Depósito Sedimentar
O comportamento sedimentar durante o despejo e as perdas por dispersão em
curto prazo foram investigados primeiramente por Gordon (1974). Posteriormente, com
monitoramento de parâmetros físicos e elaboração de perfis de concentração de
sedimentação na coluna d’água antes e após a eliminação, Bokuniewicz e Gordon (1980)
estimaram taxas consideravelmente baixas entre 1 e 5% de dispersão em relação ao total
despejado, inferindo que as correntes de marés seriam as maiores responsáveis pelo
transporte de sedimentos, seguidos pelos eventos de tempestades. Poindexter-Rollings
(1990) através de estudos pretéritos (BARNARD, 1978; BOKUNIEWICZ et al., 1978;
NICHOLS et al., 1978; TAVOLARO, 1983; TRUITT, 1986) registrou que cerca de 80 a
95% do material que é lançado em mar aberto atinge o fundo formando depósito
compactado após terminado o descarte.
Em tese, os valores de dispersão do sedimento despejado nunca serão absolutos,
pois além das características dos sítios de descarte vistos acima, dependerão (i) do tipo
de material que foi dragado da área fonte e (ii) do método de dragagem/descarte
utilizado, a saber:
(i) Resume-se principalmente à composição granulométrica e ao grau de coesão
do sedimento. Se tratando de dragagem em ambientes estuarinos
deposicionais, as frações argilosas e orgânicas são as mais relevantes no
que diz respeito à composição do material a ser descartado em mar aberto,
porém o material pode conter parcelas consideráveis de areia grossa a fina e
cascalhos (CASTIGLIA, 2006). Em estuários urbanos, além de argila e
matéria orgânica, esse leque de constituintes aumenta sobremaneira,
podendo ser encontrados outros tipos de materiais, como fragmentos de
rochas, madeiras, plásticos e metais. O material dragado mais fino (silte e
64
argila) quando se encontram inconsolidados, tendem a formar montes muito
planos e de grande extensão radial, maior e mais plano que em despejos cujo
sedimento é de maior diâmetro granulométrico. Porém, quando o material
dragado se encontra coeso (geralmente composto com material siltoso e
argiloso), formam montes íngremes de menor extensão radial. No caso de
despejo de areias e cascalhos, que via de regra, não possui coesão entre os
grãos, a deposição se dá em forma de chuva dos grãos. Desta maneira, a
composição granulométrica se mostra um critério menos decisivo do que o
grau de coesão do material dragado para a determinação morfológica da área
de descarte.
(ii) O tipo de draga e descarte durante o processo de despejo também afeta
diretamente a configuração morfológica do depósito (Figura 3.3),
principalmente pela quantidade de perturbação que o material sofre no
momento em que ele é retirado do seu local original, o meio em que ele é
transportado e pela quantidade de água introduzida e misturada junto ao
sedimento durante a sua remoção. Como dois dos principais exemplos
usuais, temos o material produzido por dragas hidráulicas, que utilizam
grandes quantidades de água misturada ao sedimento, formando assim um
material pastoso e de menor densidade; e os sedimentos dragados
mecanicamente, que mantém grandes aglomerados de acordo com o
processo de escavação e capacidade de remobilização de blocos de lama
mais coesa (POINDEXTER-ROLLINGS, 1990). No primeiro caso os depósitos
tendem a se espalhar numa área maior e se dispersar mais facilmente na
coluna d’água, além de sofrer maior ressuspensão com situações
hidrodinâmicas mais vigorosas, enquanto que o despejo de material dragado
mecanicamente forma montes mais íngremes e mais resistentes à erosão.
Figura 3.3: Disposição e dispersão do sedimento conforme os tipos de descarte de utilizado. (Modificado por Goes Fiilho, 2004)
65
McAnally e Adamec (1987), ao definirem os parâmetros necessários das fases de
despejo para aplicações em modelagem numérica, admitiram que o comportamento do
material descartado pode ser dividido em três fases: descida convectiva – no qual a
nuvem de descarga cai através da coluna de água sob a influência da gravidade; colapso
dinâmico – que ocorre durante os impactos no leito marinho e produzem ressuspensão
em forma de nuvem na parte inferior da coluna d’água; e por fim, a dispersão passiva a
longo prazo – quando se encerra a dinâmica da operação de despejo e começa o
transporte de material, determinadas por correntes marinhas adjacentes ao fundo.
Numa revisão mais completa sobre este processo, Poindexter-Rollings (1990)
descreve detalhadamente o comportamento sedimentar durante um despejo em mar
aberto e o divide em quatro fases (Figura 3.4): (a) descida convectiva e colapso, (b)
dispersão, (C) o transporte de fundo e ressuspensão e (d) a consolidação.
Durante o despejo (a), o material sofre primeiramente a descida convectiva e
colapso, sob força gravitacional e com diminuição progressiva do empuxo conforme o
sedimento adquire maiores profundidades. O material pode atingir velocidades superior a
3 m/s e o vetor de transporte nesta fase é essencialmente vertical. Dependendo da
coesão do sedimento descartado, quase não há dispersão horizontal de sedimentos até
que ocorra o colapso com o fundo marinho e a formação do depósito seja estabelecida ou
atinja um nível de flutuabilidade neutra, devido à densidade do material despejado em
interação com os parâmetros físico-químicos do meio receptor (salinidade, pH e
temperatura). No caso de material mais fluido ou menos coeso, ocorre a formação de um
cone de sedimentação entre o topo da coluna d’água e o fundo.
A segunda fase (b), consiste na dispersão do material não depositado no fundo
que foi desprendido do volume despejado inicialmente ou que esteve em solução aquosa
anteriormente ao despejo em cisterna de dragas, em batelões ou ao longo da tubulação
de despejo. Nesta fase, formam-se e plumas de sedimentos de baixa densidade em
forma de nuvens que são então dispersas tanto horizontal como verticalmente, como
resultado de difusão turbulenta causada pela descida do material de maior densidade.
Essas plumas podem ser visíveis superficialmente a partir do transporte horizontal,
tornando-se mais dispersa conforme as correntes vigentes até que haja total dissolução
da pluma. Geralmente, mesmo sob a menor ocorrência de energia hidrodinâmica, parte
desses sedimentos permanecem constantemente inertes, sem condições físicas para
deposição no fundo, devido à baixa densidade.
Em seguida (c), o transporte de fundo e ressuspensão são condicionados
principalmente por agentes hidrodinâmicos de correntes (ondas e marés) e pelas
66
propriedades físicas do material despejado. O transporte de fundo caracteriza-se na
formação de fluxo de alta densidade e turbidez junto ao leito marinho e pode permanecer
no entorno da área de descarte por um longo período de tempo. A solubilização e erosão
do sedimento depositado pode se dar tanto de forma perene até que todo material de
mais fácil remoção tenha sido transportado como também sobre comportamento de
pulsos de ressuspensão sedimentar devido a eventos extremos de tempestade e
forçantes hidrodinâmicas. A erosão por correntes de fundo (marés, ondas e
tempestades), com o passar do tempo se tornam cada vez menos capazes de promover
transporte do sedimento residual, até que o sistema se encontre em equilíbrio
morfodinâmico.
A última etapa (d) consiste na sua compactação. À medida que o processo de
sedimentação avança, as camadas de sedimento depositadas representam uma
sobrecarga, gerando um excesso de pressão na estrutura, aumentando a tensão efetiva.
Este processo é denominado como adensamento sob peso próprio (BARBOSA &
SANTOS, 2003). Em casos de formação de depósitos com sedimentos de granulação
essencialmente fina, a feição do monte pode ser submetida a uma diminuição da altura
até uma ordem de 50% durante o processo de compactação do sedimento, devido à
acomodação e preenchimento de vazios entre suas camadas.
Figura 3.4: Processos de dispersão sedimentar e deposição durante uma atividade de despejo. Modificado de Poindexter-Rollings, (1990).
Após as quatro fases descritas acima, o depósito é submetido a processos de
segunda ordem, tais como: bioerosão na superfície do sedimento depositado e
fenômenos como a gaseificação resultante da decomposição da matéria orgânica (GOES
67
FILHO, 2004), sendo importantes indicativos de evolução biogeoquímica do ambiente e
de recuperação ambiental das condições pretéritas.
3.5. Caracterização dos Impactos Causados pelo Despejo em Oceano
A questão do impacto ambiental é tratada por muitos autores, os quais tentam
descrever essa ação por meios de artifício voltados para objetivos específicos de estudo
próprio. No entanto, existem definições genéricas, tais como por Dieffy (1985) que
discorre como parte de uma relação de causa e efeito entre as condições ambientais que
existiriam com a implantação de um projeto proposto e que existiriam sem essa ação.
Para Spaling (1994), trata-se de alteração nos sistemas ambientais, no tempo e no
espaço, de modo aditivo e interativo, que podem se originar de ações individuais ou
múltiplas, do mesmo ou de diferentes tipos. O mesmo autor conclui que as alterações
ambientais originadas de ações humanas repetidas ou múltiplas podem se somar,
resultando em impactos cumulativos.
Os impactos possíveis de serem causados durante e após o despejo de
sedimentos dragados possuem especificidade quanto sua natureza – impactos físicos,
químicos biológicos e sociais. O enfoque dado neste trabalho recai sobre os impactos de
primeira ordem que resultam de alguma forma em modificações nas condições físicas,
químicas e geomorfológicas consequentes dos despejos realizados na área de estudo.
Impactos de segunda e terceira ordem, como as modificações da produtividade primária
e que atingem diretamente a fauna e o meio sócio econômico, em decorrência dos
impactos de primeira ordem, não serão negligenciados, porém não constituem objeto
capital do presente estudo.
A escala espacial e temporal desses impactos pode ser local ou regional e de
curto ou longo prazo, respectivamente. Neste trabalho, a escala local é considerada
apenas a área de influência direta, ou seja, dentro dos limites permitidos para o despejo
de sedimentos estuarinos em mar aberto, enquanto que a escala espacial regional é
considerada até o local mais distante, onde houve qualquer perturbação nos aspectos
físicos do ambiente, oriundo das atividades de despejo de sedimentos no mar. Para a
definição das escalas temporais, processos de curto prazo são os que ocorrem
imediatamente ao despejo e enquanto esses se repetem devido os sucessivos ciclos de
dragagem. Enquanto que a longo prazo se dá a partir do momento em que as atividades
de dragagem se encerram e os despejos mais recentes concluem o processo de
deposição no leito marinho.
68
A magnitude do impacto é condicionada pelo modo de operação do
empreendimento para o descarte, da qualidade e da quantidade de material que está
sedo disposto em determinada área, conjugado com as condicionantes ambientais
marinhas do local. Segundo Bolam et al. (2006), os efeitos adversos da eliminação de
material dragado no ambiente costeiro depende de: (i) quantidade, (ii) frequência de
eliminação, (iii) qualidade dos sedimentos (em termos de teor de carbono orgânico, grau
de contaminação e a semelhança físico-química dos sedimentos com meio receptor), e
(iv) natureza do habitat receptivo (comunidades biológicas).
Dentre esses fatores destacam-se os efeitos diretos e indiretos do descarte do
material: (i) na qualidade das águas, através do aumento da turbidez e da concentração
de sólidos em suspensão e de nutrientes; (ii) na biota, em especial das comunidades
bentônicas através do soterramento e asfixia; (iii) do leito marinho com alterações na
batimetria e cobertura sedimentar. Neste último, dá-se importância principalmente pelos
aspectos relacionados a possíveis mudanças no regime hidrodinâmico local e a
probabilidade da chegada de material descartado em áreas sensíveis, como por exemplo,
descaracterização de locais de desova de peixes e outros organismos, recobrimento de
lajeados, recifes e outros sítios de pesca próximos.
3.5.1. Impactos Físicos e os Desdobramentos no Ambiente Marinho
A literatura sobre impactos de dragagens mostra claramente que os estudos sobre
dragagem de aprofundamento (capital dredging) são mais escassos e, portanto, de
menor conhecimento sobre os danos ambientais causados e a recuperação desses
ambientes, quando comparado a estudos de monitoramento de dragagens de
manutenção (WARE et al., 2010).
Devido à natureza física do material retirado de ambientes estuarinos durante uma
dragagem de aprofundamento, geralmente há remoção de camadas mais compactas nos
canais de navegação, chegando a atingir depósitos de idade terciária e embasamento
rochoso alterado (FETTWEIS et al., 2005). Nessas condições, o despejo em oceano
possui invariavelmente elevado potencial de alteração do ambiente natural, por ser
frequentemente muito menos semelhante ao dos sedimentos do meio receptor. Assume-
se isso como um pressuposto neste trabalho de que, quanto maior a desconexão entre
as características físicas e químicas do sedimento descartado para com os sedimentos
locais, mais acentuado é o potencial de impacto significativo no meio receptor.
Entretanto, a generalização de informações sem conhecimento de causa pode
levar a diagnósticos e conclusões equivocadas sobre esse tipo de atividade, devendo ser
avaliados caso a caso. Os autores citados acima, apoiados por observações em dois
69
locais distintos de descarte na costa da Bélgica, sugerem que o potencial para a
dispersão por transporte hidrodinâmico (ou a erosão através de correntes de fundo) de
materiais de dragagem de aprofundamento é reduzido, devido à natureza física do
material descartado (cascalho grosseiro e argila compactada), mesmo este não tendo
afinidade com o meio receptor. Neste caso trata-se de um alijamento retentivo, em que a
formação de depósitos e alterações morfológicas é mais evidente e permanente, no
entanto, caso haja contaminação no sedimento, o impacto é mantido apenas nos locais
mais próximos, concentrando os contaminantes e o potencial de impacto de forma
pontual.
Os despejos realizados no bota-fora do Rio de Janeiro se identificam nessa
problemática e, devido a diversos usos de equipamentos que operaram no interior da
Baia de Guanabara, torna-se mais complexo o dimensionamento das perturbações
causadas na área de despejo. Desta forma, a revisão da literatura apresentada abaixo se
baseia nos principais processos físicos durante e após atividades de descarte de material
dragado e os desdobramentos que são previstos quanto aos impactos no ambiente
marinho na Área C e adjacências, sendo esses: alterações morfológicas; aumento de
material em suspensão na coluna d’água e alterações químicas e biológicas no substrato
marinho.
3.5.1.1. Alterações Morfológicas durante o Despejo em Bota-Fora Oceânico
As alterações morfológicas do leito marinho podem se desdobrar em problemas
graves de diferentes gradações.
Li, et al., (2009), através de um importante trabalho sobre estabilidade de depósito
sedimentar em área de descarte na Baia de Fundy, costa leste do Canadá, mostraram
levantamentos batimétricos nos últimos 40 anos e a evolução de um grande depósito de
formato irregular, com um raio de cerca de 0,7 km e 14 m de altura, no centro da área de
eliminação. Apesar da nítida feição deposicional mapeada pelos autores, o local, que é
submetido às maiores amplitudes de marés registradas no mundo (variação média de
14,5 m) e possui características francamente dispersivas. Os sedimentos ali depositados
sofrem forte retrabalhamento por correntes de marés e ondas, de forma que 84% do
material despejado, sobretudo sedimentos finos, são transportados para longe do local de
disposição e apenas 16% permanecem no local, constituído por material mais grosseiro.
Apesar disso o acúmulo de material residual causou a diminuição das cotas batimétricas,
para -3,7 m de profundidade, na parte central do monte. Neste local os problemas com a
dispersão de contaminantes estão seguramente controlados e apresentam níveis de
concentração dentro da faixa aceitável, além disso, são realizados estudos sistemáticos
70
de modelagem de dispersão de plumas e contaminantes associados para acumulação
em longo prazo nas áreas afetadas. Os maiores problemas é a estrutura física em si, no
qual já atinge profundidades de poucos metros da superfície, representando riscos à
navegação local, apesar da sinalização.
Em situações como esta, é importante o uso sistemático de monitoramento e
estudos diversificados. Percebe-se que, esforços não são medidos para garantia da
qualidade ambiental no local de despejo citado acima. Levantamentos contínuos de
campo, testes laboratoriais de qualidade do material e simulações computacionais como
ferramentas de simulações de concentração de sedimentos em suspensão e a extensão
de plumas de sedimentos para que se tenham estimativas quantitativas dos limites da
área afetada são os exemplos de aplicações metodológicas que os autores citam.
Em outro caso, a morfologia recente de depósitos formado por despejo na costa
da Bélgica foi estudada por Du Four e Van Lancker (2008). Neste trabalho os autores se
fazem valer de uma combinação de recursos técnicos e métodos avançados para
avaliação de estabilidade dos sedimentos dispostos por dragagem. Dessa forma obteve-
se uma caracterização criteriosa da evolução e comportamento desses depósitos a partir
de série histórica e dados atuais, edificando informações fundamentais para gestão do
descarte de sedimentos na plataforma e recuperação de áreas afetadas em termos
morfossedimentares. Foram detectados, entre outros processos morfodinâmicos,
depósitos irregulares em formas de semicírculo, associada à execução de manobras
repetidas de descarte, em que a draga abre a cisterna e, ao mesmo tempo, executa a
manobra de retorno para um novo ciclo de dragagem. Depósitos com geometria
semelhantes foram identificados ao longo dos EUA, nos trabalhos de Butman et al.,
(1998), Valentine et al., (1999); Torresan e Gardner, (2000); Poppe et al., (2001) no
Canadá (HART, 1992), e na Alemanha (WIENBERG et al., 2004). Nestes casos a
formação dessas perturbações no leito marinho pode desencadear impactos sobre a
hidrodinâmica local e o regime de transporte de sedimentos.
Outro impacto de relevante interesse geomorfológico é a formação de novos
depósitos de material fora dos limites da área de descarte. Esses depósitos além dos
limites se formam pela reativação desse material em forma em dunas submarinas
condicionada pelos agentes hidrodinâmicos locais e pelas características granulométricas
do material despejado. Geralmente ocorre de forma mais significativa em áreas
projetadas para a dispersão proposital do material descartado, ou quando submetidos a
eventos episódicos de alta energia, como tempestades e ressacas (Du FOUR & VAN
LANCKER, 2008).
71
3.5.1.2. Alterações no Material Particulado em Suspensão na Coluna
D’água
As alterações das concentrações de material particulado em suspensão produzido
na área de descarte consistem em uma das principais formas de dispersão de poluentes.
O impacto promovido pela derivação da granulação fina e aumento da turbidez é variável
no ambiente marinho e constitui um importante problema na gestão das zonas costeiras
(OSPAR, 2008; FETTWEIS et al., 2011).
Malherbe (1991) ao pesquisar sobre um dos principais locais de despejo da
Bélgica estima a eficiência com retenção entre 20 e 40% dos sedimentos ali depositados.
Experimentos que posteriormente foram confirmados por resultados de modelagem
computacional mostraram que a fração de lama é espalhada sobre uma vasta área, sob a
influência das condições meteorológicas mais severas. Sob condições atmosféricas mais
calmas, a lama parece retornar à costa através de correntes de fundo com elevada
turbidez (Van den Eynde, 2004). Essas correntes com grandes quantidades de material
particulado em suspensão (MPS) experimentam ciclos de deposição temporária, erosão,
ressuspensão e, eventualmente, deposição final.
Fettweis et al., (2011) revelaram que a concentração MPS próximo ao leito
marinho é, em média, duas vezes maior no período de monitoramento durante uma
dragagem. Na ocasião, o material transportado adjacente à camada bentônica na direção
de correntes predominantes resultou em aumento em longo prazo na formação de
camadas de lama fluida. O estudo mostra que a concentração de MPS adjacente ao
fundo pode ser utilizada como um indicador mudanças das condições ambientais,
configurando assim, um impacto físico não pontual, de longa duração e de alta
significância.
A ocorrência da dispersão da pluma sedimentar ao longo da coluna d’água
configura-se num dos relevantes impactos causados pelos despejos em águas abertas.
Malherbe (op cit.) aponta que após uma dispersão total da pluma de sedimentos, a
turbidez regressa ao seu valor de base após 35 minutos, o que confirma a premissa de
que este processo constitui um impacto pontual e de curta duração. No entanto, é
necessário considerar que o processo de dragagem é composto por ciclos ininterruptos
que se repetem constantemente, muitas vezes com poucas horas de intervalos de
retorno ao sítio de despejo ou de paralisações mais prolongadas, enquanto todo o projeto
não seja concluído. Esse impacto pode ainda ser mais agravado conforme a frequência
dos despejos em um mesmo local por mais de um empreendimento (no caso particular
das dragagens do Porto do Rio e do Canal do Fundão – Figura 3.5). Com isso, essas
72
perturbações podem se somar e potencializar os efeitos adversos ao ambiente, tais
como: diminuição da produtividade primária devido à limitação da penetração dos raios
solares e introdução de substâncias tóxicas na coluna d’água (em caso de despejo de
sedimentos contaminados) – quando incorporadas à biota, alteram o crescimento, a taxa
de reprodução e a sobrevivência das espécies.
Figura 3.5: Operação de ciclos de dragagem com descarte em um mesmo local ocorrendo simultaneamente para dois empreendimentos.
3.5.2. Alterações Químicas e Biológicas no Substrato Marinho
As alterações na morfologia do leito, na sedimentação e no material em
suspensão disponibilizado para a coluna d’água concebem em desdobramentos para
demais impactos, tais como as alterações químicas no ambiente marinho e perturbações
sobre a biota.
3.5.2.1. Impactos Químicos
Os impactos químicos estão associados aos processos físico-químicos que
ocorrem entre o ambiente e os sedimentos despejados, podendo provocar a formação de
novas substâncias ou ainda modificar algumas outras já presentes nos sedimentos ou na
Batelão - Dragagem Porto do Rio retornando de um despejo
Batelão - Dragagem Canal do Fundão navegando em direção à Área C
13 de dezembro de 2010, 11:02:52
13 de dezembro de 2010, 11:03:16
Área C Área de Dragagem
73
água. Caracterizam-se, portanto, pelas reações e seus consequentes produtos que
alteram o equilíbrio físico-químico do meio, após ter sido perturbado pela descarga de
novas substâncias (CASTIGLIA, 2006).
Os metais, especialmente metais-traço estão entre os contaminantes mais
comuns e seu comportamento em diversos compartimentos ambientais merece destaque
por não serem degradáveis, permanecendo por longos períodos no ambiente,
principalmente nos sedimentos e representam ameaça potencial à biodiversidade bem
como aos ecossistemas. Os metais são elementos altamente reativos e, por isso, estão
envolvidos em muitos mecanismos de interação entre o meio e o contaminante.
Entretanto, nem todos os metais são tóxicos. Alguns deles são até mesmo essenciais aos
seres vivos, desde que em pequenas concentrações. Estes são conhecidos como
micronutrientes e entre eles estão o manganês (Mn), zinco (Zn) e ferro (Fe). Já
elementos como mercúrio (Hg), chumbo (Pb) e cádmio (Cd) não apresentam qualquer
função biológica conhecida e ainda produzem efeitos tóxicos (CASTIGLIA, 2006). A
Tabela 3.1 apresenta os principais metais pesados, efeitos de toxicidade e as fontes
antropogênicas para o ambiente.
As concentrações de metais e outros contaminantes no sedimento podem variar
de acordo com a taxa de sedimentação, natureza e tamanho das partículas e, também,
com a presença de matéria orgânica. A transferência de metais-traço e outros poluentes
da água do mar para o compartimento sedimentar se dá entre os metais e seus suportes
geoquímicos, ou seja, a disponibilidade dos metais no sedimento depende de como é a
interação ligante/suporte. Importantes suportes geoquímicos são: óxido de ferro, óxido de
manganês, sulfetos metálicos e associações com matéria orgânica mediante a formação
de complexos pouco solúveis (de OLIVEIRA & MARINS, 2011).
Os metais pesados têm a tendência de se adsorverem as partículas em
suspensão na água, que podem se sedimentar no leito dos corpos d’água. Por esta
razão, os sedimentos funcionam como integradores da variação das concentrações de
metais presentes na água ao longo do tempo, verificando-se geralmente teores muito
mais elevados nos sedimentos do que aqueles encontrados na coluna d’água. O
tamanho do grão e a quantidade de matéria orgânica do sedimento determinam a
capacidade de adsorção e dessorção de íons, óleos, graxas e pesticidas do material. O
predomínio de silte e argila com elevado conteúdo de matéria orgânica permitem a
absorção de maiores quantidades de nutrientes e outros constituintes (MONTEIRO,
2006). Um maior conhecimento sobre a biodisponibilidade dos metais pesados e a sua
mobilidade no sedimento são fatores importantes para avaliação do grau de impacto em
um ambiente (SALOMONS et al., 1988).
74
Tabela 3.1: Resumo dos principais metais pesados, toxicidade e fontes antropogênicas (Fonte: Barbosa, 1998 apud Castiglia, 2006).
Metal Toxidade Fontes Antropogênicas
Cádmio (Cd)
Altamente tóxico para plantas e animais
Mineração: mineração e beneficiamento de Zn e Pb; Indústria: fabricação de plástico; siderúrgica; baterias de Ni-Cd; Outras: aplicação de fertilizantes fosfatados, fumaça do cigarro.
Cobalto (Co)
Micronutrientes: para animais e alguns microrganismos (vitamina B 12); A deficiência causa anemia profunda; Importante para fixar o nutriente no solo.
Indústria: pigmento de cor azul, fabricação de vidro.
Cobre (Cu)
Micronutrientes: importante para plantas, homens e animais; Tóxico para o homem somente acima de um determinado valor; Tóxico para plantas aquáticas e alguns peixes.
Mineração: geral; Indústria: efluentes, química; Agricultura: fertilizantes fungicidas, bactericidas esterco de porco e galinha; Outras: esgoto doméstico, corrosão de tubulações, cinza volante de usinas termoelétricas.
Chumbo (Pb)
Altamente tóxico para o homem e animais, provável cancerígeno; nenhum efeito benéfico.
Mineração: exploração e beneficiamento. Indústria: química, tintas; Agricultura: esterco de animais, adubo de ETEs;
Cromo (Cr)
Micronutrientes: a deficiência é problemática; Os cromatos são tóxicos, provável cancerígeno.
Indústria: metalúrgica, fabricação do cimento, química; Outras: combustão do carvão mineral.
Ferro (Fe)
Micronutrientes: a deficiência é problemática; Não é tóxico; Abundante no ambiente natural.
Mineração, corrosão de tubulações e peças metálicas à base de Fe.
Manganês (Mn)
Micronutrientes: para animais, plantas e microrganismos; Importante para fixar o nitrogênio no solo; Os efeitos tóxicos registrados por excesso de Mn em plantações estão geralmente associados a solos ácidos e clima quente.
Mineração, efluentes indústria e domésticos.
Mercúrio (Hg)
Altamente tóxico para o homem e outros animais de ordem superior.
Mineração: Au e Ag; Indústria: produção eletrolítica de cloro, instrumentos científicos, baterias e lâmpadas; Agricultura: inseticidas; Outras: queima de combustíveis fósseis, sobretudo carvão mineral.
Níquel
(Ni)
Micronutriente: a necessidade é pequena, sendo facilmente satisfeita; Em quantidades excessivas torna-se tóxico para plantas e animais, e há indícios de que é cancerígeno quando inalado.
Indústria: produtos derivados do petróleo, baterias de Ni-Cd, componentes elétricos, manufatura de aço inoxidável.
Zinco (Zn)
Micronutrientes: elemento essencial para o homem, plantas e animais; Pode ser tóxico em concentrações muito elevadas, sobretudo para plantas.
Mineração: Zn; Indústria: química e metalúrgica; Agricultura: fertilizantes, pesticidas, estercos; Outras: esgoto.
75
Em relação à contaminação por metais na coluna d’água, além de ocorrer a partir
da liberação da água intersticial da coluna sedimentar, ocorre também durante a
ressuspensão de sedimentos contaminados que foram depositados no oceano. Quanto
mais contaminados for à coluna sedimentar dragada, maior o perigo de contaminar a
água do local de descarte (BAUMGARTEN et al., 2007).
3.5.2.2. Impactos Biológicos
É incontestável que existam consequências negativas sobre a deposição de
material dragado para a área receptora e para biota ali existente (BOLAM et al., 2006,
entre outros), no entanto alguns autores (TRAMONTANO & BOHLEN, 1982; ARIMOTO &
FENG, 1983) reforçam a questão de que o despejo de material na coluna d’água
consolidam impactos mínimos e de curto prazo. Impactos nos organismos através da
dispersão da pluma sedimentar também não possuem efeitos expressivos de imediato,
segundo estes autores. Por outro lado, estudos realizados por Feng (1982; 1983 & 1984)
mostraram bioacumulação significativa, com elevados níveis de contaminantes em
mexilhões desenvolvidos em locais próximos às áreas de descarte. Ware et al, (2010)
afirma que existe uma necessidade urgente em estudos focados nos impactos e nas
taxas de recuperação das condições ambientais pretéritas sobre os locais de despejo de
dragagens, especialmente quando se diz respeito a dragagem de aprofundamento, ao
qual está associada a remoção de grandes volumes de sedimentos e com difícil
erodibilidade após o descarte, devido a compactação das camadas mais profundas,
conforme já debatido.
Somerfield et al. (1995) alerta que a mudança na composição da macrofauna pré-
existente pode ser atribuído à alterações na composição do sedimento e do tamanho de
partícula, reduzindo ingestão de alimento de organismos filtradores devido a
concentrações aumentadas de material particulado em suspensão, além de estar
associado ao aumento da concentração de contaminantes. No entanto, uma avaliação
das consequências ecológicas da disposição do material dragado – incluindo dragagem
de aprofundamento e de manutenção – em locais em todo o litoral da Inglaterra e País de
Gales realizadas por Bolam et al. (2006) mostraram que, embora as comunidades dentro
dos locais de despejo foram empobrecidas, o grau de impacto foi em grande parte
pontual. Já Parrott et al. (2002) argumenta que, pelo fato dos sedimentos finos serem
transportados para longe do local de disposição, a dispersão das plumas de descarga e
posterior deposição pode ter efeitos adversos sobre as comunidades bentônicas e
pelágicas das áreas circundantes.
76
Diferentes tipos de efeitos foram identificados e grandes diferenças na
recuperação das taxas foram observadas por diversos autores. Consequentemente, há
uma enorme dificuldade em tirar qualquer conclusão geral sobre o impacto do material
dragado deposição na estrutura da comunidade bentônica ou sobre taxas de
recuperação. Embora se reconheça que existem muitos fatores que afetam a resposta e
recuperação de comunidades bentônicas sobre os despejos de lama em ambiente
marinho, temos como componentes fundamentais, por exemplo, tipo de sedimento,
frequência de despejo e tempo de deposição. Diversos autores postularam que a
recuperação das taxas tem sido relativamente rápida (alguns meses), em ecossistemas
ambientalmente estressados ou de alta energia através de observações suportadas por
resultados de experiências em pequena escala (OLIVER et al., 1977; ROSENBERG,
1977; HIRSCH et al., 1978, FLEMER et al., 1997, RAY & CLARKE, 1999).
A colonização desses ambientes impactados pode ocorrer através de pelo menos
um dos três mecanismos principais: migração vertical dos indivíduos enterrados através
da coluna do material dragado, migração horizontal de indivíduos das comunidades do
entorno e colonização larval através da coluna de água (BOLAM et al., 2003). Nos casos
em que a quantidade de sedimento dispostos não é demasiadamente grande, os efeitos
são relativamente pequenos, pelo fato de muitas espécies serem capazes de migrar para
cima através dos sedimentos depositados (ESSINK, 1999). Quando a quantidade
depositada é muito grande para permitir que espécies migrem, o impacto ambiental a
longo prazo é constatado, e pode se tornar grave já que a recuperação das comunidades
bentônicas é mais complexa, influenciando de forma direta na alimentação da
comunidade nectônica (BOLAM & REES, 2003).
77
Capítulo IV
Metodologia
78
4.1. Introdução
A estruturação metodológica está organizada conforme apresentados os objetivos
do trabalho, através das vertentes com foco para as etapas do desenvolvimento do
projeto de gerenciamento ambiental, fiscalização das obras e investigações geológicas e
geofísicas posteriores. O uso desses métodos visou atender às análises dos aspectos
físicos do ambiente marinho afetado pelo o empreendimento de dragagem do Porto do
Rio de Janeiro e do Canal do Fundão.
Desta forma, as metodologias utilizadas neste estudo são:
Acompanhamento da evolução da dragagem, gestão do volume e intensidade do
descarte na área licenciada para despejo;
Execução do monitoramento ambiental da qualidade do sedimento e da água na
área de estudos (local de descarte oceânico).
Aplicação dos estudos de modelagem hidrodinâmica sobre o comportamento
sedimentar na zona costeira onde houve descarte;
Levantamentos geofísicos e geológico para identificação das modificações do
fundo marinho, provocadas pelo descarte de sedimentos dragados na Área C;
4.2. Controle e Acompanhamento da Disposição do Material Dragado
Neste item são discorridos os aspectos metodológicos sobre aquisição de dados
de volume de material disposto na área de bota-fora, tais como a celeridade da condução
do processo de dragagem. Esta atividade ficou a cargo de um consórcio estabelecido
entre três empresas a pedido da Secretaria Especial de Portos da Presidência da
República (SEP/PR). As informações obtidas pelo consórcio foram divulgadas para o
órgão ambiental e para o Ivig/Coppe/UFRJ, instituto responsável pela execução dos
programas ambientais. Com as devidas autorizações concedidas pelo Instituto e pela
SEP, os dados foram cedidos para auxiliarem nas análises e na elaboração deste
trabalho.
Para obtenção desses dados o processo organizacional se deu da seguinte forma:
Atividades de planejamento;
Atividades de administração interna;
Mobilização de equipamentos (veículo, embarcação de apoio, equipamentos);
Mobilização de pessoal, levantamento de dados.
79
Com essa estruturação primária, a fiscalização das obras de dragagem abrangeu
as atividades referentes aos controles, às consultorias específicas sobre a obra e seus
desdobramentos, a administração interna, mobilização e apoio logístico, cumprimento
dos cronogramas de execução e demais dispositivos contratuais das obras, assim como
para a recuperação dos eventuais atrasos que possam surgir durante o seu andamento.
Outra questão importante sobre a função do órgão fiscalizador inclui a verificação do
cumprimento das condicionantes estabelecidas nas licenças ambientais, nas normas
específicas e na legislação competente.
4.2.1. Obtenção de Informações sobre o Desempenho das Dragas
O desempenho da atividade de dragagem ao longo da execução do
empreendimento se deu através dos RDOs (Relatórios Diários de Obra). A partir destes
RDOs foram elaboradas tabelas mensais (exemplo na Tabela 4.1) nas quais foi possível
estabelecer o tempo médio de carregamento das embarcações ou batelões e a
quantidade de ciclos de dragagem realizados diariamente, incluindo o tempo médio de
navegação com as cisternas cheias/vazias e o tempo médio de cada descarte na Área C.
Adotando-se uma densidade média 1,4 kg/m3, o volume total de sedimento
descartado na área licenciada foi calculado a partir da quantidade de viagens realizadas
para o despejo, em função do volume médio estimado transportado durante as viagens.
Cabe ressaltar que o volume calculado não é medido in loco e deve-se considerar um
coeficiente de empolamento para que o volume seja o mesmo calculado pelas batimetrias
realizadas na área dragada.
80
Tabela 4.1: Exemplo do resumo mensal de RDOs da draga no primeiro mês de dragagem - fevereiro de 2010 - como tempo de carregamento, navegação, descarte e paralisação. As
informações são médias diárias dos valores.
Dia N°
Viagens
Tempo
carrega-
mento
Navegando
Descarte
Paralisação
Ciclo Ciclo
Médio
Volume
cisterna
(m3) Carregada Vazia Interna Externa
12/2 4 2:53 3:29 3:00 1:40 4:44 2:59 18:45 6:56 9.461,43
13/2 3 2:53 2:43 3:32 0:29 9:13 2:39 21:29 7:09 4.419,29
14/2 6 7:44 6:18 6:20 1:15 0:00 1:30 23:07 3:51 13.525,71
15/2 6 8:15 6:36 6:03 0:59 2:31 2:36 27:00 4:30 16.143,57
16/2 5 7:59 5:30 5:00 0:58 0:45 1:00 21:12 4:14 14.040,71
17/2 6 12:33 6:18 5:58 1:03 0:00 0:00 25:52 4:17 24.793,29
18/2 4 9:39 4:16 4:14 0:38 0:00 6:57 25:44 6:26 16.372,86
19/2 5 12:33 5:23 4:16 0:50 1:18 0:52 25:12 5:02 21.608,57
20/2 4 10:31 4:26 3:47 0:44 0:00 0:12 19:40 4:55 15.783,57
21/2 5 11:25 5:52 4:18 0:49 0:20 2:02 24:46 4:57 16.587,86
22/2 5 12:21 5:19 5:02 1:00 0:00 1:23 25:05 5:01 17.502,14
23/2 4 9:11 4:10 4:20 0:43 0:00 4:24 22:48 5:42 13.672,86
24/2 4 8:20 5:55 4:06 0:42 0:00 5:50 24:53 6:13 13.493,57
25/2 4 10:19 4:15 3:55 0:49 0:10 6:57 26:25 6:36 14.882,86
26/2 3 10:59 3:26 3:05 0:37 0:00 2:26 20:33 6:51 9.565,00
27/2 4 12:23 5:00 4:04 0:55 0:00 1:36 23:58 5:59 9.731,43
28/2 4 14:45 4:05 3:48 0:47 0:00 2:29 25:54 6:28 13.067,86
Foram computadas as paralisações sofridas durante cada mês de dragagem,
essas informações também foram obtidas através dos Relatórios Diários de Obras
(Tabela 4.2).
Tabela 4.2: Exemplo da tabela de resumo das informações de paralisações internas, externas e total da dragagem.
P A R A L I S A Ç Õ E S – M A R Ç O 2 0 1 0
Paralisação interna (h) Paralisação Externa Paralisação
total (h) Abastecimento Outras Tráfego de Navios Outras
31:35 12:29 32:32 03:40 80:16
81
4.2.2. Sistema de Rastreamento da Dragagem
Além dos RDOs, contou-se com um sistema de rastreamento georreferenciado da
posição e da rota das embarcações. Este instrumento disponibilizado para a realização
de rastreamento online chamado AUTOTRAC, fornecido por uma empresa especializada.
Com isso o monitoramento da draga pôde ser realizado remotamente via internet de
qualquer computador enquanto a draga estivesse em operação.
O sistema atualiza e armazena as informações sobre a localização (latitude e
longitude) e os eventos (abertura das cisternas, entrada e saída na área de despejo) a
cada cinco minutos, permitindo que os usuários acompanhem tanto os processos que
estão em andamento quanto aqueles já ocorridos. Os dados podem ser exportados para
os formatos PDF e XLS, mantendo as informações armazenadas em um banco de dados
para consulta de informações de data, hora, latitude, longitude, tipo de evento e local de
despejo. O sistema conta também com um recurso que permite representar
cartograficamente a localização específica da draga em tempo real através do próprio
programa navegador da internet. Estes dados, por sua vez, serviram para identificar
eventuais não conformidades, como, por exemplo, despejo em local indevido (figuras 4.1
e 4.2).
Esse sistema foi apresentado formalmente por meio de um treinamento específico
aos integrantes do Programa de Gestão Ambiental. Com isso foi atualizada diariamente
uma planilha com todas as informações apresentadas acima. Estes dados, além de
auxiliar no controle e fiscalização das atividades de dragagem, também serviram para
entrada de informações para a equipe de modelagem hidrodinâmica.
82
Figura 4.1: Exemplo de boletim semanal de controle do despejo de sedimentos.
83
Figura 4.2: Exemplo do sistema de visualização mensal do processo completo de dragagem (dragagem, deslocamento e descarte de sedimentos) de cada embarcação.
84
4.3. Monitoramento Ambiental da Qualidade do Sedimento e da Água
Com base no cronograma de dragagem e demais documentos referenciais de
projeto (RAS, PBA, Plano de Mobilização e Termo de Referência para Dragagem), foi
elaborado o planejamento do monitoramento ambiental. Esse planejamento gerou o
cronograma de coletas de amostras para avaliação da qualidade do sedimento e da água
nas fases antes, durante e depois da dragagem do Porto do Rio de Janeiro, no qual os
métodos e técnicas pertinentes aos estudos desenvolvidos foram determinados com base
na literatura especializada.
Com intuito de identificar e avaliar o grau de interferência no meio ambiente
aquático pelas obras de dragagem, o monitoramento foi composto basicamente por três
fases:
Antes do início das atividades na área de dragagem e disposição oceânica:
Foram realizadas duas campanhas de monitoramento para controle,
conhecimento e avaliação a fim de se constituir um baseline sobre os parâmetros
ambientais monitorados. Nestas campanhas prévias, foram caracterizados parâmetros de
qualidade do sedimento e da água na área de descarte oceânico, para que seja possível
o acompanhamento e comparação com valores obtidos nas campanhas seguintes.
A primeira campanha pré-dragagem foi realizada em 10/12/2009, apenas para
coleta de sedimentos. Foi realizada com objetivo de caracterizar o ambiente receptor
antes dos despejos a serem iniciados pelas obras de dragagem do Canal do Fundão. A
segunda campanha pré-dragagem ocorreu pouco antes do início das obras do Porto do
Rio de Janeiro, em 08/02/2010, com análise completa dos parâmetros de água e
sedimentos.
Durante as atividades na área de dragagem e disposição oceânica:
Mantiveram-se as campanhas de monitoramento durante as atividades de
dragagem para controle, conhecimento e avaliação em caráter de comparativo com as
campanhas pré-dragagem. As campanhas durante a dragagem ocorreram num intervalo
de 19 meses, no qual foram realizadas cinco coletas de sedimentos e 18 coletas de água.
Após as atividades concluídas na área de dragagem e disposição oceânica:
Realização de uma campanha pós-dragagem. Esta campanha teve objetivo de
fazer comparações sobre os parâmetros analisados ao longo de todo o processo de
dragagem e a sua variação após o encerramento do descarte de material. A coleta
ocorreu no dia 07 de novembro de 2011, 2 meses após o encerramento das atividades.
85
A tabela abaixo (Tabela 4.3) mostra o cronograma das datas em que houve
coletas de sedimento e água, distinguidas em pré, durante e pós-dragagem.
Tabela 4.3: Cronograma com os dias das coletas realizadas no Porto do Rio de Janeiro no período de dezembro de 2009 a novembro de 2011.
2009
Dez Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr Jul Nov
Sedimento 10 8 - - - 16 - - 22 - - 13 - - 28 - - 7
Água 8 e 22 13 e 31 30 6 16 8 e 22 13 e 30 22 30 18 13 28 8 28 13 21 7
2010 2011
Pré-dragagem Durante a dragagem
4.3.1. Localização dos Pontos de Coleta
A área onde foram realizadas as amostragens de sedimento e água foi definida a
partir da autorização do INEA, através da expedição de uma Licença Ambiental para o
descarte de sedimentos em área delimitada (Área C). Nesta região de despejo foi
estabelecida uma malha amostral compreendendo a área de influência direta da
disposição do material sedimentar dragado, e foi distribuída da seguinte maneira:
Uma estação no centro da área de despejo (Ponto D),
Uma a 500 m a nordeste do centro da área de despejo (Ponto NE),
Uma a 500 m a sudoeste do centro da área de despejo (Ponto SW).
A tabela abaixo mostra o posicionamento através de coordenadas geográficas e
UTM dos três pontos utilizados para coleta de amostras.
Tabela 4.4: Coordenadas dos pontos de amostragem.
ESTAÇÃO LOCALIZAÇÃO Coordenadas Geográficas UTM
Latitude S Longitude W PONTO X PONTO Y
Ponto D
Região de Despejo
23° 1' 30'' 43° 5' 30" 695558,14 7452438,56
Ponto SW 23° 1' 41'' 43° 5' 44" 695159,75 7452103,26
Ponto NE 23° 1' 18'' 43° 5' 18" 695914,45 7452784,65
Sistema UTM - Datum Horizontal: WGS1984 zona 23S.
Pós- dragagem
86
Figura 4.3: Mapa de localização dos pontos de coleta.
Os equipamentos utilizados para posicionamento e navegação durante as
atividades de coletas foram:
Embarcação de 27 pés;
Aparelho DGPS – Max CSI Wireless;
Sonar de Navegação – Fisheasy;
Gps Portátil – Garmim 76 CSX
Lap Top e software de navegação – HIPACK
87
Figura 4.4: Equipamentos e embarcação para navegação durante as campanhas de coletas de
sedimento e água.
4.3.2 Coleta de Sedimento
As amostras foram coletadas de acordo com o Standard Methods for the
Examination of Water and Wastewater, 21st Edition (APHA, 2005). Para estes
procedimentos utilizou-se uma draga do tipo Petersen (mod. Hidro-Bios) confeccionada
em aço inox não zincado (figuras 4.5 e 4.6), com capacidade de recolher em área de 60
cm2 do leito, correspondendo a uma camada de 20 cm a partir do leito marinho. Ao retirar
os sedimentos capturados pela draga de Petersen, o material foi posto em um vasilhame
88
apropriado e com uma colher o sedimento foi homogeneizado e acondicionadas em
sacos plásticos para análise dos metais e granulometria, e em recipiente de alumínio
para análise dos possíveis contaminantes orgânicos. Para se evitar contaminação
externa, a manipulação foi feita sempre com luvas de látex esterilizadas e os
instrumentos de coleta todos compostos de aço inoxidável (Figura 4.7). Após a coleta
foram transportadas em recipientes apropriados, acondicionados e refrigerados de
acordo com as normas preconizadas pelo Sampling Dredged Material: Guidelines for the
Sampling and Analysis of Dredged Material Intended for Disposal at Sea (IMO, 2005),
para o procedimento de análise laboratorial.
Figura 4.5: Draga de Petersen.
Figura 4.6: Operação da Draga de Petersen para coleta de sedimentos.
89
Figura 4.7: Retirada do sedimento coletado da draga para homogeneização em recipiente apropriado, antes de acondicionar o material.
4.3.3 Metodologia Analítica para Determinação da Granulometria
Para a determinação da composição granulométrica das amostras de sedimentos
utilizou-se cerca de 5 g de amostra úmida em tubos de centrífuga com capacidade para
50 ml. Para a retirada de carbonato inorgânico utilizou-se 10 ml de HCl 1M por
aproximadamente 3 horas, seguido de 3 lavagens com água destilada para eliminação de
resíduos de ácido. Foi realizado um pré-tratamento das amostras com peróxido de
hidrogênio em abundância a quente (80ºC) para eliminar a matéria orgânica, até não ser
mais observada a evolução de gás. Em seguida realizaram-se mais três lavagens das
amostras com água destilada para eliminar resíduos de peróxido de hidrogênio.
Adicionou-se 30 ml de uma solução de pirofosfato de sódio 40 g/l (agente dispersante)
em cada tubo e agitou-se a mistura por 24h.
A quantificação das frações granulométricas entre 0,04 a 500 µm de diâmetro de
todas as amostras foi realizada em um analisador de partículas a laser, modelo Cilas
1064, utilizando previamente 10 minutos de sonicação para dispersão da amostra.
90
Os resultados foram analisados pelo programa de análise granulométrica SAG –
Sistema de Análise Granulométrica, desenvolvido no Lagemar – UFF (DIAS & FERRAZ,
2004). Alguns parâmetros estatísticos de tendência central (média, moda, mediana) e
medidas de grau de dispersão ou espalhamento (desvio padrão, assimetria e curtose)
foram calculados, de acordo com o programa SAG e pelo método Folk e Ward (1957). A
classificação seguiu a escala granulométrica de Wentworth (1922) que mostra a relação
entre as unidades phi() e milímetro (Tabela 4.5).
Tabela 4.5: Relação entre unidades phi ()6 e em milímetros, segundo a escala de Wentworth.
Classificação das partículas sedimentares por tamanho
Nome mm
Seixo -6 a –2 64 a 4
Grânulo -2 a -1 4 a 2
Areia muito grossa -1 a 0 2 a 1
Areia grossa 0 a 1 1 a 0,5
Areia média 1 a 2 0,5 a 0,25
Areia fina 2 a 3 0,25 a 0,125
Areia muito fina 3 a 4 0,125 a 0,0625
Silte 4 a 5 0,0625 a 0, 0039
Argila >8 0,0039 a 0,00195
4.3.4 Avaliação da Qualidade do Sedimento
As amostras foram encaminhadas ao laboratório INNOLAB do Brasil para a
quantificação química por meio da análise dos metais de transição (Cd, Cu, Cr, Hg, Ni,
Pb e Zn) e semi-metal (arsênio), pesticidas organoclorados, PCBs Totais,
hidrocarbonetos policíclicos aromáticos - HPAs (Grupos A e B), carbono orgânico total
(COT) e nutrientes (P-total e N-Kjeldahl) nos sedimentos. Para a caracterização química,
as concentrações de poluentes nos sedimentos foram determinadas na fração total,
conforme determinação da Resolução CONAMA n º 344/2004.
O procedimento analítico para a determinação das concentrações de metais
pesados foi realizado por meio de extração com ácido forte – água régia (ácido nítrico e
ácido clorídrico, [1:3]) – que solubiliza a maior parte dos metais, exceto aqueles ligados a
silicatos e corresponde à fração antropogênica total. Todas as amostras de sedimentos
foram submetidas à extração e analisadas em seu teor de compostos orgânicos
6 Phi () corresponde à unidade de medida do diâmetro da partícula do sedimento cuja equivalência em milímetros (mm) é apresentada na coluna 3 da Tabela 4.5.
91
semivoláteis (SVOC) de acordo com o Standard Operating Procedures, da USEPA - SW-
846 Method 8270.
Tabela 4.6: Parâmetros químicos analisados nos sedimentos de acordo com a resolução CONAMA 344/2004.
Metais de Transição e semimetal
Cádmio, Chumbo, Cobre, Cromo, Mercúrio, Níquel, Zinco.e Arsênio
PCBs Bifenilas policloradas
Pesticidas Organoclorados
BHC (alfa), BHC (beta), BHC (delta), BHC (gama Lindano), Clordano (alfa), Clordano(gama), DDD, DDE, DDT, Dieldrin, Endrin
Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos – HPAs
Naftaleno, Acenaftileno, Acenafteno, Fluoreno, Fenantreno, Antraceno, Fluoranteno, Pireno, Benzo (a) Antraceno, Criseno, Benzo (b) Fluoranteno, Benzo (k) Fluoranteno, Benzo (a) Pireno, Dibenzo (a,h)Antraceno, Benzo (g,h,i) Pirileno, Indeno (1,2,3-cd) Pireno
Atualmente a nível nacional, a Resolução nº. 344 de 25 de março de 2004 é que
estabelece as diretrizes gerais e os procedimentos mínimos para a avaliação do material
a ser dragado em águas jurisdicionais brasileiras. Além de outras menções, nessa
resolução são definidos os critérios de qualidade a partir de dois níveis de classificação
desse material, conforme procedimentos estabelecidos na mesma (Tabela 4.8). Esses
dois níveis de classificação de material a ser dragado, basearam-se nos valores guias
recomendados pela Canadian Environmental Quality Guidelines7 e pela Environmental
Protection Agency/EUA8 na ausência de uma base de dados de origem nacional que
pudesse sustentar os valores ideais para a definição desses níveis.
Embora esta resolução determine valores de referência para avaliação de material
a ser dragado, ela também é usualmente utilizada como referência para a avaliação de
qualidade de sedimentos coletados em água. Os protocolos da Agência Ambiental
Americana (EPA) e do Canada serviram como base para os valores orientadores para a
elaboração da CONAMA 344/2004, e, portanto, os valores serão similares, senão
idênticos. Por esse motivo, não serão feitas comparações dos resultados com valores
dos dois países mencionados, apenas os da própria resolução nacional.
No âmbito dos valores de referência canadenses (Tabela 4.7), as concentrações
de substâncias químicas nos sedimentos, abaixo dos valores da Sediment Quality
7 Canadian Sediment Quality Guidelines for the Protection of Aquatic Life – Interim freshwater sediment guidelines (ISQGs; dry weight), probable effect levels (PELs; dry weight). <www.ec.gc.ca/ceqg-rcqe>.
8 EPA – United States Environmental Agency. EPA – 823-R-00-001 – February 2000.
92
Guidelines – ISQGs são associadas a nenhum efeito adverso à biota. As concentrações
acima dos valores definidos no Protection of Aquatic Life - PELs estão associadas a
efeitos adversos à biota e as concentrações com valores entre ISQGs e PELs
representam a faixa na qual, ocasionalmente, efeitos adversos podem ser observados. O
uso destes dois níveis de valores auxilia na caracterização da área onde os sedimentos
foram coletados, bem como o potencial mínimo ou a significância toxicológica como foco
da investigação.
Os valores de referência determinados pela EPA-EUA (Tabela 4.7), também
indicam as concentrações de substâncias químicas nos sedimentos. Abaixo dos valores
da Effects Range Low – ERL (valores de baixo alcance) indica que essas concentrações
raramente podem produzir efeitos adversos. Já as concentrações acima dos valores
definidos no Effects Range Median - ERM estão frequentemente associadas a efeitos
adversos à biota. As concentrações com valores entre ERL e ERM representam a faixa
na qual, ocasionalmente, efeitos adversos podem ser observados.
Tabela 4.7: Siglas e significados dos níveis utilizados pelos documentos canadenses, norte americanos, e dos níveis 1 e 2 Resolução CONAMA 344/2004.
País Sigla Significado
Canadá
ISQG Guia interino de qualidade do sedimento marinho
(Interim Marine Sediment Quality Guidelines)
PEL Nível de incidência e prováveis efeitos da adversidade biológica
(Probable effects Levels and Incidence of Adverse Biological Effects)
EUA
ERL Baixo alcance de efeitos
(Effects Range-Low)
ERM Efeito mediano de alcance
(Effects Range-Median)
CONAMA
Nível 1 Limiar abaixo do qual se prevê baixa probabilidade de efeitos adversos à biota
Nível 2 Limiar acima do qual se prevê um provável efeito adverso à biota
93
Tabela 4.8: Valores da Tabela III da RESOLUÇÃO CONAMA nº 344/2004 para poluentes em sedimentos em ambiente de água salina-salobra.
Poluentes Águas Salinas-Salobras
Nível 1 Nível 2
Metais Pesados e Arsênio (mg/kg)
Arsênio2 8,2 70
Cádmio2 1,2 9,6
Chumbo2 46,7 218
Cobre2 34 270
Cromo2 81 370
Mercúrio2 0,15 0,71
Níquel2 20,9 51,6
Zinco2 150 410
Pesticidas Organoclorados
BHC (alfa) 3 0,32 0,99
BHC (beta) 3 0,32 0,99
BHC (delta) 3 0,32 0,99
BHC (gama Lindano) 1 0,32 0,99
Clordano (alfa) 3 2,26 4,79
Clordano(gama) 3 2,26 4,79
DDD1 1,22 7,81
DDE1 2,07 374
DDT1 1,19 4,77
Dieldrin1 0,71 4,3
Endrin1 2,67 62,4
Bifenilas Policloradas
Totais (g/kg) PCB’s1 22,7 180
Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos
HPAs(g/kg)
GRUPO A
Benzo (a) antraceno1 74,8 693
Benzo (a) pireno1 88,8 763
Criseno1 108 846
Dibenzo (a,h) antraceno1 6,22 135
GRUPO B
Acenafteno2 16 500
Acenaftileno2 44 640
Antraceno2 85,3 1100
Fenantreno2 240 1300
Fluoranteno2 600 5100
Fluoreno2 191 540
2-metil naftaleno1 70 670
Naftaleno2 170 2100
Pireno2 665 2600
de HPAs 3000
Os valores orientadores, adotados na TABELA III, têm como referência as seguintes publicações oficiais canadenses e norte-americanas: 1 ENVIRONMENTAL CANADA. Canadian Sediment Quality Guidelines for the Protection of Aquatic
Life.Canadian Environmental Quality Guidelines - Summary Tables. <http://www.ec.gc.ca>, atualizado em 2002.
2 Long, E.R., MacDonald, D.D., Smith, S.L. & Calder F.D. (1995). Incidence of adverse biological effects
within ranges of chemical concentrations in marine and estuarine sediments. Environmental Management 19 (1): 81-97.
3 FDEP (1994). Approach to the Assessment of Sediment Quality in Florida Coastal Waters. Vol. I.
Development and Evaluation of Sediment Quality Assessment Guidelines. Prepared for Florida Department of Enviromental Protection - FDEP, Offi ce of Water Policy, Tallahasee, FL, by MacDonald Enviromental Sciences Ltd., Ladysmith, British Columbia. 1994.
Demais dados de trabalhos científicos também foram incorporados nas
comparações dos resultados com objetivo de se estabelecer os dados em relação aos
valores de background para o ambiente estudado. Dornelles (1993) a partir de um
extenso levantamento na Plataforma Continental Interna entre a Ilha Grande e Cabo Frio
94
sobre metais pesados no sedimento, coletou, dentre várias amostras, uma em local
relativamente próximo à área (1370 m a ENE do limite da Área C). Os resultados obtidos,
apesar de serem relativos à fração potencialmente móvel – e não a fração total, como no
presente estudo – servem para identificar a área em termos de níveis basais para os
compostos de Cd (<0,1 µg.g-1), Cr (<2,6 µg.g-1), Cu (<0,8 µg.g-1), Pb (<3,8 µg.g-1) e Zn
(1,9 µg.g-1). Barrocas e Wasserman (1995), através de uma revisão sobre o Mercúrio na
Baia de Guanabara mostra que nessa região os valores variam de 0,7 a 20 mg. Kg-1,
porém, os valores considerados como naturais estariam bem abaixo, como mostrado em
FEEMA (1986) apud Barrocas e Wasserman (1995) em torno de 0,1 mg.Kg-1na saída da
baia, já claramente sob influência das massas d’águas costeiras. Baptista et a.l, (1999,
2000, 2006) apresentam dados de sedimentos coletados em testemunhos na enseada de
Jurujuba e afirmam valores pré-antropogênicos a partir de datação isotópica usando
Pb210 e por radiocarbono, no qual foi determinada uma base de concentração para os
seguintes compostos: 19 ppm de Co; 40,05 ppm de Cr; 9 ppm de Cu; 27 ppm de Ni; 24,4
ppm de Pb e 58,4 ppm de Zn no sedimento. A Tabela 4.9 mostram todos os valores de
background compilados e convertidos para uma mesma unidade.
Tabela 4.9: Valores de background compilados para comparação dos resultados a serem apresentados.
Parâmetros Res.CONAMA
Nº344/04 Nível 1 Dornelles
(1993) FEEMA (1986)
Baptista et al. (2000)
Arsênio 8,2 - - -
Cádmio 1,2 <0,1 - -
Chumbo 46,7 <3,8 - 24,4
Cobre 34 <0,8 - 9
Cromo 81 <2,6 - 40,05
Mercúrio 0,15 - 0,1 -
Níquel 20,9 - - 27
Zinco 150 1,9 - 58,4
Foram realizadas também, determinações de Carbono Orgânico Total (COT),
Nitrogênio Kjeldahl Total e Fósforo Total do material a ser dragado, para subsidiar o
gerenciamento na área de disposição (Tabela 4.10).
Tabela 4.10: Valores alerta para nutrientes segundo a Resolução 344.
Parâmetros Valor Alerta
Carbono Orgânico Total – COT (%) 10
Nitrogênio Kjeldahl Total (mg/kg) 4800
Fósforo Total (mg/kg) 2000
95
4.3.5 Coleta e Análise de Água
Objetivando uma avaliação mais abrangente sobre os impactos na área de
disposição final do material dragado, verificou-se a necessidade de identificar os
potenciais impactos na qualidade das massas d’água da área de disposição oceânica,
uma vez que se considera em principio, que qualquer anomalia dos parâmetros físico-
químicos da água no local de descarte esteja diretamente relacionada com a qualidade
do sedimento disposto neste local.
Dessa forma, a malha amostral da área de disposição foi desenhada nas mesmas
estações de coleta de sedimento, com três estações de coleta distribuídas na região de
descarte, definidas com o objetivo de abranger inteiramente a área de influência direta da
disposição do material sedimentar dragado. Foi adicionado um ponto fora da área de
descarte (Ponto B), a fim que que os resultados obtidos nos pontos dentro da Área C,
sejam comparados com este ponto, uma vez que a dinâmica das massas d’água é muito
superior ao grau de variabilidade dos parâmetros estudados no sedimento da mesma
área (Figura 4.8).
Figura 4.8: Pontos de coleta de água dentro da Área C (pontos NE, D e SW) e na entrada da Baia de Guanabara (Ponto B).
As medições foram realizadas na camada superficial da água, a 20 cm abaixo da
lâmina d’água, e na camada de fundo da coluna, a aproximadamente 1 m do fundo,
conforme ilustrado na Figura 4.9.
96
Figura 4.9: Profundidades de coleta de água.
As medições in situ do parâmetro de turbidez foram determinadas empregando-se
um turbidímetro, modelo Hach 2100P, com precisão de 0,1 NTU. A medição da
transparência da água também foi realizada in situ, com auxílio de um Disco de Secchi
com cabo graduado com intervalos de cinco centímetros (Figura 4.10).
Para o cálculo de SST, foram coletadas amostras de água na superfície e no
fundo em cada uma das quatro estações previamente estabelecidas, utilizando garrafa
coletora teflonada do tipo Van Dorn. Após a coleta, filtrou-se ainda no local da coleta com
uma bomba manual um volume aproximado de 3.000 ml, utilizando-se filtros de éster de
celulose (Millipore) de 0,45 µM de porosidade (Figura 4.11). Os filtros foram
imediatamente acondicionados em frascos escuros contendo sílica-gel e mantidos a uma
temperatura de aproximadamente -4°C até o momento da quantificação propriamente
dita. Esta metodologia se mostra adequada para determinação de concentração do
material particulado, pois minimiza os erros de amostragem tanto por mudança na
hidrodinâmica da amostra (troca de um sistema de alta energia por um sistema fechado)
quanto por decantação e adsorção do material particulado nas paredes do frasco
amostrado. Os critérios de aceitação das amostras seguiram os procedimentos
preconizados no protocolo de coleta Standards Methods for the Examination of Water and
Wastewater, 21st Edition, Methods of Sea Analysis. As amostras de água foram
transportadas para o laboratório INNOLAB do Brasil Ltda.
Superfície do
mar
Camada de
sedimento
0,2m
1m
97
Figura 4.10: Medição da transparência e da turbidez da coluna d’água.
Figura 4.11: Coleta de água na superfície e fundo, e filtragem para quantificação de Sólidos Suspensos Totais.
Figura 4.12: Equipamentos utilizados para coleta de água e sedimento de fundo.
98
Figura 4.13: Anotações de resultados e observações em planilha e material de armazenamento de água para análise.
4.3.5.1 Instrumentos Estatísticos de Avaliação
Os instrumentos estatísticos convencionais, como por exemplo, a média e o
desvio padrão nem sempre podem ser medidas adequadas para representar um conjunto
de valores, uma vez que, na série de dados obtidos possam existir valores extremos que
seguramente irão distorcer de maneira exagerada esse conjunto de dados. Além disso,
com a utilização de ferramentas estatísticas usuais não é possível a ideia da assimetria
da distribuição dos valores. Para facilitar a avaliação do universo de dados de qualidade
de água obtidos, ao longo do período de fevereiro de 2010 a novembro de 2011, foi
utilizado o recurso estatístico de diagramas de caixa. Deste modo, a variabilidade do
conjunto de dados aqui apresentada por diagramas de caixa, ou o boxplot configura de
forma quase que imediata a dispersão dos dados desse conjunto. O boxplot é um
instrumento estatístico bastante simples, conforme o esquema abaixo pode demonstrar e
a descrição a seguir.
99
Figura 4.14: Diagrama de Caixa ou boxplot.
Para solucionar esses problemas, utilizou-se o boxplot. Para construí-lo, desenha-
se uma "caixa" com o nível superior dado pelo terceiro quartil (Q3) e o nível inferior pelo
primeiro quartil (Q1). A mediana (Q2) é representada por um traço no interior da caixa e
segmentos de reta são colocados da caixa até os valores máximo e mínimo, que não
sejam observações discrepantes. O critério para decidir se uma observação é
discrepante pode variar; por ora, os valores discrepantes são aqueles maiores do que
Q3+1.5*(Q3-Q1) ou menores do que Q1-1.5*(Q3-Q1). O boxplot, ainda fornece
informações sobre posição, dispersão, assimetria, caudas e valores discrepantes.
4.4. Modelagem Hidrodinâmica
As análises de hidrodinâmica ambiental foram baseadas em métodos
computacionais de circulação tridimensional, simulação de deriva de sedimentos,
dispersão das plumas de sedimentos e dos depósitos no fundo oceânico. Os modelos
utilizados no desenvolvimento desse estudo fazem parte do SisBaHiA - Sistema Base de
Hidrodinâmica Ambiental, um sistema profissional de modelos computacionais registrado
pela Fundação Coppetec, órgão gestor de convênios e contratos de pesquisa
da COPPE/UFRJ.
A fase de preparação do modelo hidrodinâmico focou em criar condições
ambientais semelhantes àquelas que ocorrem durante as atividades de despejo dos
100
sedimentos na Área C e área de influência adjacente. Inicialmente foram executadas
modelagens hidrodinâmicas (para situações ambientais típicas), nas quais se obteve o
padrão de circulação definido pela variação da elevação da superfície livre e pela
velocidade das correntes em diferentes níveis da coluna d’água ao longo da região
modelada, para diferentes condições impostas. Desta forma, para diversas situações de
ventos e marés, se prevê o padrão de circulação resultante.
No modelo de propagação de ondas provenientes de mar aberto, foram simulados
os efeitos de refração, difração, dissipação por atrito no fundo e arrebentação. Pôde-se
obter o campo de ondas em mar aberto nas cercanias da área de despejo, para uma
gama de direções e períodos de ondas incidentes.
Posteriormente, para análise de deriva de sedimentos, foram verificadas as
tendências de erosão e deposição nas situações ambientais durante o período projetado,
realizando-se o transporte de sedimentos condicionado por tensões no fundo causadas
conjuntamente por ondas e correntes. Através de padrões de correntes próximas ao
fundo, obteve-se a deriva de sedimentos mais arenosos, que são transportados na
interface água/sedimento. Por meio de padrões médios de correntes na coluna de água,
estimou-se a deriva de sedimentos finos que são transportados em suspensão.
Para estabelecer cenários de modelagem das plumas de sedimentos em
suspensão e dos depósitos no fundo oceânico, foram utilizados dados ambientais
sincronizados com as operações de dragagem. Para simulação das espessuras de
depósitos do material dragado no leito oceânico e concentração de sedimentos em
suspensão, foi utilizado o modelo lagrangeano do SisBaHiA.
4.4.1. Domínios Modelados
O domínio de modelagem foi discretizado com uma malha de elementos finitos
biquadráticos (Figura 4.15). O domínio de modelagem e a discretização (espaçamento
entre os nós de cálculo) foram definidos visando dar uma representação detalhada das
correntes na região oceânica e dimensionados para abranger toda a região costeira
adjacente.
O domínio de modelagem abrange as áreas de dragagem e de disposição dos
sedimentos, conforme mostrado nas figuras a seguir.
101
Figura 4.15: Malha de elementos finitos com 1991 elementos e 8512 nós.
4.4.2. Coleta de Dados Disponíveis
Os seguintes dados necessários para o desenvolvimento dos trabalhos foram:
1. Dados de ventos e marés: Foram obtidas as séries temporais de ventos e marés ao
longo dos meses de realização das dragagens, de modo a se realizar adequadamente
as análises nas diferentes fases de progresso das obras. Os dados de vento foram
obtidos junto à Rede de Meteorologia do Comando da Aeronáutica, e os dados de
maré na Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN).
2. Medições de correntes, níveis de água e ventos, já realizados pela equipe do
Laboratório de Traçadores da COPPE/UFRJ, em estudos anteriores nas áreas de
interesse, foram utilizados para calibração de modelos.
3. Dados de correntes costa-fora foram inferidos a partir de variações do nível médio
diário do mar, uma vez que há boa correlação entre tais.
4. Dados com caracterização sedimentológica da região de interesse.
5. Dados relativos a operações de dragagem e aterro hidráulico, por exemplo:
a) Localidade dos sítios a serem dragados.
b) Caracterização sedimentológica do material dragado nos diferentes sítios, isto é, curva
granulométrica, densidades, teor de conchas, etc.
c) Caracterização e produção dos equipamentos de dragagem em cada local.
102
d) Roteiro das operações de dragagem e descarte. Por exemplo: o ciclo de dragagem e
descarte, incluindo, tempo de enchimento da cisterna da draga, tempo de manobra e
viagem ao local do despejo, tempo de descarga, tempo de manobra e volta ao sítio de
dragagem. Inclui também os horários de operação por dia e por semana ao longo de
um mês típico de operação.
4.4.3. Implantação de Bases de Dados Dedicadas ao Projeto
Nesta etapa dos trabalhos foram desenvolvidas bases de dados dedicadas ao
objetivo em questão, com domínios detalhados nas regiões de interesse.
A estratégia geral do programa de modelagem é fundamentada em bases de
dados, e objetiva dar confiabilidade e facilidade de manipulação de dados e resultados
aos usuários adotando um sistema hierárquico de base dados da seguinte forma:
1. Base de Dados Selecionada: seleciona-se a Base de Dados pertinente ao caso de interesse através da
interface do SisBaHiA.
2. Projeto de Modelagem Selecionado: seleciona-se através da interface do programa de modelagem o
Projeto de Modelagem desejado.
3. Domínio & Malha Selecionado: seleciona-se diretamente na interface o domínio e respectiva malha
de discretização desejados. Novos Domínios & Malhas podem ser implementados quando necessário, e
ferramentas de discretização associadas.
3’. Modelo de Propagação de Ondas: seleciona-se o modelo de propagação de ondas desejado. Por
usar discretização automática via grade de diferenças finitas, a partir do nível 2, tal modelo segue outra
linha de hierarquia, por isso aparece como nível 3’.
5. Modelo de Transporte Selecionado: selecionados dentre os muitos que podem ter sido
montados e associados com um Modelo Hidrodinâmico selecionado. Novos modelos de transporte
podem ser criados e montados quando necessário, oferecendo os seguintes tipos de modelos de
transporte:
i. Modelo de Transporte Euleriano para escalar genérico.
ii. Modelos de Qualidade de Água, i.e., modelos de transporte Euleriano interligados para escalares
representando de parâmetros de qualidade de água com reações cinéticas com sinergia.
iii. Modelos de Transporte Lagrangeano determinísticos e probabilísticos. Neste bloco inclui-se o
modelo de deriva condicionada de sedimentos por ação conjunta de ondas e correntes.
iv. Modelos de Transporte de Sedimentos que podem funcionar acoplados ou não a modelos
hidrodinâmicos.
4. Modelo Hidrodinâmico e Modelo de Geração de Ondas Selecionado: seleciona-se diretamente
o M. Hidrodinâmico ou o M. de Geração de Ondas representativo do cenário de interesse, dentre os
muitos que podem ter sido montados e associados com o Domínio & Malha de interesse. Cada cenário
de interesse com suas condições de contorno e forçantes próprios terá seu respectivo modelo
hidrodinâmico e modelo de geração de ondas. A mesma malha de um domínio pode ser usada para
tantos modelos hidrodinâmicos 2DH ou 3D, ou modelos de geração de ondas que se queira montar.
103
A estrutura de base de dados explicita a interdependência existente entre malhas
e modelos associados. Fica claro assim porque a solicitação de simulação de um novo
caso de transporte de um escalar, por vezes, pode requerer muito trabalho prévio, por
exemplo, uma nova modelagem hidrodinâmica ou até o desenvolvimento de uma nova
malha. Como se vê na estrutura descrita acima, os modelos de transporte estão no último
nível da hierarquia de modelagem e, o volume de trabalho aumenta com a necessidade
de incluir desenvolvimentos nos níveis anteriores.
4.4.4. Calibração dos Modelos
Com dados sinóticos de correntes, marés e ventos obtidos no contexto deste
trabalho, foi realizado o processo de calibração convencional.
Tipicamente na utilização do SisBaHiA obtêm-se:
Coerências entre valores medidos e valores computados de níveis de água em
geral melhores que 90%. Após calibração é usual que sejam superiores a 95%.
Coerências entre valores medidos e valores computados de velocidade e direção
de correntes são usualmente melhores que 70%. Após calibração é comum ter-se
coerências superiores a 90%.
Coerências entre valores medidos e valores medidos de concentração de plumas
são semelhantes às verificadas para velocidade e direção de correntes. Como os
modelos de transporte de plumas sedimentares recebem como dados de entradas
os resultados de níveis e correntes dos modelos hidrodinâmicos, a confiabilidade
dos modelos de transporte é intrinsecamente função da qualidade dos resultados
hidrodinâmicos.
Em resumo, a calibração de modelos de hidrodinâmica ambiental obedeceu à
seguinte ordem:
a. Calibração geométrica: afere se a modelagem digital do terreno do domínio de
modelagem, feita através da malha de discretização, representa adequadamente
os contornos e a batimetria da região de interesse. Para isso, utilizaram-se dados
batimétricos condizentes com as necessidades.
b. Calibração hidrodinâmica: afere se os modelos hidrodinâmicos representam
adequadamente a variação de níveis de água e correntes nas regiões de
interesse, sob diferentes condições, por exemplo, marés de sizígia e de
quadratura e ventos.
c. Calibração de modelos de transporte: afere se os modelos de transporte de
escalares, usando as correntes e níveis dos modelos hidrodinâmicos, são
104
capazes de representar adequadamente as concentrações de parâmetros de
interesse ao longo do tempo.
Não é razoável querer obter uma boa calibração Nível 3 sem previamente obter
uma boa calibração Nível 2, que por sua vez depende da calibração Nível 1.
4.4.5. Simulações de Projeto
As simulações de projeto forneceram dados que permitiram atingir os objetivos
descritos anteriormente:
a. Caracterização e descrição de cenários de circulação hidrodinâmica antes durante
e depois da realização das obras, focando na região de descarte oceânico.
b. Caracterização e descrição de padrões de ondas geradas pelos mesmos ventos
locais usados nos modelos hidrodinâmicos, para condições ao longo da
realização das obras.
c. Caracterização e descrição de cenários de deriva de plumas de sedimentos
decorrentes das operações, focando na área de bota-fora, tipificando as fases
inicial, intermediária e final das operações. Tal caracterização inclui a obtenção de
distribuições de concentrações de sedimentos finos em suspensão na água, além
de zonas de sedimentação com altura do material sedimentado. Inclui também
modelagem probabilística de passagem de nuvens de sedimentos com
concentrações acima de valores limites definidos em 20 mg/l.
4.4.6. Modelo de Transporte de Sedimentos - Mobilidade e Deposição de
Sedimentos
A modelagem do transporte e deposição primária dos sedimentos finos suspensos
na dragagem devido às correntes é condicionada pela tensão de fundo gerada por ondas
e correntes. Na simulação, o modelo considera que a deposição efetiva de partículas, ou
seja, a etapa final do processo de sedimentação, só ocorre quando não há condições de
transporte da partícula que sedimenta. O processo implementado no SisBaHiA considera:
VS = velocidade de sedimentação média da classe de sedimentos.
oc = tensão no fundo crítica de mobilidade das partículas que sedimentam com VS.
a = tolerância de oc
A partir de VS calcula-se uma taxa de sedimentação variável no tempo e no
espaço em função da altura da coluna de água H através da expressão:
105
( , , ) ln(0,205) ( , , )S SK x y t V H x y t
O valor 0,205 é ajustado para dar diferença acumulada zero após o tempo de
sedimentação característico Tsed = H/VS. Isto é, no início ocorre deposição mais rápida
que a teoria linear para granulometria uniforme, no fim a deposição é mais lenta. Como
mostra a Figura 4.16, no tempo característico Tsed indicado pela seta, a diferença
acumulada entre a formulação adotada e a teoria linear é nula. Simulam-se deste modo
uma curva granulométrica, com material graúdo depositando-se mais rapidamente no
início, e o material mais fino depositando-se lentamente no fim.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
tem po (s)
C/C
o
-
Linear
Ks = Vs/H
Ks = -ln(0.205)×Vs/H
T em po de sedim entação
caracterís tico ca lcu lado
pela teoria linear: Tsed
D iferença acum ulada
é nula em Tsed
Figura 4.16: Curvas de sedimentação pela teoria linear para granulometria uniforme e pelas formulações com taxa KS = –VS /H e com taxa adotada no modelo KS = –ln(0.205) × VS /H. Repare
que no caso da taxa usual, KS = – VS /H, a sedimentação ocorre como se todas as partículas fossem mais finas que as da granulometria uniforme suposta na teoria linear. No gráfico, os
valores no eixo do tempo são apenas ilustrativos.
KS é variável no tempo e no espaço em função da altura da coluna de água H
onde está a partícula em um dado instante. KS é variável, porque em um local com maior
profundidade, o tempo necessário para deposição no fundo é maior que em local mais
raso. Efetivamente, o sedimento só sai da coluna d’água quando se deposita no fundo.
Esta formulação de KS simula de modo mais realista que a usual formulação linear para
granulometria uniforme, pois a perda de massa de sedimentos em suspensão na coluna
de água seguirá uma exponencial, sendo mais rápida no início e mais lenta no fim. A
parte inicial mais rápida representa a perda da fração mais graúda dos sedimentos, e a
parte final mais lenta representa a fração mais fina.
106
Transporte e sedimentação condicionada: Em cada instante, se no local em
que a partícula estiver, a tensão no fundo exercida pelo escoamento o, for menor que o
fator oc×(1 – a), o modelo considera que há pouca turbulência e as partículas
sedimentam pois o escoamento não tem capacidade de transporte, portanto, o KS da
partícula é ativado e o tempo de sedimentação é contabilizado. Contrariamente, enquanto
houver o > oc×(1 + a) há muita turbulência, o escoamento tem capacidade de transporte
e como não haveria deposição no fundo, KS é desativado e o tempo de sedimentação é
interrompido. Na situação intermediária ocorre o processo probabilístico descrito a seguir:
“Se (o/oc – 1 + a) < (2a × A[0,1]) admite-se não haver capacidade de transporte.”
Assim, KS é ativado e o tempo de sedimentação é contabilizado, caso contrário há
capacidade de transporte, KS é desativado e o tempo de sedimentação é interrompido.
A[0,1] é um número aleatório entre 0 e 1, gerado a cada passo de tempo para cada
partícula. Com um valor de a diferente de zero, simula-se a incerteza que existe na
determinação de oc. Por exemplo, se oc for estimado através da curva do parâmetro de
Shields, o valor de a representa largura da nuvem de dados experimentais para os quais
a curva de Shields se ajusta. Se as partículas em suspensão forem similares a siltes e
argilas, as incertezas quanto ao valor de oc são maiores.
Repare que se o/oc = 1, a probabilidade de sedimentação é de 50%. À medida
que o/oc se aproxima de (1 – a) a probabilidade de sedimentação aumenta, e à medida
que o/oc se aproxima de (1 + a), a probabilidade de sedimentação diminui.
Para o caso em questão, seguindo estimativa calculada através da formulação de
Van Rijn para VS e diagrama de Shields para oc, adotou-se nas modelagens os valores
apresentadas na Tabela 4.11.
4.4.7. Caracterização dos Sedimentos
A caracterização granulométrica foi feita a partir de análises granulométricas de
sondagens feitas na área do projeto. Os percentuais referentes às frações
granulométricas indicadas na tabela a seguir, foram obtidos através da média dos
percentuais das diversas sondagens feitas nas áreas 1, 2 e 4 que foram apresentados no
documento “Avaliação da qualidade dos sedimentos, Dragagem do canal de Acesso,
bacia de evolução e berço de atracação do porto do Rio de Janeiro”, elaborado pelo
INPH para a SEP (INPH, 2008).
Além disso, foram adotadas as seguintes premissas:
O percentual de cascalho foi incluído no percentual referente à areia grossa;
107
Os percentuais de silte e argila foram combinados e em seguida divididos em
duas frações, uma delas representando o material livre e outra representando o
material compactado. Foram adotadas as seguintes proporções: 20% do material
fino (argila + silte) foram considerados como livre e 80% foram considerados
como material compactado.
A tabela abaixo ilustra os percentuais adotados e os demais parâmetros obtidos
de acordo com a metodologia para os resultados de concentração de sedimentos em
suspensão.
Tabela 4.11: Características granulométricas dos sedimentos do leito na área do projeto.
Material % Massa especifica
(kg/m³) toc (N/m²) Tolerância % d50(mm)
Vel. Sed (m/s)
Areia Grossa 13,06 2,650 0,36 30 0,75 0,0933
Areia Média 9,32 2,650 0,23 20 0,23 0,0273
Areia Fina 15,81 2,650 0,175 20 0,2 0,0221
Finos: Silte-Argila 12,36 2,650 0,136 20 0,031 0,0007
Flocos 49,45 2000 1,3 20 2 0,1940
É importante destacar que o programa de modelagem utilizado permite que sejam
modelados lançamentos de características bastante variadas ao longo das simulações.
Isto é, para cada lançamento podem ser informados seus volumes, características
granulométricas e instantes de lançamento. A Figura 4.17 ilustra a entrada de dados para
o programa para uma fonte (lançamento de partículas) do modelo Lagrangeano,
representando umas das classes granulométricas representadas.
108
Figura 4.17: Entrada de dados de fontes do modelo Lagrangeano do SisBaHiA.
4.5. Levantamentos Geofísicos e Geológicos
Os resultados sobre os levantamentos geofísicos e geológicos foram obtidos em
parte pelo envio de dados de batimetrias realizadas pelo consórcio de apoio à
fiscalização da dragagem do Porto do Rio de Janeiro, e em parte por campanhas
posteriores às realizadas diretamente para o presente trabalho. Ao total foram seis
campanhas de levantamentos geofísicos e geológicos na área de disposição oceânica:
1ª Campanha – Batimetria realizada em novembro de 2010: Consórcio de apoio à
Fiscalização;
2ª Campanha – Batimetria realizada em dezembro de 2011: Consórcio de apoio à
Fiscalização;
3ª Campanha: – Batimetria realizada em 01 abril de 2013: Levantamento próprio;
4ª campanha: – Sonar de Varredura Lateral e Filmagem Subaquática realizada em
19 de abril de 2013: Levantamento próprio.
5ª Campanha – Filmagem Subaquática em condições mais favoráveis em 18 de
maio de 2013: Levantamento próprio.
6ª Campanha – Sondagem Geológica em 10 de junho de 2013: Levantamento
próprio com ajuda da Empresa Geodrill.
109
4.5.1 Batimetrias
As sondagens batimétricas realizadas pelo consórcio atenderam o Decreto-Lei nº
243, que “Fixa as diretrizes e bases da Cartografia Brasileira”, e as disposições contidas
na Normam-25, que estabelece normas e procedimentos para autorização e controle dos
Levantamentos Hidrográficos realizados em águas sob jurisdição brasileira por órgão ou
entidade não pertencente à Marinha Brasileira. Foram obedecidas ainda, as
especificações para levantamentos hidrográficos, previstas na Publicação Especial nº 44,
5ª edição de fevereiro de 2008, da Organização Hidrográfica Internacional (OHI) e as
normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).
Foram também atendidas todas as prescrições de contrato e Termos de
Referências, que dizem respeito às metodologias a serem seguidas na execução das
sondagens batimétricas e no processamento dos dados colhidos nas mesmas.
As linhas de sondagem foram estabelecidas previamente, de acordo com o
previsto no Termo de Referência da Fiscalização da dragagem e foram mantidas para os
levantamentos sucessivos. Estas linhas foram acompanhadas, em tempo real, pela
embarcação de serviço com auxilio do computador de bordo e de sistema DGPS, com
gerenciamento do Programa Hypack.
4.5.1.1. Nível de Redução de Sondagens
Os levantamentos batimétricos foram ajustados altimetricamente ao valor de
referência de nível (RN) adotada pala Diretoria de Hidrografia e Navegação para a Carta
Náutica no 1511 sendo as sondagens corrigidas do efeito da maré, utilizando a estação
maregráfica e os níveis de redução (NR) da DHN.
Para a realização do levantamento hidrográfico foram executadas linhas regulares
de sondagem espaçadas de 100 metros umas das outras, em toda a área de interesse e
três linhas de verificação, dispostas de modo transversal às regulares.
Os resultados obtidos através da comparação entre as profundidades registradas
nas linhas regulares e nas linhas de verificação, a incerteza vertical total, obtida ficou
abaixo de 0,55 m, de acordo com o previsto no item IV, subitens D e E, da Normam-259.
Abaixo, algumas especificações e procedimentos sobre os levantamentos
batimétricos:
9 Normas da autoridade marítima para levantamentos hidrográficos
110
Frequência de operação
Os levantamentos batimétricos realizados pelo consórcio de apoio à fiscalização
foram com a ecosonda Oceandata Bathy 500, operando na frequência de 200 kHz. A
batimetria final foi realizada como equipamento OMEX Sonarmite, também na frequência
de 200 KHz.
Calibração da ecosonda
No início e no fim dos trabalhos, foi usada uma placa de calibração, colocada sob
o transdutor, em várias alturas.
Velocidade do som na água utilizada
Na sondagem foi utilizada a velocidade do som na água de 1.526 m/s. Como
todos os equipamentos foram fixados no mesmo suporte não houve a necessidade de
realizar um esquema apresentando os valores do offset.
Profundidade de imersão do transdutor
Durante as execuções das sondagens, foi mantida submersão de 0,80 m. O
controle do afundamento do emissor foi realizado com o barco em movimento na
velocidade próxima à da utilizada na sondagem, levando-se em conta, portanto, o
afundamento da embarcação em função do deslocamento.
4.5.1.2. Processamento
O processamento final foi realizado com emprego dos programas especializados
Hypack e do Oasis Montaj. Os dados, após serem devidamente verificados, foram
ajustados às variações da maré e assim ajustados ao NR da DHN para o local, e
processados de forma a serem obtidas as tabelas XYZ que serviram de base para a
elaboração da planta batimétrica.
Com os dados das alturas sobre o nível de redução, as profundidades medidas e
as posições obtidas durante os levantamentos (arquivos de maré e RAW do Hypack), as
linhas levantadas foram editadas uma a uma e confrontadas com os ecogramas.
A partir das linhas editadas, na fase sort, do Hypack, foram criados os arquivos do
tipo xyz. Esse arquivo também serviu para a elaboração das curvas isobatimétricas, de
metro em metro, apresentadas na batimetria.
O levantamento posterior (abril de 2013) seguiu os mesmo critérios executados
anteriormente, necessários para obtenção de dados mais fiéis possíveis a fim de
comparar ambos os levantamentos. A embarcação mobilizada para o levantamento foi
111
propriedade do prof. Gilberto Dias, assim como o sistema de navegação e
processamento dos dados batimétricos.
4.5.2 Levantamentos com Sonar de Varredura Lateral
Nas campanhas complementares foram realizados levantamentos geofísicos com
demais equipamentos a fim de identificar a natureza e situação dos depósitos de material
dragado na área de bota-fora. Além da batimetria, outro método indireto de investigações
do substrato marinho superficial foi através do Sonar de Varredura Lateral (SVL).
O uso do equipamento SVL 4100P EdgeTech com sensor 272TD usado na
frequência de 100KHz, adquirido pela UFF, com recursos da CAPES – Pró Equipamentos
(Figura 4.18), possibilitou o mapeamento, visualização e caracterização de fundos
marinhos de forma diferenciada do mapeamento batimétrico convencional. A técnica
baseia na transmissão de um sinal acústico onde o som é transmitido lateralmente para a
água por um transdutor rebocado por uma embarcação. O pulso sonográfico ou frente de
onda sonora incide para os dois lados num eixo transversal ao de navegação em vez de
apenas em linha reta para baixo (como na batimetria). O sinal acústico, transmitido pelo
sistema se propaga com ângulo de espalhamento em ~30° e reflete na interface entre a
água e o sedimento, interagindo com o fundo de modo a ser absorvido, refletido ou
dispersado (reflexão difusa), e retorna ao transdutor sendo transformado em pulso
elétrico pelo transdutor e registrado no software do sistema Discover.
Figura 4.18: Transdutor do Sonar de Varredura Lateral.
112
A intensidade ou força do sinal acústico de retorno é controlada principalmente
pela inclinação da superfície de fundo. Um retorno mais forte é recebido para a parte em
que a superfície do fundo está voltada para o instrumento. A variação das tonalidades de
reflexão se dá também em função da textura e morfologia do fundo, da granulometria do
sedimento e de características particulares do sedimento como, por exemplo, o grau de
compactação (densidade). Estas propriedades se mostram adequadas para mapeamento
dos depósitos de sedimentos de dragagem com características bastante diferentes das
encontradas na região costeira da área de estudos, pois em meio ao leito composto por
areias quartzosas de finas a grossas, a estruturas proeminentes de descarte de lama ou
material mais compactado deverá exercer maior coeficiente de reflexão, se destacando
em formas mais escuras no imageamento da área. Há também a possibilidade de
formação de sombras acústicas nessas estruturas proeminentes, com formas que se
destacam da superfície plana do fundo e formam imagens escuras para onde a sobra
está projetada, como ilustrado na figura a seguir.
Figura 4.19: A) Esquema de operação com o sonar de varredura lateral e B) Resultados entre SVL comparados aos de batimetria (direita). Fonte: <http://www.punaridge.org/doc/factoids/DigitalData>
A)
B)
113
As linhas projetadas para navegação foram espaçadas de 300 em 300 m cobrindo
faixas laterais de 100 m de abertura para cada lado, a partir do eixo central de navegação
(Range100). Foram efetuadas seis linhas ao longo da área destinada aos descartes.
4.5.3 Filmagens Subaquáticas
As filmagens foram realizadas em duas ocasiões. Previamente foi realizada uma
filmagem em condições ruins de observação, com água escura e muita suspensão na
coluna d’água, juntamente com os levantamentos batimétricos, e com o SVL (Figura
4.20). Posteriormente foi realizado em situação de mar mais favorável para filmagens. O
aparato de filmagem é constituído de uma estrutura em aço inox, triangular com
aproximadamente 40 cm de altura que possui uma quilha na parte traseira de modo a
permitir que as gravações ocorram sempre de maneira frontal ao rumo da derivação.
Nesta estrutura existe suporte para duas câmeras e uma lanterna. Duas câmeras foram
utilizadas (Câmera 1: MCH 300 c/ 530 linhas de resolução e CCD Sony Exview e GoPro
1080P com alta resolução) e uma lanterna para vídeo submarino com difusor do foco de
luz. Tanto o sistema de filmagem quanto as câmeras e a iluminação foram cedidas pelo
Professor Gilberto Dias para a execução das filmagens. As imagens utilizadas neste
trabalho foram apenas da GoPro, por ter mostrado maior qualidade no momento de
extração de quadros (snapshot) enquanto que a outra câmera auxiliou na gravação e
navegação por permitir visualização a bordo na tela de um computador.
As filmagens foram sincronizadas com o horário e posicionamento via GPS, para
identificação posterior do local onde foram registrados os sedimentos e estruturas
sedimentares dentro dos limites da Área C.
114
Figura 4.20: A) Estrutura de filmagem com os equipamentos instalados para submersão. B) Imagem retirada de uma filmagem teste, em condições precárias de visibilidade.
4.5.4 Sondagem por Vibracorer
A sondagem geológica subaquática foi realizada por uma empresa de geotecnia
especializada em furação de solos submarinos para pesquisa de jazidas minerais e
amostragem ambiental – Geodrill. A campanha foi realizada na embarcação adaptada
para esse tipo de atividade, com todo o aparato necessário para execução de sondagem
do tipo Vibracorer. As coordenadas foram repassadas ao mestre da embarcação, que a
posicionou no centro da Área C. Após a embarcação estar devidamente ancorada no
ponto, a equipe de técnicos executou a manobra de descer e içar a estrutura com a
tubulação e o equipamento de vibração que permite a penetração do tubo no sedimento.
A Figura 4.21 mostra as etapas de sondagem e a Figura 4.22 mostra as etapas de
abertura do testemunho recuperado.
Câmera 1 - Visualização a bordo
Câmera 2 - Visualização posterior
Lanterna Difusora
Teste em condições de pouca visibilidade Limite da
iluminação Peixes
A)
B)
115
Figura 4.21: Etapas da sondagem geológica submarina. A) Descida da estrutura de perfuração; B) Subida da estrutura; C) Desconexão da tubulação de testemunhagem do aparato de perfuração;
D) Corte em seções da parte da tubulação onde houve recuperação de material.
Figura 4.22: Etapas de abertura e demarcação do testemunho.
A B
C D
116
O testemunho foi aberto em seção transversal com auxílio de uma serra circular,
conforme visto na figura acima. A análise do testemunho foi efetuada após a abertura
para que a coloração e os aspectos texturais não fossem alterados. Primeiramente foi
feito uma identificação e posicionamento das camadas e suas respectivas
descontinuidades. Logo após realizou-se a classificação visual das cores do sedimento
segundo a Tabela de Munssel, seguida de uma identificação visual granulométrica
predominante com auxílio de uma prancheta de classificação granulométrica.
Posteriormente foram coletadas amostra para análise granulométrica das camadas mais
representativas do testemunho.
Figura 4.23: Identificação visual das fácies sedimentares, espessura das camadas e posição entre as discordâncias. À esquerda um saco plástico identificado entre o contato de duas camadas com
cores, propriedades granulométricas e texturais distintas.
117
Capítulo V
Revisão de Resultados Pretéritos – Operação de
Dragagem
118
5.0. Nota Prévia
Os próximos capítulos (Cap. V, VI e VII) apresentam os resultados e informações
coletadas entre os anos de 2009 e 2011, obtidos através das atividades da gestão e
monitoramento ambiental, no qual o autor teve participação direta na aquisição e análise
dos resultados para o Projeto de Gerenciamento Ambiental e pela fiscalização da
dragagem ocorrida no Porto do Rio de Janeiro.
A atuação sistemática através do monitoramento, das supervisões, reuniões,
visitas técnicas etc., para cumprimento das exigências ambientais e contratuais do
projeto de gerenciamento ambiental e da fiscalização das obras gerou um volume
significativo de informações para os múltiplos aspectos relativos a fatores ambientais,
sociais e econômicos. Entretanto, essas atividades foram impostas de modo segmentado
e, de certa forma, desprovida de uma avaliação ambiental integrada sobre os impactos
físicos que puderam ter ocorrido durante e após o termino da dragagem. As informações
produzidas eram dispostas em forma de relatórios periódicos como diagnósticos
pontuais, muitas vezes mencionando apenas questões pertinentes ao período
correspondente desses documentos, sem que houvesse relação com a literatura
específica, dados de séries históricas ou até mesmo com as campanhas anteriores.
Mesmo após o término da dragagem e do projeto de gerenciamento ambiental em si,
ficou subentendido uma falta de análises destes dados de forma unificada e aprofundada,
transcorrendo sobre as diversas metodologias aplicadas em cada um dos programas
ambientais executados.
Em função disso, os resultados a serem apresentados nos três capítulos a seguir,
visam apresentar os dados obtidos de forma contínua e facilitada para a compreensão
dos resultados ao longo de todo o período de estudo, visando facilitar sua discussão
posterior.
Os resultados reprocessados e reanalisados foram divididos em três principais:
Acompanhamento do ritmo da dragagem do Porto do Rio e do Canal do Fundão
(presente capítulo – dados fornecidos pelo Consórcio de Apoio à Fiscalização das
Obras de Dragagem);
Monitoramento Ambiental da Área C (Capítulo VI – dados fornecidos pelo Projeto
de Gerenciamento Ambiental), anteriormente ao início das operações, durante e
ao término da dragagem do Porto do Rio de Janeiro, onde foram estudados dois
compartimentos:
o Qualidade do sedimento
o Qualidade da água
119
Resultados da modelagem ambiental hidrodinâmica na área de despejo dos
sedimentos dragados (Capítulo VII – dados fornecidos pelo Projeto de
Gerenciamento Ambiental).
5.1. Introdução
Entende-se que, para sustentar as hipóteses levantadas sobre o comportamento
sedimentar e os impactos causados pela dragagem no ambiente receptor, é necessário
ter ciência do dimensionamento da atividade. A frequência, magnitude e o método
utilizado para dragar estão diretamente relacionados com as alterações físicas, químicas
e biológicas ocorridas no local de descarte.
Nesse sentido, serão apresentados os dados técnicos e operacionais sobre a
atividade de dragagem no Porto do Rio de Janeiro e no Canal do Fundão, utilizando
informações sobre os setores dragados, os volumes e tipos de materiais retirados desses
setores, os equipamentos utilizados e o desempenho mensal e eficiência operacional
desses equipamentos.
5.2 Determinação das Áreas e Volumes de Dragagem
As áreas pré-determinadas para a realização da dragagem de aprofundamento
nos canais de acesso aquaviários do Porto do Rio de Janeiro – RJ foram:
Área 1 – Canal do Cais de Contêineres com largura média de 120m;
Área 2 – Canal do Cais de Ro-Ro com largura média de 140m;
Área 3 – Canal do Cais de São Cristóvão com largura média de 130m;
Área 3A – Berço do Cais de Passageiros com largura média de 50m;
Área 4 – Canal do Cais da Gamboa com largura média de 100m.
A Figura 5.1 mostra a região onde ocorreu a dragagem do porto, com as
respectivas áreas.
As profundidades definidas para os Canais de Acesso Aquaviários são:
Área 1 ...............................................................15,5 metros
Área 2 ...............................................................13,0 metros
Área 3 ...............................................................10,0 metros
Área 3 A ............................................................10,0 metros
Área 4 ...............................................................11,5 metros
120
Figura 5.1: Mapa de localização da área dragada e respectivas áreas.
121
Após a delimitação das áreas necessárias para dragar, foram realizados pelo
INPH estudos de fundo e subfundo através da execução de sondagens jet-probe,
sondagens a percussão e perfilagem sísmica contínua. Esses levantamentos tiveram
finalidade de determinar a morfologia, espessura, compacidade e a natureza do pacote
sedimentar, bem como a topografia do topo do embasamento rochoso. As análises
dessas informações, extrapoladas para toda a área do Porto do Rio de Janeiro, foi
averiguada pela empresa executora da obra – SOMAR - Serviços de Operações
Marítimas – que verificou a necessidade de maiores informações da natureza física do
solo, priorizando as áreas com formação rochosas (SOMAR, 2009).
Foi previsto no Edital Internacional SEP 04/2009, um volume de dragagem da
ordem de 3.967.782,80 m3, conforme a tabela abaixo:
Tabela 5.1: Estimativa do volume e característica do material para dragagem do Porto do Rio de Janeiro.
Área Material
fácil remoção
Material alta resistência
Material fácil remoção pouca profundidade
Material contaminado
Volume total por área
Área 1 1.628.200,00 812.871,60 2.441.071,60
Área 2 689.271,10 396.371,30 246.168,30 1.331.810,70
Área 3 85.339,20 27.747,50 113.086,70
Área 3A 6.000,00 6.000,00
Área 4 75.813,80 75.813,80
Total 2.393.284,90 1.300.582,10 246.168,30 27.747,50 3.967.782,80
Após levantamentos de sondagens geológicas nos canais de acesso aquaviário,
cuja caracterização dos solos se deu pelo grau de resistência à penetração da sonda
rotativa no leito, avaliaram-se as camadas sedimentares quanto à transição da
consistência do material (mole - alta resistência - muito duro), além do peso específico
dos grãos, o limite de plasticidade dos finos e a variação granulométrica dos grãos. Na
análise e planificação da sondagem batimetrica monofeixe (single bean) executada em
agosto de 2009 pelo INPH e dos furos de sondagem rotativas executados pela SOMAR,
foram encontrados algumas divergências quanto ao volume de material de baixa
resistência e o de alta resistência, em relação aos indicados no edital de concorrência
da SEP.
A partir da correção do projeto geométrico do canal de acesso para o datum
WGS84, dos dados fornecidos pela batimetria (XYZ) de agosto de 2009
complementados com a batimetria de outubro 2008, bem como dos dados geológicos
122
disponíveis, foram gerados vários planos (TIN – Malha Irregular de Triangulação) no
formato 3D onde se observou o relevo entre os solos de fácil remoção e os de alta
resistência nas áreas de dragagem.
Após a sondagem batimétrica, calculou-se que o volume de material a ser
dragado no canal de acesso aquaviário seria de 3.987.829 m3. Os dados geológicos
disponíveis para análise, permitiram a avaliação do tipo de solo a dragar de 2.933.892
m3 (73,57%), inclusos os trechos compreendido entre seções da Área 1 e trechos entre
seções específicas da Área 4. Para o restante da área de dragagem, cujo volume
residual foi de 1.053.937 m3 (26,43%), adotou-se o mesmo percentual encontrado no
cálculo de volume usando planos de relevo, chegando-se aos volumes mostrados na
tabela abaixo:
Tabela 5.2: Quadro de volumes de materiais de fácil remoção e de alta resistência levantados pela empresa de dragagem (SOMAR 2009).
A caracterização do material, tanto em superfície quanto nas camadas inferiores
permitiu a organização do processo para a remoção do solo em três etapas:
1ª etapa: dragagem das áreas 1, 2 e 4 com draga autotransportadora para retirada do material superficial mais mole; 2ª etapa: dragagem das áreas 1, 2, 3, 3A e 4 com draga escavadeira Backacter/Alcatruzes para retirada do material mais resistente a remoção; 3ª etapa: dragagem do material contaminado da área 3 e seu encapsulamento em bags de geotêxtil a ser disposto na Ilha da Pombeba.
5.3 Equipamentos Utilizados para Dragagem do Porto
Durante o período de fevereiro de 2010 a setembro de 2011 a empresa
executante da obra utilizou diferentes dragas e embarcações para suprir as
necessidades de remoção do solo.
Área Material de
fácil remoção
Material de alta
resistência
Volume Total
Área 1 893.460 1.558.585 2.452.045
Área 2 777.634 570.918 1.348.553
Área 3 83.503 5.049 88.552
Área 3A 1.470 2.413 3.883
Área 4 82.330 12.467 94.798
Total 1.838.397 2.149.433 3.987.830
123
As embarcações utilizadas são de bandeira holandesa de propriedade da
empresa Van Oord. Abaixo seguem as especificidades das embarcações:
Draga Geopotes 15:
Figura 5.2: Fotografia da draga Hopper Geopotes 15 em operação e abaixo uma ilustração em perfil.
Construída em 1985, inscrita no Porto de Rotterdam e classificada pelo Bureau
Veritas – Special Service/Dipperdredger – com as características abaixo:
Tipo: Trailing suction hopper dredger
Comprimento: 133 m
Boca: 24 m
Calado: 6 m
Profundidade de dragagem máxima: 53 m
Peso bruto: 10.188 t
Capacidade caçamba: 9.931 m³
Potência instalada: 12445 kw
124
Draga Goliath:
Figura 5.3: Fotografia da draga escavadeira Goliath em operação e abaixo uma ilustração em perfil.
Construída em 2008, inscrita no Porto de Rotterdam e classificada pelo Bureau
Veritas – Special Service/Dipperdredger – com as características abaixo:
Tipo: Backhoe dredger Backacter 1100
Comprimento: 66,85 m
Boca: 18,00 m
Calado: 4,25 m
Profundidade de dragagem: 26,0 m
Peso bruto: 1389 t
Capacidade caçambas: 25 m³ e 40 m³
Potência instalada: 4126 kw
125
Batelões Jan Blanken e Jan Leeghwater:
Figura 5.4: Fotografia do Batelão Jan Blanken com cisterna vazia e do Batelão Jan Leeghwater com cisterna cheia e abaixo uma ilustração em perfil.
Construídos em 2009, inscrito no Porto de Rotterdam e classificado pelo Bureau
Veritas – Split hopper – com as características abaixo:
Tipo: Split Hopper Barge
Comprimento: 96,10 m
Boca: 18,00 m
Calado leve: 1,68 m
Calado carregado: 4,00 /5,10 m
Capacidade da cisterna: 2 853 m³
Peso bruto: 5079 t
Propulsão Caterpillar: 2x1118 kw
Propulsor de proa: 550 kw
Potência instalada: 3 239 kw
126
Draga HAM 309:
Figura 5.5: Fotografia da draga autotransportadora HAM 309, com cisterna cheia, navegando em direção à área de disposição oceânica.
Construída em 1983, modernizada em 2000, inscrita no Porto de Rotterdam e
classificada pelo Bureau Veritas – Hopper Dredger –, com as características abaixo:
Tipo: Trailing suction hopper dredger
Comprimento: 124,10 m
Boca: 19,63 m
Calado carregado: 6,56m
Profundidade de dragagem: 32,6 m
Tubulação de recalque: Ø 800 mm
Tubulação de sucção: 2 x Ø 800 mm
Peso bruto: 7.237 t
Capacidade da cisterna: 4.890 m³
Propulsão: 5.294 kw
Propulsão de proa: 2x294 kw
Velocidade carregada: 14,2 nós
Potência instalada: 8.816 kw
127
5.4 Desempenho por Embarcação
Em termos proporcionais, a dragagem executada no Porto do Rio de Janeiro
ocorreu por meio de duas técnicas de retirada de sedimentos. Com dragas
autotransportadoras de sucção e recalque – tipo Hopper – pela Geopotes 15 e Ham
309, que concluíram 52% de todo o volume retirado, e a dragagem por
retroescavadeira, que representou 47% dos sedimentos dragados com a draga Goliath.
A primeira embarcação foi destinado para iniciar o projeto com intuito de dragar
o sedimento de mais fácil remoção. Por ser autossuficiente e possuir dimensões de
navio, é uma draga que suporta intensas condições climáticas e opera de forma
independente, mantendo alta produtividade, além de ser capaz de transportar os
materiais dragados em longas distâncias. Por outro lado, não é capaz de dragar solos
duros e compactos e tem limitações de manobra em espaços pequenos. O sedimento
remobilizado do fundo por esse tipo de embarcação sofre intensa mistura com água,
obrigando a realizar o recurso de overflow algumas vezes em um ciclo de dragagem até
atingir relações superiores à 1:1 entre sedimento e água.
A retroescavadeira com pá mecânica é montada sobre um flutuante (estrutura
construída sobre balsas ou tonéis) e pilares que podem ancorá-lo na posição desejada.
Não possui cisterna, por isso trabalha em conjunto com os batelões. Apresenta
vantagens como conseguir dragar áreas limitadas e de difícil acesso, além conseguir
retirar materiais extremamente compactos, coesos e plásticos. Por outro lado, tem baixa
produtividade e dificuldade de deixar o solo nivelado depois da dragagem, o que causa
a necessidade de realizar sobredragagem para alcançar as profundidades desejadas.
Seguem os detalhes das dragagens e os dados levantados para produção
individual das embarcações.
5.4.1 Draga Geopotes 15
Entre 12 de fevereiro e 31 de maio de 2010 a draga Geopotes 15 concentrou
suas operações na Área 1, e um pequeno trecho da Área 2. Nesse período realizou
258 viagens à área de despejo, concluindo a primeira fase da dragagem do Porto do Rio
de Janeiro.
O tempo total de operação foi de 109 dias, dos quais 70 dias (65 %) foram de
para carregamento, 23,4 dias (21 %) na navegação de ida e volta ao descarte, e nove
dias (8 %), em paralisações internas.
A Figura 5.6 apresenta a eficiência operacional do equipamento entre
12/02/2010 e 31/05/2010. Observa-se que o tempo de carregamento aumentou de 37%
128
em fevereiro para 78% em maio. Esse aumento do percentual de tempo gasto para o
carregamento da cisterna se dá em função do esgotamento de material de fácil
remoção, que ocorreu nos dois primeiros meses. Com o gasto maior de tempo em
retirada de material mais compactado nos meses seguintes, o tempo de viagem
proporcionalmente é diminuído devido à quantidade de viagens realizadas e a
permanência maior na área de dragagem. Durante o mês de maio, registraram-se ciclos
com a duração superior a 13 horas, em decorrência da dificuldade na desagregação do
material mais resistente.
Figura 5.6: Eficiência operacional da Draga Geopotes 15 durante os meses de atuação no Porto do Rio de Janeiro.
Durante a atuação dessa draga autotransportadora, estimou-se que somatórios
dos volumes mensais ultrapassaram a marca de 1.300.000 m³ de material despejado na
Área C.
O gráfico abaixo apresenta o número de viagens realizados e total de material
descartado em cada mês de operação.
129
Figura 5.7: Gráfico com os números de ciclos de dragagem e os volumes despejados na Área C pela draga Geopotes 15, dispostos mensalmente, durante a sua fase de operação no Porto.
5.4.2 Draga Escavadeira e Batelões
A draga escavadeira Goliath, juntamente com os batelões Jan Blanken e Jan
Leeghwater, iniciaram as operações prevista para a 2ª fase, em 23 de junho de 2010 e
concluiu a sua participação na dragagem em 10 de agosto de 2011. Neste período de
414 dias, a retroescavadeira e os batelões trabalharam em apenas 143 dias, o que
corresponde a 35% dos dias mobilizados para toda a dragagem. Cabe ressaltar que a
demora na retirada da tubulação de Manguinhos, restringiu durante três meses o
avanço da dragagem naquela área, o que também contribuiu para os atrasos ocorridos.
Suas operações estavam inicialmente prevista para as áreas 1, 2, 3, 3A e 4,
porém, em decorrência das avarias ocorridas, não operou na Área 1, trechos do canal
de acesso e na Área 4, concentrando-se na Área 2, na construção dos taludes da Bacia
de Evolução do Tecon e na Área 3.
A conclusão da sua participação juntamente com batelões ocorreu em 10 de
agosto de 2011. Ao longo desse período realizou 842 carregamentos dos quais 422 no
Jan Blanken e 420 no Jan Leeghwater, totalizando assim um volume estimado de
2.104.353 m³ de sedimentos retirados e dispostos na Área C pelos batelões.
O gráfico abaixo apresenta o resumo das operações da Goliath e batelões entre
os meses em que permaneceram mobilizadas.
130
Figura 5.8: Eficiência operacional da Draga Ham 309 durante os meses de atuação no Porto do Rio de Janeiro.
Observa-se que as maiores eficiências operacionais (tempo de carregamento
maior que 60%) ocorreram nos meses de julho e agosto de 2011. Este fato está
relacionado à dragagem ter ocorrido na Área 3, entre 16 a 31 de julho na retirada de
material de fácil remoção e pouca profundidade, e em trecho da Área 1 (bacia de
evolução, extremidade do cais da Libra Terminais), entre 01 e 10 de agosto, onde o
material foi inicialmente desagregado pela draga SR Hercules.
131
Os volumes mensais de material despejado e as viagens realizadas para o bota-
fora pelo conjunto de batelões são apresentados na figura abaixo.
Figura 5.9: Gráfico com os números de ciclos de dragagem e os volumes despejados na Área C pelos batelões, dispostos mensalmente, durante a sua fase de operação no Porto.
5.4.3 Ham 309
A draga HAM 309 operou em três momentos distintos, já dentro da segunda
etapa. Primeiramente, em 29 de novembro de 2010, a Ham 309 substituiu a draga
Geopotes 15, para a conclusão da dragagem nas áreas 1 e 4, trechos fronteiros ao
Centro de Instrução Almirante Wandenkolk (CIAW), pendentes devido às duas
interferências com cabos elétricos e na tubulação de água que atravessam o acesso
aquaviário. Essas interferências foram totalmente retiradas em julho de 2010 e em
agosto foram liberados para dragagem. Entre os dias 06 e 12 de dezembro realizou
dragagem experimental na Área 2, visando avançar a dragagem em andamento pela
retroescavadeira Goliath. Deu continuidade na dragagem ao longo da Área 1,
concluindo para as cotas de projeto nas áreas 3A e 4. Por fim, operou até 29 de janeiro
132
de 2011, realizando nesse período 275 viagens ao descarte antes de se desmobilizar da
função.
Num segundo momento, em 13 de março de 2011, retornou ao porto para
realizar dragagem visando à construção da cava para lançamento da nova tubulação de
água do CIAW. Essas operações foram realizadas entre os dias 16 e 20 de março, data
da conclusão da cava. Entre os dias 20 e 24 de março, concentrou suas operações na
Área 2, objetivando agilizar a dragagem em andamento executada pela escavadeira
Goliath. No dia 24, interrompeu as operações, realizando nesse período 38 viagens ao
descarte.
No dia 16 de julho, novo retorno a este porto, conforme previsto no cronograma
da obra. No período compreendido entre 16 julho e 19 de agosto de 2011, concentrou
suas operações na Área 1, e na bacia de evolução do Tecon, dando continuidade ao
trabalho de desagregação iniciado em 29/06/11 pela draga de sucção e recalque
Hércules, nas áreas programadas em cronograma para a Goliath, que em função de
avarias ocorridas, comprometeram o cumprimento do cronograma inicial.
Novamente a Ham 309 retornou ao porto em 28 de agosto de 2011, operou até o
dia 29 de setembro realizando repasses finais de volumes reduzidos nas áreas 1, 2 e 3,
totalizando nesse período 145 viagens ao descarte por esta draga.
A eficiência operacional mensal da draga autotransportadora HAM 309 é
apresentada na figura abaixo.
133
Figura 5.10: Eficiência operacional da Draga Ham 309 durante os meses de atuação no Porto do Rio de Janeiro.
No tocante de toda a dragagem realizada pela HAM 309 foram realizadas 458
viagens até a área de descarte, estimando-se um volume de descarte de
aproximadamente 958.000 m³ de material medido na cisterna da embarcação.
O gráfico a seguir apresenta o número de viagens realizados e total de material
descartado em cada mês de operação. A diferença verificada entre os números de
viagens/volumes, ocorrida nos meses de dezembro de 2010 e janeiro de 2011, é
decorrente do tipo e/ou peso específico do material dragado, que interferem diretamente
no processo adotado pela empresa executante para a medição dos volumes contidos na
cisterna.
134
Figura 5.11: Gráfico com os números de ciclos de dragagem e os volumes despejados na Área C pela draga Ham 309, dispostos mensalmente, durante a sua fase de operação no Porto. Obs:
não foi disponibilizado o volume descartado em setembro de 2011, o valor adotado foi uma estimativa em relação ao volume da cisterna da draga em razão do número de viagens
realizadas neste mês.
5.5 Desempenho por Área
Os gráficos a seguir apresentam a evolução da dragagem nas áreas 1, 2, 3, 3A e
4 durante todo o período da dragagem. Os volumes apresentados foram separados
pelos tipos de draga Hopper, escavadeira e sucção e recalque. É possível, assim,
quantificar o volume retirado em cada setor e o período em que o material foi despejado
em mar aberto, além de tornar compreensível o tipo de dragagem que atuou nos cinco
setores.
Nas figuras 5.12 e 5.13, observa-se que a dragagem do tipo Hopper atuou
sempre de forma introdutória em cada área. Neste caso a Geopotes 15 foi responsável
por dragar o sedimento das camadas mais superficiais e de sedimentação mais recente
dos canais de navegação que compõe as áreas 1, 2 e 4. A Área 1 foi onde mais se
utilizou este tipo de dragagem, alcançando uma cubagem aproximada de 1.200.000 m³
no primeiro trimestre.
135
Figura 5.12: Dragagem realizada na Área 1, por draga Hopper e escavadeira.
Figura 5.13: Dragagem realizada na Área 2, por draga Hopper e escavadeira.
136
Figura 5.14: Dragagem realizada na Área 3, por draga de sucção e recalque e escavadeira.
Figura 5.15: Dragagem realizada na Área 3A, por draga escavadeira.
137
Figura 5.16: Dragagem realizada na Área 4, por draga Hopper.
5.6 Descarte de Sedimentos Contaminados do Porto do Rio de Janeiro
O INPH realizou, em fevereiro de 2008, coletas de sedimento na área a ser
dragada para avaliação do mesmo. Dos quatro milhões de metros cúbicos licenciados
para serem dragados neste projeto, 33 mil m3 sedimentos foram considerados
contaminados e não poderiam ser dispostos em bota-fora oceânico, segundo a
legislação brasileira relacionada às diretrizes gerais e os procedimentos mínimos para a
avaliação do material a ser dragado, representada pela resolução do CONAMA
344/2004.
O Sindicato dos Operadores Portuários do Estado do Rio de Janeiro (Sindoperj),
por sua vez, elaborou um relatório de avaliação intitulado “Estudo Técnico e Projeto
Básico da Disposição dos Sedimentos Contaminados da Dragagem do Canal de
Acesso, Bacia de Evolução e Berços de Atracação do Porto do Rio de Janeiro” referente
à Área 3, considerada como contaminada, com base nos valores de referência
determinados pela resolução acima citada.
Antes do inicio da retirada deste material, evidenciou-se que a condição
provisória de disposição do material dragado não era a melhor solução para a questão
ambiental, o que gerou uma condicionante específica, onde diz:
138
“Apresentar alternativa de destinação final dos resíduos oriundos da
demolição do armazém 22 e desmobilização do sistema de tratamento
do material dragado, antes de sua execução.” (SINDOPERJ, 2008).
A mudança no local de disposição, tal qual exigida pelo órgão ambiental
licenciador para a Ilha da Pombeba, foi considerada a melhor alternativa. Em razão dos
estudos geológicos já realizados, o solo local é considerado mais apropriado para
receber sedimentos contaminados, além da condição geográfica favorável de ser ilha
próxima da área de dragagem.
Os sedimentos contaminados foram dispostos em recipientes de malha sintética
de alta resistência, denominado de Geotubes. Estes recipientes são estruturas feitas por
um tecido de polipropileno que permite a saída ou percolação de líquidos do seu
interior, mantendo o sedimento confinado (Figura 5.17). Previamente ao
armazenamento do sedimento dragado nos Geotubes, o material contaminado recebeu
tratamento específico através da adição de floculantes e coagulantes na própria linha de
recalque da draga. Este tratamento antes do confinamento final do material auxiliou na
separação de sólidos-líquidos. O excesso de água durante a solidificação é drenado
através da malha resultando na desidratação do material acumulado. Esta redução de
volume permite que cada saco geotêxtil possa ser preenchido por bombeamentos
sucessivos, até que o volume seja quase inteiramente ocupado pela fração sólida
existente nos sedimentos dragados.
Figura 5.17: Sacos geotêxtil no processo de percolação/extravasamento dos líquidos de seu interior. Fonte: Projeto Executivo de Encapsulamento do Material Contaminado da Área 3 – Van
Oord, 2010.
139
De acordo com o projeto o volume de sedimento a ser confinado totalizou 30.000
de m3, incluindo a tolerância de execução de 0,3 m de camada de sedimentos medidos
in situ. Para a área a ser utilizada para a distribuição dos geotubes na Ilha da Pombeba
– designada para tal finalidade, por autorização do INEA – foram necessários seis
geotubes para armazenar todo o material sedimentar na porção permanentemente
emersa da ilha em uma área total de 12.500 m2 (Figura 5.18).
Figura 5.18: Local de dragagem (Área 3) e disposição final dos sedimentos contaminados e Área de Influência do Empreendimento (disposição final dos sedimentos contaminados dragados da Área 3 do porto do Rio de Janeiro). Fonte: Projeto Executivo de Encapsulamento do Material
Contaminado da Área 3 – Van Oord, 2010.
5.7. Volume Total despejado na Área C - Dragagem do Porto do Rio e Dragagem do Canal do Fundão
O projeto de dragagem do Porto do Rio de Janeiro previa o despejo em oceano
de um volume estimado em 3.967.782,80 m³ de sedimentos, nos quais foram calculados
3.797.414 m³. Concomitante às obras de dragagem no porto, ocorria a dragagem do
Canal do Fundão relativa ao Programa de Revitalização, Urbanização e Recuperação
Ambiental com Sustentabilidade do Canal do Fundão e seu Entorno.
140
O Canal do Fundão é um corpo d’água compreendido entre a Ilha do Fundão e o
continente e encontrava-se em situação de estagnação hídrica, em decorrência das
baixas profundidades e estrangulamentos existentes (Figura 5.19). O empreendimento
de dragagem objetivou revitalizar o corpo hídrico melhorando a circulação hidrodinâmica
dragando aproximadamente 3,2 milhões de metros cúbicos (PEREIRA, 2012). Do total
dragado do canal, apenas 251.462 m³ foram despejados na Área C.
Por tamanha complexidade, esses resíduos não poderiam ser depositados em
qualquer lugar. Assim, foram determinados diferentes locais de destinação. Segundo
Kaufmann (2009) a divisão foi realizada da seguinte maneira:
Resíduos sólidos depositados nas margens do canal (em outras palavras, o lixo
nas margens): foram separados e direcionados para a Central de Tratamento de
Resíduos de Nova Iguaçu.
Fração arenosa não contaminada: reutilizada no aterro do Comperj, após passar
por um processo de lavagem e abrasão.
Fração arenosa contaminada: separada e direcionada para a Central de
Tratamento de Resíduos de Nova Iguaçu.
Fração fina não contaminada: disposta em bota-fora oceânico, localizado a
aproximadamente 10 km da barra da Baía de Guanabara (Área C).
Figura 5.19: Extensão do Canal do Fundão imagem da batimetria da área para dragagem. Fonte: BG Engenharia.
141
A dragagem do Canal do Fundão, apesar de ter inúmeros aspectos negativos
relativos à qualidade ambiental, especialmente sobre a condição de assoreamento e a
composição do sedimento depositado, em termos quantitativos, o volume despejado na
área de descarte oceânico representou apenas pouco mais de 6% de todo o volume
despejado.
Os despejos de sedimentos dragados do canal do Fundão na Área C ocorreram
entre janeiro de 2010 e junho de 2011. Posteriormente a pratica de descarte na Área C
foi interditada pelo órgão ambiental segundo a LI Nº FE014307, e, a partir de então, foi
autorizado como área complementar, despejos na Área D.
Segundo os dados fornecidos pela construtora responsável pela obra, segue o
volume mensal despejado mensal e acumulado na Área C (Figuras 5.20 e 5.21).
Figura 5.20: Volumes mensais de sedimentos descartados na Área C, referentes à dragagem do Canal do Fundão.
142
Figura 5.21: Volumes acumulados de sedimentos descartados na Área C, ao longo do período de dragagem do Canal do Fundão.
Figura 5.22: Embarcação utilizada na dragagem do Canal do Fundão. Considerada de pequeno porte, comparada às utilizadas para o Porto do Rio de Janeiro.
A dragagem do Porto do Rio, portanto, e a principal intervenção de engenharia
que possuiu condições mais significativas para alterações físicas na área de descarte
oceânico. A Figura 5.23, refere-se aos volumes dragados mensalmente no Porto do Rio
e pode ser verificado que apenas no primeiro trimestre, quase um milhão de metros
cúbicos foram despejado em oceano. A Figura 5.25 mostra a comparação entre as
dragagens do Canal do Fundão e do Porto do rio.
143
Figura 5.23: Volumes mensais de sedimentos descartados na Área C, referentes à dragagem do Porto do Rio de Janeiro.
Figura 5.24: Volumes acumulados de sedimentos descartados na Área C, ao longo do período de dragagem do Porto do Rio de Janeiro.
144
Figura 5.25: Somatório dos volumes despejados na Área C pelas obras do Canal do Fundão e do Porto do Rio de Janeiro.
145
Capítulo VI
Revisão de Resultados Pretéritos –
Monitoramento do Sedimento e da Água
146
6.1. Introdução
Serão apresentados aqui os resultados referentes ao monitoramento ambiental
realizado na área de descarte. Este monitoramento concerne aos aspectos físicos e
químicos do ambiente marinho (qualidade dos sedimentos e da água), antes, durante e
depois da execução da dragagem do Porto do Rio de Janeiro.
Acredita-se que estes dados possam compor importantes informações sobre a
dimensão dos impactos causados pelo alijamento de sedimento na área de bota-fora,
principalmente quando relacionados aos resultados das modelagens hidrodinâmicas,
que serão apresentados posteriormente.
6.2 Parâmetros físico-químicos do sedimento
A primeira coleta de amostras de sedimentos foi realizada em 10 de dezembro
de 2009, para levantamento dos parâmetros em condições pretéritas aos descartes. Em
08 de fevereiro de 2010, foram realizadas novamente amostragens na Área C para o
período de pré-dragagem, porém a dragagem do Canal do Fundão já havia iniciado,
com despejo de aproximadamente 10.000 m³ de sedimentos. A partir de então, com o
início das obras ocorridas do Porto do Rio em 12 de fevereiro de 2010, foram
executadas quatro campanhas durante as dragagens, ocorrendo em 16 de junho, 22 de
setembro de, 13 de dezembro de 2010 e 28 de março de 2011. Com o término das
obras em 29 de agosto de 2011, a campanha pós-dragagem foi realizada em 07 de
novembro de 2011. A figura abaixo resume as datas e o período que compreende cada
campanha.
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Campanhas de coleta de Sedimentos ao Longo do monitoramento da Dragagem
0 100 200 300 400 500 600 700
Dias
Figura 6.1: Cronologia das campanhas realizadas para o monitoramento ambiental.
147
Os parâmetros físicos e químicos dos sedimentos analisados foram: análise
granulométrica; quantificação química por meio da análise dos metais de transição (Cd,
Cu, Cr, Hg, Ni, Pb e Zn) e semimetal (arsênio); pesticidas organoclorados; PCBsTotais;
hidrocarbonetos policíclicos aromáticos HPAs (Grupos A e B); Carbono Orgânico Total
(TOC) e nutrientes (P-total e N-kj), conforme já detalhado na metodologia.
6.2.1 Granulometria
Quanto à caracterização granulométrica da área em estudo, na primeira
campanha, observa-se que o material é predominantemente arenoso, com percentuais
variando entre 97 e 99% (Tabela 6.1). A classe granulométrica modal é areia média,
acompanhado de percentuais consideráveis de areia fina. Destaca-se que o ponto
central (Área C - Ponto D) apresenta os maiores índices de sedimentos com menor
diâmetro granulométrico, além de ser o único ponto com presença, mesmo ainda muito
discreta, de silte e argila na amostra.
Para a segunda campanha pré-dragagem, esta foi realizada dois meses após a
primeira coleta de caracterização e bem próximo do início das atividades de descarte.
Nesta, os valores de areia também são majoritários com percentual médio de 96% de
areia entre os pontos (Tabela 6.2). O percentual de areia grossa e muito grossa
aumentou consideravelmente em relação à primeira coleta pré-dragagem e os valores
da fração fina (silte e argila) mantiveram-se discretos.
O grau de seleção, ou uniformidade dos sedimentos coletados também se
mostrou um parâmetro interessante para ser analisado. A predominância de apenas
uma ou duas classes granulométricas ficou nítida nestas duas campanhas,
caracterizando assim como sedimento moderadamente selecionado.
Pode-se concluir que, após as duas coletas pré-dragagem, o sítio de despejo foi
caracterizado por ter uma cobertura sedimentar homogênea, na qual são encontradas
areias de diâmetro granulométrico selecionado entre areia média e grossa, sem a
presença de material siltoso ou argiloso.
148
Tabela 6.1: Percentuais dos intervalos granulométricos dos sedimentos amostrados na 1ª campanha pré-dragagem, em dezembro de 2009.
Granulometria (%) Ponto SW Ponto D Ponto NE
Areia Muito Grossa (2 a 1 mm) 0,1 0 0
Areia Grossa (1 a 0,5 mm) 11,1 5 9,7
Areia Média (0,5 a 0,25 mm) 47,9 36 48,6
Areia Fina (0,25 a 0,125 mm) 32,8 48,2 35,5
Areia Muito Fina (0,125 a 0,062 mm) 5,7 9,2 5,4
Silte (0,062 a 0,00394 mm) 2,4 1,3 0,8
Argila (0,00394 a 0,0002 mm) 0 0,3 0
Tabela 6.2: Percentuais dos intervalos granulométricos dos sedimentos amostrados na 2ª campanha pré-dragagem, em fevereiro de 2010.
Granulometria (%) Ponto SW Ponto D Ponto NE
Areia Muito Grossa (2 a 1 mm) 40,4 37,6 33,2
Areia Grossa (1 a 0,5 mm) 45,6 39,3 30,1
Areia Média (0,5 a 0,25 mm) 11,4 12,2 21,5
Areia Fina (0,25 a 0,125 mm) 2,3 4,1 6,6
Areia Muito Fina (0,125 a 0,062 mm) 0,6 2,3 3,3
Silte (0,062 a 0,00394 mm) 0 4 4,4
Argila (0,00394 a 0,0002 mm) 0 0,5 0,9
Depois de ocorrido intenso processo de despejo de lama, a tendência de
encontrar alterações significativas na composição sedimentar da área de estudo se
confirmou de forma contundente. Já na primeira campanha durante a dragagem, em
junho de 2010, foi detectada sensível tendência de areias de aspecto siltoso no
quadrante NE. Neste mesmo quadrante, o grau de seleção dos grãos foi classificado
como muito mal selecionado, que é outra evidência de descaracterização das condições
naturais (Tabela 6.3).
Na segunda campanha durante a dragagem, ocorrida em 22 de setembro de
2010, as características granulométricas nos três pontos foram fortemente alteradas
(Tabela 6.4). O sedimento arenoso definitivamente deu lugar a depósitos de finos, com
lamas arenosas e presença de cascalho esparso (ponto SW) além de areia com forte
presença de silte e argila (ponto D e ponto NE). O percentual médio de areia nos três
pontos foi um pouco maior que a metade, sendo que o ponto NE, desta vez, apresentou
maior índice (superior a 80% de areia). O percentual médio de silte e argila nos três
pontos foram de 19% e 25%, respectivamente, sendo que o ponto SW foi o maior
responsável por elevação desse percentual, apresentando 26,1% de silte e 43,5% de
argila. O grau de selecionamento, baseado no desvio padrão entre os intervalos dos
149
percentis mostraram em todas as amostras, características de depósito muito mal
selecionado.
A terceira campanha durante a dragagem (dezembro/2010) marca
aproximadamente a metade do tempo do projeto para a conclusão das obras. Neste
estágio, foi facilmente possível a identificação de depósito de dragagem no sedimento,
principalmente no ponto SW, em que a amostra apresentou mais de 80% de argila na
sua composição (Tabela 6.5). No ponto D, os percentuais foram de 29,7% de argila e
15,4% de silte, com menores quantidades distribuídas entre granulo e areia muito fina,
que compõe uma amostra de sedimento extremamente mal selecionada. No ponto NE
os maiores valores de areia persistiram elevados, com 85,3% de composição entre
granulo e areia muito fina e pouco menos de 15% de finos.
Através do desvio padrão, foi possível verificar a similaridade entre o percentual
de areia, silte e argila entre as amostras. Nesta campanha de dezembro de 2010 ficou
notório o aumento do desvio padrão entre as três principais classes texturais analisadas
(areia, silte e argila). Nas campanhas pré-dragagem, este valor adimensional máximo foi
de 2,18 e em dezembro, o desvio padrão entre os percentuais de areia foi de 29,09 e de
argila foi de 28,24.
A última campanha durante a ocorrência dos despejos foi realizada em 28 de
março de 2011. Depois de diminuído o ritmo de dragagem, entre o final de 2010 e o
início do ano de 2011, é interessante observar a retomada de sedimentos arenosos aos
pontos de coleta (Figura 6.6). Novamente, os percentuais de areia foram majoritários
nas três estações de coleta, no entanto o percentual de silte e argila ainda são
marcantes, determinando a classificação dessas amostras como areia lamosa com
cascalho esparso. O grau selecionamento também permanece como muito mal
selecionado.
Tabela 6.3: Percentuais dos intervalos granulométricos dos sedimentos amostrados na 1ª campanha durante a dragagem, em junho de 2010.
Granulometria Ponto SW Ponto D Ponto NE
Areia Muito Grossa (2 a 1 mm) 19,9 0,1 3,7
Areia Grossa (1 a 0,5 mm) 46,6 11,9 31,9
Areia Média (0,5 a 0,25 mm) 18 35,1 23,3
Areia Fina (0,25 a 0,125 mm) 8,9 41,9 11,8
Areia Muito Fina (0,125 a 0,062 mm) 3,1 6,2 6,4
Silte (0,062 a 0,00394 mm) 3,4 3,7 20,9
Argila (0,00394 a 0,0002 mm) 0,1 1,1 2
150
Tabela 6.4: Percentuais dos intervalos granulométricos dos sedimentos amostrados na 2ª campanha durante a dragagem, em setembro de 2010.
Granulometria Ponto SW Ponto D Ponto NE
Granulo(>2mm) 3,1 3,3 0,7
Areia Muito Grossa (2 a 1 mm) 2 5,3 1,3
Areia Grossa (1 a 0,5 mm) 6,8 11,1 10,1
Areia Média (0,5 a 0,25 mm) 6,6 12,4 24,2
Areia Fina (0,25 a 0,125 mm) 3,8 12,6 26,2
Areia Muito Fina (0,125 a 0,062 mm) 8,2 12,5 19,6
Silte (0,062 a 0,00394 mm) 26,1 20,1 10,3
Argila (0,00394 a 0,0002 mm) 43,5 22,7 7,7
Tabela 6.5: Percentuais dos intervalos granulométricos dos sedimentos amostrados na 3ª campanha durante a dragagem, em dezembro de 2010.
Granulometria Ponto SW Ponto D Ponto NE
Grânulo (> 2 mm) 0,2 9,3 1,5
Areia Muito Grossa (2 a 1 mm) 0,3 5,5 3,4
Areia Grossa (1 a 0,5 mm) 1,3 13,3 16,6
Areia Média (0,5 a 0,25 mm) 1,2 10,4 27,6
Areia Fina (0,25 a 0,125 mm) 0,5 7,1 22,6
Areia Muito Fina (0,125 a 0,062 mm) 1,1 9,2 13,6
Silte (0,062 a 0,00394 mm) 15,3 15,4 11,1
Argila (0,00394 a 0,0002 mm) 80,2 29,7 3,6
Tabela 6.6: Percentuais dos intervalos granulométricos dos sedimentos amostrados na 4ª campanha durante a dragagem, em março de 2011.
Granulometria (%) Ponto SW Ponto D Ponto NE
Grânulo (> 2 mm) 1,1 8,1 16,2
Areia Muito Grossa (2 a 1 mm) 7,5 24,7 37,7
Areia Grossa (1 a 0,5 mm) 19,6 34,4 21,1
Areia Média (0,5 a 0,25 mm) nd nd nd
Areia Fina (0,25 a 0,125 mm) 7 4,9 1,6
Areia Muito Fina (0,125 a 0,062 mm) 27,3 17,4 4
Silte (0,062 a 0,00394 mm) 17,9 7,7 14,6
Argila (0,00394 a 0,0002 mm) 19,5 2,9 4,6
A fase pós-dragagem encerra o monitoramento com apenas uma campanha. Os
percentuais de areia grossa a muito grossa retomam novamente valores parecidos com
os obtidos nas campanhas pré-dragagem, principalmente nos pontos extremos da área
de descarte (NE e SW), conforme é observado na Tabela 6.7. Por outro lado, o ponto
central da área (Ponto D) manteve percentual bastante elevado de argila,
provavelmente associado aos sedimentos dragados de camadas mais profundas por
retroescavadeira, devido à dificuldade de remoção deste material extremamente
151
compactado. Sugere-se então, a persistência um depósito coeso de material fino e
resistente à erosão por agentes hidrodinâmicos da área de bota-fora neste ponto.
Fica marcado, portanto, uma diversificação das populações sedimentares, sendo
as amostras desta campanha tidas como muito mal selecionadas e, por conta disso, a
classificação da amostra como um todo foi de areia lamosa com cascalho esparso,
mesmo após praticamente três meses sem despejo de sedimentos dragados da Baia de
Guanabara.
Tabela 6.7: Percentuais dos intervalos granulométricos dos sedimentos amostrados na campanha pós-dragagem, em novembro de 2011.
Granulometria (%) Ponto SW Ponto D Ponto NE
Grânulo (> 2 mm) 6,2 8,8 0,3
Areia Muito Grossa (2 a 1 mm) 53,9 30,9 39,2
Areia Grossa (1 a 0,5 mm) 21,2 14 36,4
Areia Média (0,5 a 0,25 mm) 7,4 7,4 11,1
Areia Fina (0,25 a 0,125 mm) 1,3 0,9 2,2
Areia Muito Fina (0,125 a 0,062 mm) nd nd nd
Silte (0,062 a 0,00394 mm) 2 3,4 3,8
Argila (0,00394 a 0,0002 mm) 7,9 34,5 6,9
Na figura abaixo (Figura 6.2), são apresentados gráficos com o
acompanhamento das classes granulométricas de areia, silte e argila ao longo do
monitoramento dos sedimentos. Na Tabela 6.8, é apresentada a classificação
granulométrica e de selecionamento sedimentar.
Nesses gráficos é possível visualizar de forma clara as alterações na
composição dos sedimentos na área de bota-fora. Os valores pré-dragagem nas duas
coletas apresentaram semelhanças que validam a caracterização da área a partir
desses resultados. A partir de então, se verificou uma diminuição de areia e aumento
das frações mais finas conforme as coletas durante a dragagem ocorriam.
Após um ano de dragagem intensa, a última campanha reflete a diminuição do
ritmo de dragagem, e os sedimentos finos passaram a ter novamente menor
participação nas amostras, porém a composição inicial de selecionamento e diâmetro
do sedimento foram permanentemente alterados. Na última campanha, a fração
sedimentar fina já se encontrava bastante reduzida. Desta maneira, a análise exclusiva
dos resultados granulométricos indica que a Área C, possui características dispersivas
quanto à deposição e permanência dos sedimentos descartados nesta parte do fundo
marinho.
152
Figura 6.2: Resultados de percentual de Areia, Silte e Argila por ponto de monitoramento, ao longo das campanhas realizadas entre dezembro de 2009 e novembro de 2011.
153
Tabela 6.8: Classificação das amostras segundo a granulometria média, classificação textural de Folk e o grau de selecionamento dos grãos do sedimento.
Classificação Ponto SW Ponto D Ponto NE Resultado Modal
Média Folk Sel. Média Folk Sel. Média Folk Sel. Média Folk Sel.
Dez/09 Areia Média
Areia Mod. Selecionada
Areia Fina
Areia Mod. Selecionada
Areia Média
Areia Mod. Selecionada
Areia Média
Areia Mod. Selecionada
Fev/10 Areia Grossa
Areia Mod. Selecionada
Areia Grossa
Areia Mal Selecionada
Areia Grossa
Areia Mal Selecionada
Areia Grossa
Areia Mal Selecionada
Jun/10 Areia Grossa
Areia Mal Selecionada
Areia Fina
Areia Mod. Selecionada
Areia Fina
Areia Siltosa Muito Mal Selecionada
Areia Fina
Areia Mal Selecionada
Set/10 Silte
Lama Arenosa com Cascalho Esparso
Muito Mal Selecionada
Areia Muito Fina
Areia Lamosa com Cascalho Esparso
Muito Mal Selecionada
Areia Fina
Areia Lamosa com Cascalho Esparso
Muito Mal Selecionada
Areia Muito Fina
Areia Lamosa com Cascalho Esparso
Muito Mal Selecionada
Dez/10 Argila Lama com Cascalho Esparso
Mal Selecionada
Silte Areia Lamosa com Cascalho Esparso
Extremamente Mal Selecionada
Areia Fina
Areia Lamosa com Cascalho Esparso
Mal Selecionada
Silte Areia Lamosa com Cascalho Esparso
Mal Selecionada
Mar/11 Silte Areia Lamosa com Cascalho Esparso
Muito Mal Selecionada
Areia Média
Areia Lamosa com Cascalho Esparso
Muito Mal Selecionada
Areia Média
Areia Lamosa com Cascalho
Muito Mal Selecionada
Areia Média
Areia Lamosa com Cascalho Esparso
Muito Mal Selecionada
Nov/11 Areia Grossa
Areia Lamosa com Cascalho Esparso
Muito Mal Selecionada
Areia Muito Fina
Areia Lamosa com Cascalho Esparso
Extremamente Mal Selecionada
Areia Grossa
Areia Lamosa com Cascalho Esparso
Muito Mal Selecionada
Areia Grossa
Areia Lamosa com Cascalho Esparso
Muito Mal Selecionada
154
6.2.2 Concentração de Metais de Transição e Semimetal
Análises de metais de transição e semimetal (Arsênio) no sedimento é um
importante instrumento para avaliação das condições ambientais em face das
alterações no ambiente natural. Os sedimentos têm sido considerados como um
compartimento de acumulação de poluentes a partir da coluna d'água, devido à elevada
capacidade de adsorção ao material particulado em suspensão e acumulação
associadas, de modo que as concentrações, nos sedimentos, tornam-se várias ordens
de grandeza maiores do que nas águas. Diversos processos bióticos e abióticos podem
remobilizar tais poluentes, constituindo-se em fontes de poluição secundárias, afetando
a qualidade da água e originando bioacumulação e trocas de transferência na cadeia
trófica.
As campanhas pré-dragagem de dezembro de 2009 e fevereiro de 2010
retrataram um ambiente sedimentar constituído basicamente de areia, sem valores
divergentes de padrão granulométrico e parâmetros estatísticos de caracterização
sedimentar, conforme visto no item anterior. A ausência de sedimento fino reflete os
baixos índices observados para os compostos metálicos. Nas figuras 6.3 e 6.4, os
gráficos constituem triângulos com forma quase simétrica entre todos os compostos
analisados na primeira campanha, corroborando com a interpretação de um ambiente
em equilíbrio ou com valores homogêneos de concentração dos metais – cada
extremidade do triangulo representa um ponto de amostragem e a simetria do gráfico
em forma de triangulo equilátero indica que os valores foram parecidos entre os três
pontos. Na segunda coleta de amostras (fevereiro/2010), o ponto SW se mostrou com
concentrações ligeiramente superiores, porém com valores muito abaixo dos níveis de
alerta da Resolução Conama 344/2004 e ainda em conformidade com os níveis de
concentração apresentados por Dornelles (1993) em área próxima.
Os compostos que tiveram níveis de concentração de sedimento abaixo do valor
mínimo de detecção do método foram: Arsênio, Cádmio e Níquel em dezembro de 2009
e o Arsênio e Cádmio em fevereiro de 2010.
155
00,20,40,60,8
1D
NESW
As
( A) 8,2
0,046
0,047
0,048
0,049D
NESW
Cd
(A) 1,2 (B) <0,1
012345
D
NESW
Pb
(A) 46,7 (B) <3,8; (C) 24,4
0
0,5
1
1,5D
NESW
Cu
(A) 34 (B) <0,8 (C) 9
00,5
11,5
22,5
D
NESW
Cr
(A) 81 (B) <2,6 (C) 40,05
00,5
11,5
22,5
D
NESW
Hg
(A) 0,15 (D) 0,1
00,20,40,60,8
1D
NESW
Ni
(A) 20,9 (C) 27
05
1015202530
D
NESW
Zn
(A) 150 (B) 1,9 (C) 58,4
Figura 6.3: Concentrações dos metais e As nos sedimentos ao longo dos pontos de coleta, 1ª
campanha pré-dragagem, dezembro de 2009. Valores de Referência: (A) Conama 344; (B)
Dornelles (1993); (C) Baptista Neto et al. (2000); (D) FEEMA (1986).
156
0
0,5
1
1,5
2D
NESW
As
( A) 8,2
00,010,020,030,040,05
D
NESW
Cd
(A) 1,2 (B) <0,1
02468
10D
NESW
Pb
(A) 46,7 (B) <3,8; (C) 24,4
02468
10D
NESW
Cu
(A) 34 (B) <0,8 (C) 9
0
2
4
6
8D
NESW
Cr
(A) 81 (B) <2,6 (C) 40,05
00,020,040,060,08
0,1D
NESW
Hg
(A) 0,15 (D) 0,1
0
1
2
3
4D
NESW
Ni
(A) 20,9 (C) 27
0
10
20
30
40D
NESW
Zn
(A) 150 (B) 1,9 (C) 58,4
Figura 6.4: Concentrações dos metais e As nos sedimentos ao longo dos pontos de coleta, 2ª
campanha pré-dragagem, fevereiro de 2010. Valores de Referência: (A) Conama 344; (B)
Dornelles (1993); (C) Baptista Neto et al. (2000); (D) FEEMA (1986).
A partir de junho de 2010, os dados de metais e semimetal, conforme esperado,
passaram a aumentar a amplitude de variação das suas concentrações para a maioria
dos compostos analisados. Os valores de Pb, Cr, Ni e Zn tiveram elevação nesse mês,
nos pontos D e NE, ou seja, os mesmos pontos que apresentaram maior percentual de
silte e argila nas amostras. O As, o Cd e o Hg, não apresentaram níveis acima de
detecção do método empregado (Figura 6.5).
Em setembro de 2010, gerou-se valores com concentrações, que, obstante de
qualquer mera coincidência, estiveram ainda mais elevadas que na coleta anterior,
chegando a ultrapassar o nível 1 da Resolução Conama 344/2004 para alguns metais.
157
As violações detectadas ocorreram para os seguintes compostos: Chumbo – Ponto D;
Cobre – Ponto D; Mercúrio – Ponto NE e Zinco – Ponto D. Exceto o Mercúrio, que não
foi detectado na análise, todos os demais sofreram elevação. Na Figura 6.6, percebe-se
nitidamente que o ponto D é, até então, o mais impactado pelo lançamento de
sedimentos com estes metais adsorvidos. De maneira geral, esta coleta foi, em termos
ambientais, a que retratou a pior situação para a qualidade do sedimento na área de
despejo ao longo de todo o monitoramento.
A terceira campanha durante a dragagem foi realizada em 13 de dezembro de
2010. Nessa altura, o volume total dragado e os dias de trabalho já tinham ultrapassado
recentemente os 50% de execução do projeto. As condições granulométricas refletiram
diretamente a caracterização geoquímica dos sedimentos entre os pontos coletados.
Com pouco menos de 5% de areia no sedimento em meio ao sedimento lamoso, o
quadrante SW da área de despejo apresentou as maiores concentrações de metais e
arsênio no sedimento (Figura 6.7). Os níveis dos componentes não ultrapassaram o
limite do Conama, porém ainda se mantiveram acima dos valores obtidos durante o
período pré-dragagem e acima também dos demais valores de background para a área.
A última campanha durante o período de dragagem, em 28 de março de 2011,
seguiu a mesma tendência da anterior, em que há evidências de mobilidade dos
sedimentos dragados para o quadrante SW, com destaque para o Mercúrio acima do
valor médio considerado em FEEMA (1986) e do limite Nível 1 da Resolução Conama
344/04. A Figura 6.8 mostra que as concentrações mais elevadas estiveram entre o
ponto central (Ponto D) e o ponto SW. Nessa campanha, mesmo o Ponto NE
apresentando maior teor de finos que o ponto central, as concentrações de metais no
quadrante nordeste foram as menores obtidas.
158
00,20,40,60,8
1D
NESW
As
( A) 8,2
0,0460,048
0,050,0520,0540,056
D
NESW
Cd
(A) 1,2 (B) <0,1
012345
D
NESW
Pb
(A) 46,7 (B) <3,8; (C) 24,4
0123456
D
NESW
Cu
(A) 34 (B) <0,8 (C) 9
02468
10D
NESW
Cr
(A) 81 (B) <2,6 (C) 40,05
0,024
0,025
0,026
0,027D
NESW
Hg
(A) 0,15 (D) 0,1
0
1
2
3
4D
NESW
Ni
(A) 20,9 (C) 27
020406080
100D
NESW
Zn
(A) 150 (B) 1,9 (C) 58,4
Figura 6.5: Concentrações dos metais e As nos sedimentos (valores em mg/Kg) ao longo dos
pontos de coleta, 1ª campanha durante a dragagem, junho de 2010. Valores de Referência: (A)
Conama 344; (B) Dornelles (1993); (C) Baptista Neto et al. (2000); (D) FEEMA (1986).
159
012345
D
NESW
As
( A) 8,2
00,20,40,60,8
1D
NESW
Cd
(A) 1,2 (B) <0,1
0102030405060
D
NESW
Pb
(A) 46,7 (B) <3,8; (C) 24,4
0
10
20
30
40D
NESW
Cu
(A) 34 (B) <0,8 (C) 9
0102030405060
D
NESW
Cr
(A) 81 (B) <2,6 (C) 40,05
0
0,05
0,1
0,15
0,2D
NESW
Hg
(A) 0,15 (D) 0,1
02468
1012
D
NESW
Ni
(A) 20,9 (C) 27
0
50
100
150
200D
NESW
Zn
(A) 150 (B) 1,9 (C) 58,4
Figura 6.6: Concentrações dos metais e As nos sedimentos (valores em mg/Kg) ao longo dos
pontos de coleta, 2ª campanha durante a dragagem, setembro de 2010. Valores de Referência:
(A) Conama 344; (B) Dornelles (1993); (C) Baptista Neto et al. (2000); (D) FEEMA (1986).
160
0
2
4
6
8D
NESW
As
( A) 8,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8D
NESW
Cd
(A) 1,2 (B) <0,1
0
10
20
30
40D
NESW
Pb
(A) 46,7 (B) <3,8; (C) 24,4
05
10152025
D
NESW
Cu
(A) 34 (B) <0,8 (C) 9
0102030405060
D
NESW
Cr
(A) 81 (B) <2,6 (C) 40,05
0
0,05
0,1
0,15D
NESW
Hg
(A) 0,15 (D) 0,1
0
2
4
6
8D
NESW
Ni
(A) 20,9 (C) 27
0
50
100
150D
NESW
Zn
(A) 150 (B) 1,9 (C) 58,4
Figura 6.7: Concentrações dos metais e As nos sedimentos (valores em mg/Kg) ao longo dos
pontos de coleta, 3ª campanha durante a dragagem, dezembro de 2010. Valores de Referência:
(A) Conama 344; (B) Dornelles (1993); (C) Baptista Neto et al. (2000); (D) FEEMA (1986).
161
(A) 20,9 (C) 27 (A) 150 (B) 1,9 (C) 58,4
012345
D
NESW
As
( A) 8,2
00,20,40,60,8
11,2
D
NESW
Cd
(A) 1,2 (B) <0,1
0
10
20
30
40D
NESW
Pb
(A) 46,7 (B) <3,8; (C) 24,4
0
5
10
15
20D
NESW
Cu
(A) 34 (B) <0,8 (C) 9
0102030405060
D
NESW
Cr
(A) 81 (B) <2,6 (C) 40,05
00,05
0,10,15
0,20,25
0,3D
NESW
Hg
(A) 0,15 (D) 0,1
02468
1012
D
NESW
Ni
(A) 20,9 (C) 27
020406080
100120
D
NESW
Zn
(A) 150 (B) 1,9 (C) 58,4
Figura 6.8: Concentrações dos metais e As nos sedimentos (valores em mg/Kg) ao longo dos
pontos de coleta, 4ª campanha durante a dragagem, março de 2011. Valores de Referência: (A)
Conama 344; (B) Dornelles (1993); (C) Baptista Neto et al. (2000); (D) FEEMA (1986).
Na campanha pós-dragagem observou-se, nas três estações de monitoramento,
que os dados diminuem as discrepâncias entre as estações, sugerindo uma distribuição
do sedimento dragado em toda a área de alijamento. Os gráficos triangulares (Figura
6.9) mostram certa padronização ao longo das estações que invariavelmente é
condicionado pelos parâmetros granulométricos, pois a classificação sedimentar foi de
areia lamosa com cascalho esparso em toda a área de estudo. O maior desvio padrão
foi para o cromo, seguido do Zinco, em que, em ambos os metais, as concentrações no
ponto central prevaleceram. O Arsênio e o Mercúrio não foram detectados nesta última
amostragem.
162
00,20,40,60,8
1D
NESW
As
( A) 8,2
0
0,1
0,2
0,3
0,4D
NESW
Cd
(A) 1,2 (B) <0,1
02468
1012
D
NESW
Pb
(A) 46,7 (B) <3,8; (C) 24,4
0
2
4
6
8D
NESW
Cu
(A) 34 (B) <0,8 (C) 9
0
10
20
30
40D
NESW
Cr
(A) 81 (B) <2,6 (C) 40,05
00,20,40,60,8
1D
NESW
Hg
(A) 0,15 (D) 0,1
0
2
4
6
8D
NESW
Ni
(A) 20,9 (C) 27
0
10
20
30
40D
NESW
Zn
(A) 150 (B) 1,9 (C) 58,4
Figura 6.9: Concentrações dos metais e As nos sedimentos (valores em mg/Kg) ao longo dos
pontos de coleta, campanha pós-dragagem, novembro de 2011. Valores de Referência: (A)
Conama 344; (B) Dornelles (1993); (C) Baptista Neto et al. (2000); (D) FEEMA (1986).
A Figura de 6.10 mostra o comportamento do sedimento em relação à
concentração de cada composto. Ao analisar as séries históricas dos compostos
monitorados, a resposta é concisa sobre os períodos pré, durante e pós-dragagem. As
curvas mostram em praticamente todos os metais, nítido aumento, quando se compara
o período pré-dragagem e durante as obras, e na campanha pós-dragagem todos os
valores retornam novamente a níveis baixos, mas não tão baixos quanto ao período pré-
dragagem. Apenas o metal de transição Mercúrio mostrou-se sem tendência bem
definida, no entanto, foi durante a fase de dragagem que ocorreram valores elevados de
Hg, inclusive, com duas violações da Resolução Conama e acima do valor de
background para este metal.
163
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9SW
D
NE
Nível 1 -Conama 344
Arsênio (mg/Kg)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4SW
D
NE
Nível 1 -Conama 344
Dornelles(1993)
Cádmio (mg/Kg)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45SW
D
NE
Nível 1 -Conama 344
Baptista etal. (2000)
Dornelles(1993)
Cobre (mg/Kg)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90 SW
D
NE
Nível 1 -Conama 344
Baptista et al.(2000)
Dornelles(1993)
Cromo (mg/Kg)
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3SW
D
NE
Nível 1 -Conama 344
FEEMA(1986)
Mercúrio (mg/Kg)
0
5
10
15
20
25
30SW
D
NE
Nível 1 -Conama 344
Baptista et al.(2000)
Níquel (mg/Kg)
0
50
100
150
200
250 SW
D
NE
Nível 1 -Conama 344
Baptista et al.(2000)
Dornelles(1993)
Zinco (mg/Kg)
0
10
20
30
40
50
60
70 SW
D
NE
Nível 1 -Conama 344
Baptista etal. (2000)
Dornelles(1993)
Chumbo (mg/Kg)
Figura 6.10: Concentrações de metais nos sedimentos (valores em mg/Kg) ao longo das campanhas realizadas e valores de referência.
164
6.2.3. Nutrientes e Carbono Orgânico Total
Em relação aos indicadores da fração orgânica dos sedimentos, relativos ao
Carbono Orgânico Total, Fosforo Total e o Nitrogênio Kjeldahl esses se encontraram,
de um modo geral, abaixo dos valores de alerta preconizados na Tabela IV da
Resolução Conama Nº 344/2004.
Na a primeira coleta pré-dragagem, as concentrações de COT e Fósforo Total
apresentaram valores discretos em todos os pontos de amostragem, porém para o
Nitrogênio Kjeldahl, os valores foram quase duas vezes superiores aos estabelecidos
para este parâmetro em águas salinas e salobras pela resolução (Figura 6.11).
Apenas o ponto central da área de despejo (ponto D) não ultrapassou a marca de
5000 mg/kg. Este episódio se deu de forma isolada por motivos desconhecido uma
vez que após as demais coletas, não houve sequer uma violação do N Kjeldahl no
sedimento em todos os pontos de monitoramento.
A 2ª campanha pré-dragagem mostrou redução do Carbono Orgânico Total
(COT) nos pontos SW e D e aumento no ponto NE, porém nada que se mostrasse
discrepante. Para o Fósforo Total as concentrações permaneceram estáveis, com
pequeno aumento apenas na porção SW. Já para o N kjeldahl, conforme dito
anteriormente, os resultados se apresentaram bem baixos, na ordem de 1/5 do limite
estabelecido pela resolução. (Figura 6.12).
Figura 6.11: Distribuição das concentrações de nutrientes. Campanha do dia 10 de dezembro de 2009.
COT P.
Total
N
Kjeldahl
165
Figura 6.12: Distribuição das concentrações de nutrientes. Campanha do dia 8 de fevereiro de 2010.
Ao dar sequência ao monitoramento durante o período de dragagem, em junho
de 2010, diferente do esperado, os valores dos nutrientes e COT não apresentam
evidências tampouco tendências de influência de alteração da composição orgânica
do sedimento em função dos despejos. As concentrações até diminuíram
discretamente ao longo das coletas intermediárias.
Em dezembro de 2010 as amostras de P total mostraram pouca amplitude de
variação entre as estações, exceto no ponto central, onde o resultado atingiu valor
superior a 2.500 mg/kg, sem que ocorresse valores altos novamente ao longo do
monitoramento. O Nitrogênio Kjeldahl não se mostrou tão baixo nem com reduzido
desvio padrão quanto na etapa anterior. Ainda nessa fase, essas concentrações
aumentaram ligeiramente na segunda coleta durante a dragagem nos três pontos de
monitoramento. Na terceira, os valores diminuíram substancialmente nas amostras
dos pontos D e NE e aumentou discretamente no ponto SW. Na última coleta durante
a dragagem e na pós-dragagem, as concentrações continuaram diminuindo e, por fim,
mantiveram-se com valor médio de 71 mg/kg.
Figura 6.13: Distribuição das concentrações de nutrientes. Campanha do dia 16 de junho de 2010.
COT
COT
P.
Total
P.
Total
N
Kjeldahl
N
Kjeldahl
166
Figura 6.14: Distribuição das concentrações de nutrientes. Campanha do dia 22 de setembro de 2010.
Figura 6.15: Distribuição das concentrações de nutrientes. Campanha do dia 13 de dezembro de 2010.
Figura 6.16: Distribuição das concentrações de nutrientes. Campanha do dia 28 de março de 2011.
Na pós-dragagem, os valores para todos os compostos orgânicos mostraram
as concentrações mais baixas nos três pontos de monitoramento, seguindo a
tendência de retorno dos valores baixos, conforme elucidado para a granulometria e
metais. A Figura 6.18 mostra a série histórica dos dados de nutrientes e COT,
sugerindo que ao longo do período de dragagem não houve alterações elevadas ou
COT
COT
COT
P.
Total
P.
Total
P.
Total
N
Kjeldahl
N
Kjeldahl
N
Kjeldahl
167
comportamento evidente que não teve as concentrações alteradas pelos despejos, tais
como ocorrido com a granulometria e com as concentrações de metais e semimetal.
Figura 6.17: Distribuição das concentrações de nutrientes. Campanha do dia 7 de novembro de 2011.
Figura 6.18: Série histórica das concentrações de nutrientes e COT ao longo das campanhas realizadas entre fevereiro de 2010 e novembro de 2011.
COT P.
Total
N
Kjeldahl
168
6.2.3 Hidrocarbonetos Aromáticos Polinuleares, Bifenilas
Policloradas e Pesticidas Organoclorados
A determinação dos Hidrocarbonetos Aromáticos Polinucleares (HPAs) dos
grupos A e B, do somatório das Bifenilas Policloradas (PCBs), e dos Pesticidas
Organoclorados fazem parte do monitoramento realizado para o gerenciamento
ambiental das obras de dragagem, pois também são definidos como critérios para a
qualidade do ambiente com base em dois níveis de classificação desses compostos
estabelecido pela legislação. A investigação destes compostos não compõe a temática
central da discussão do presente trabalho, porém as informações foram postas em
função de serem possíveis evidências de impacto ao ambiente estudado devido o
despejo de material que ocasionalmente pode conter fontes de poluição.
Para definição das quantidades de HPAs contidos nos sedimentos da Área C,
foram realizadas cinco coletas e, em todas elas, o somatório de cada um dos 13
compostos pertencentes ao grupo de hidrocarbonetos analisados foram quantificadas
em concentrações abaixo do Nível 1, de acordo com a Tabela III da Resolução
Conama N°344/2004 para águas salobras/salinas (vide Tabela 4.10).
Em função de esses valores terem sido inexpressivos, e, em algumas
campanhas, até mesmo não existentes ou não detectadas pelo método empregado, os
resultados de todos os compostos foram resumidos e será apresentado apenas o
somatório final da concentração desses compostos em cada campanha. A tabela a
seguir apresentam os resultados analíticos de HPAs encontrados nas amostras de
sedimentos das três estações.
Tabela 6.9: Somatório de cada campanha de coleta para o grupo de compostos de Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos nas amostras coletadas (μg/kg).
Campanhas Res. CONAMA Nº344/04
(∑=3000 μg/kg)
Pontos de Coleta
SW D NE
Dez/09 ∑ HPAs 6,8 6,6 <4
Fev/10 ∑ HPAs 9,29 22 < 4,23
Jun/10 ∑ HPAs < 4,24 7,8 183
Dez/10 ∑ HPAs 0,51 0,31 0,85
Nov/11 ∑ HPAs nd nd nd
Além dos HPAs, estavam programadas análises de Pesticidas Organoclorados
e Bifenilas Policloradas para as mesmas campanhas. A tabela abaixo mostra o
somatório de PCBs ao longo do monitoramento. Da mesma forma, para os compostos
169
organoclorados, não houve detecção de concentrações acima da detecção do método
empegado, sendo, portanto não necessário à apresentação.
Tabela 6.10: Somatório de cada campanha de coleta para o grupo de Bifenilas Policloradas nas amostras coletadas (μg/kg).
Campanhas
Res.CONAMA Nº344/04 (μg/kg)
Pontos de Coleta
∑ Nível 1 ∑ Nível 2 SW D NE
dez/09
22,7 180
< 5,01 < 2,13 12
fev/10 < 2,29 < 2,13 < 2,36
jun/10 nd nd nd
dez/10 nd nd nd
nov/11 nd nd nd
6.3 Parâmetros Físico-químicos da Água
Em relação à qualidade da água nos pontos de monitoramento na Área C, os
parâmetros analisados foram: Temperatura, Salinidade, Oxigênio Dissolvido, pH,
Turbidez, concentração de Sólidos Suspensos Totais na água (SST) e Transparência.
Esses parâmetros foram medidos in situ, exceto as concentrações de SST, que foram
determinados em laboratório. Devido ao número de campanhas realizadas sobre a
qualidade da água, decidiu-se apresentar apenas os parâmetros que evidenciam
impactos de primeira ordem em face aos efeitos adversos na qualidade da água. Os
resultados foram dispostos em forma de Tabelas-resumo apenas sobre os dados de
Turbidez, SST e Transparência, com os dados pontuais dos locais de coleta, valores
médios dos parâmetros na superfície e no fundo, e os valores máximos e mínimos,
para cada campanha. Vale lembrar que para a amostragem de água foi adicionado um
ponto extra, fora da área de influência do ponto de descarte dos sedimentos.
A opção por não apresentar todos os parâmetros analisados foi devido ao
grande volume de dados coletados. Ao finalizar o período de monitoramento e o
número de campanhas previstas, foi realizada uma análise prévia do conjunto de
resultados obtidos de cada parâmetro a fim de identificar evidências de influência
direta do descarte de sedimentos sobre os parâmetros estudados. Ao final da análise
do conjunto de dados, ficou entendido que para que haja uma correlação mais precisa
entre os efeitos adversos na massa d’água no bota-fora oceânico, seria necessário
reunir dados que compunha uma série histórica mais extensa ou levantamentos
contínuos, em função das massas d’águas costeiras serem bastante dinâmicas devido
170
a diversos fatores naturais que influenciam nos parâmetros físico-químicos analisados,
seja de ordem meteorológica, climática ou oceanográfica.
Diante deste problema, os dados de Temperatura, Salinidade, Oxigênio
Dissolvido e pH da água tanto na superfície, quanto no fundo, não apresentaram
resultados que possam ser seguramente associados aos efeitos adversos da
dragagem, e não foram incluídos nas tabelas e gráficos apresentados a seguir.
Sobre o parâmetro de Turbidez, a Tabela 6.11 apresenta o conjunto de dados
nos pontos de amostragem. Os valores deste parâmetro ao longo do monitoramento
não se mostraram discrepantes, com médias que variam entre 0,8 e 4,9 NTU na
superfície e 0,3 e 4,4 NTU no fundo da colina d’água, e, portanto, dentro da
normalidade esperada para níveis de Turbidez em águas costeiras. O gráfico da
Figura 6.32 mostra a variação dessas médias. É notada certa predominância dos
valores de superfície ser mais elevados que no fundo.
Nos dados de SST, as seis primeiras campanhas apresentaram resultados
considerados elevados na ordem de 200 mg/l, após a de maio de 2010, esses
resultados diminuíram sobremaneira, com variações próximos da casa dos 100 mg/l e
20 mg/l ao longo do resto do monitoramento (Tabela 6.12 e Figura 6.19). Devido ao
fato das coletas terem sido realizadas em qualquer momento do dia, sem que fosse
levado em consideração o intervalo de tempo que a área de descarte vinha recebendo
sedimentos de dragagem, não é possível fazer correlações aferidas sobre esses
dados, pois o mesmo pode variar muito em questão de minutos devido à dispersão de
pluma sedimentar em função dos agentes hidrodinâmicos atuantes.
A Transparência da água não revelou melhoras ou pioras ao longo do período
de monitoramento, as oscilações das médias entre 2,9 (campanha de março de 2011)
e 14 m (campanha de maio de 2010) não revelam, em princípio, correlações diretas
com a dragagem e o descarte de sedimentos (Tabela 6.13).
171
Tabela 6.11: Dados de Turbidez da água na superfície e no fundo dos pontos de monitoramento da Área C e entrada da Baia de Guanabara (Ponto B).
08/fev 22/fev 13/mar 31/mar 30/abr 06/mai 16/jun 08/jul 22/jul 13/ago 30/ago 22/set 30/out 18/nov 13/dez
Sup 3,33 11,22 2,33 7,89 6,42 3,35 2,31 5,75 3,17 4,33 6,74 3,09 2,26
Fundo 1,16 5,62 4,21 6,27 4,28 0,71 1,66 0,76 1,59 1,64 9,71 4,51 2,82
Sup 1,33 2,82 3,4 5,6 4,23 1,4 2,11 2,28 4,46 0,79 0,83 4,18 1,02 3,7 1,84
Fundo 0,62 3,42 2,17 4,32 2,45 1,44 1,48 2,31 2,24 2,3 0,31 1,54 0,43 1,2 0,9
Sup 1,14 4,51 2,98 3,97 1,59 1 1,98 2,88 1,21 0,99 1,92 3,62 1,3 2,4 1,4
Fundo 0,58 2,75 3,89 5,62 3,27 0,38 0,86 0,7 0,66 0,69 0,4 2,56 0,67 1,93 5,57
Sup 1,26 4,32 5,21 4,35 5,11 0,3 1,65 4,2 2,27 0,64 1,22 3,47 0,73 3,16 1,53
Fundo 1,14 2,91 3,32 2,54 2,16 0,53 2,49 0,64 0,97 1,13 0,25 2,56 0,41 1,05 6,83
Sup 1,2 3,9 3,9 4,6 3,6 0,9 1,9 3,1 2,6 0,8 1,3 3,8 1,0 3,1 1,6
Fundo 0,8 3,0 3,1 4,2 2,6 0,8 1,6 1,2 1,3 1,4 0,3 2,2 0,5 1,4 4,4
NE Sup. D Sup. SW Sup. D Fundo SW Sup. NE Fundo SW Fundo SW Sup NE Sup NE Fundo D Sup NE Sup D Sup. NE Sup. SW Fundo
1,33 4,51 5,21 5,62 5,11 1,44 2,49 4,2 4,46 2,3 1,92 4,18 1,3 3,7 6,83
D Fundo D Fundo NE Fundo SW Fundo D Sup. SW Sup. D Fundo SW Fundo D Fundo SW Sup SW Fundo NE Fundo SW Fundo SW Fundo NE Fundo
0,58 2,75 2,17 2,54 1,59 0,3 0,86 0,64 0,66 0,64 0,25 1,54 0,41 1,05 0,9
28/jan 08/fev 28/mar 13/abr 21/jul 07/nov
Sup 45 2,71 5,49 2,34 5,91 5,01
Fundo 26 11,76 1,3 1,38 1,3 2,22
Sup 14 1,47 6,05 1,79 3,22 1,62
Fundo 36 1,11 0,87 1,33 5,91 0,79
Sup 8 0,9 3,3 0,66 1,04 1,76
Fundo 32 2 0,58 1,33 1,08 0,74
Sup 28 0,88 5,47 1,4 2,9 1,55
Fundo 41 0,94 0,43 1,16 1,04 0,63
Sup 2,2 1,1 4,9 1,3 2,4 1,6
Fundo 2,2 1,4 0,6 1,3 2,7 0,7
SW Fundo D Fundo NE Sup NE Sup NE Sup D Sup
41 2 6,05 1,79 5,91 1,76
D Sup SW Sup SW Fundo D Sup D Sup SW Fundo
8 0,88 0,43 0,66 1,04 0,63
1,42 -
Max.
Mín.
Méd.
Méd.
Max.
Mín.
20
10
20
11
Estação
Ponto B
Ponto NE
Ponto D
Ponto SW
Estação
Ponto B
Ponto NE
Ponto D
Ponto SW
172
Tabela 6.12: Dados de SST da água na superfície e no fundo dos pontos de monitoramento da Área C e entrada da Baia de Guanabara (Ponto B).
08/fev 22/fev 13/mar 31/mar 30/abr 06/mai 16/jun 08/jul 22/jul 13/ago 30/ago 22/set 30/out 18/nov 13/dez
Sup 169 135 135 119 180 180 <2 52 73 68 107 72 90
Fundo 182 169 169 162 189 218 <2 62 77 64 107 71 124
Sup 296 170 170 238 192 233 <2 58 79 72 66 123 71 91 4
Fundo 223 194 194 194 191 246 <2 66 92 65 54 114 83 93 7
Sup 208 164 164 205 208 214 <2 52 75 70 67 111 76 104 6
Fundo 219 193 193 214 212 240 <2 60 76 72 72 116 78 100 7
Sup 237 155 155 191 201 230 <2 59 80 66 77 114 75 84 4
Fundo 221 187 187 221 211 256 <2 50 78 65 70 109 69 103 11
Sup 169,0 163,0 163,0 211,3 200,3 225,7 - 56,3 78,0 69,3 70,0 116,0 74,0 93,0 4,7
Fundo 182,0 191,3 191,3 209,7 204,7 247,3 - 58,7 82,0 67,3 65,3 113,0 76,7 98,7 8,3
247 NE Sup. NE Fundo NE Sup. D Fundo SW Fundo - NE Fundo NE FundoNE Sup, D FundoSW Sup. NE Sup. NE Fundo D Sup SW Fundo
221 194 194 238 212 256 - 66 92 72 77 123 83 104 11
296 SW Fundo SW Sup. SW Sup. NE Fundo D Sup. - SW Fundo D Sup NE Fundo NE Fundo SW Fundo SW Fundo SW Sup. NE Sup
208 155 155 191 191 214 - 50 75 65 54 109 69 84 4
28/jan 08/fev 28/mar 13/abr 21/jul 07/nov
Sup 45 13 34 19 27 4
Fundo 26 13 27 42 22 8
Sup 14 16 32 46 41 19
Fundo 36 22 36 40 5 15
Sup 8 18 26 36 14 14
Fundo 32 25 nd 46 28 12
Sup 28 11 348 48 27 22
Fundo 41 18 41 59 32 21
Sup 16,7 15,0 135,3 43,3 27,3 18,3
Fundo 36,3 21,7 38,5 48,3 21,7 16,0
SW Fundo D Fundo SW Sup SW Fundo NE Sup. SW Sup.
41 25 348 59 41 22
D Sup SW Sup D Sup D Sup NE Fundo D Fundo
8 11 26 36 5 12
Mín.
20
11
Estação
Ponto B
Ponto NE
Ponto D
Ponto SW
Méd.
Max.
Mín.
20
10
Estação
Ponto B 60 -
Ponto NE
Ponto D
Ponto SW
Méd.
Max.
173
Tabela 6.13: Dados de Transparência da água na superfície e no fundo dos pontos de monitoramento da Área C e entrada da Baia de Guanabara (Ponto B).
Estação 08/fev 22/fev 13/mar 31/mar 30/abr 06/mai 16/jun 08/jul 22/jul 13/ago 30/ago 22/set 30/out 18/nov 13/dez
Ponto B 1,7 1,5 1,2 1,6 1,8 1 1,5 4 2,5 2,7 1,7 1,4 1,6 3,8 -
Ponto NE 3,6 3,9 2,9 3,3 3 14 2 5,5 3 3 11 3,5 7 5 3,2
Ponto D 3,8 3,4 2,9 3,9 3 14 2,5 4,5 3 3,5 11 3,5 6,7 3,3 3,5
Ponto SW 3,6 3,7 2,7 3,8 3,5 14 3 5,5 2,8 3,5 12 3,6 8 5,5 3,5
Méd. 3,7 3,7 2,8 3,7 3,2 14,0 2,3 5,2 2,9 3,3 11,3 3,5 7,2 4,6 3,4
D D NE D SW NE, D, SW SW NE, SW NE, D D, SW SW SW SW SW D, SW
3,8 3,9 2,9 3,9 3,5 14 3 5,5 3 3,5 12 3,6 8 5,5 3,5
SW SW SW NE NE, D NE, D, SW NE D SW NE NE, D NE, D D D NE
3,6 3,4 2,7 3,3 3 14 2 4,5 2,8 3 11 3,5 6,7 3,3 3,2
Estação 28/jan 08/fev 28/mar 13/abr 21/jul 07/nov
Ponto B 1 2 1 2,5 3 1,2
Ponto NE 10 8 2,5 6 7,5 2
Ponto D 2 8,5 2,5 5 7,5 2
Ponto SW 3 8 1,9 5 8 2
Méd. 5,0 8,2 2,3 5,3 7,7 2,0
NE D NE, D NE SW NE, D, SW
10 8,5 2,5 6 8 2
D NE, SW SW D, SW NE, D NE, D, SW
2 8 1,9 5 7,5 2
Max.
Mín.
20
11
Max.
Mín.
20
10
174
Figura 6.19: Gráficos dos parâmetros analisados na água (Turbidez, SST e Transparência) ao longo do monitoramento na área de bota-fora e do ponto controle.
175
Os resumos estatísticos sobre os parâmetros estudados estão da Tabela 6.14
à 6.16. A partir desses valores, foi possível construir os dados em diagramas de caixa,
ou boxplot. Nas figuras 6.20, 6.21 e 6.22, é possível verificar gráficos que representam
importantes aspectos do conjunto de dados de Turbidez, SST e Transparência,
respectivamente. Através do seu resumo dos cinco números – formado pelos valores
mínimo, primeiro, segundo e terceiro quartis e máximo – pôde-se avaliar a amplitude
de variação desses parâmetros, valores medianos e os valores discrepantes ou
atípicos, os quais são valores muito afastados da grande parte dos dados obtidos nas
demais campanhas.
Tabela 6.14: Resumo estatístico dos dados de Turbidez da água.
Superfície Fundo
N-
dados Mínimo
Percentil 25
Mediana Percentil
75 Máximo
N-dados
Mínimo Percentil
25 Mediana
Percentil 75
Máximo
Ponto B
21 1,42 2,53 3,8 5,83 11,22 21 0,71 1,3 1,64 4,4 11,76
Ponto SW
21 0,3 1,24 2,04 4,26 5,47 21 0,25 0,64 1,12 2,52 6,83
Ponto D
21 0,66 1,09 1,76 2,93 4,51 21 0,38 0,67 1,08 2,66 5,62
Ponto NE
21 0,79 1,44 2,17 3,94 6,05 21 0,31 0,89 1,48 2,38 5,91
Ponto B Ponto SW Ponto D Ponto NE
Estação Monitorada
0
20
40
60
80
100
120
Tu
rbid
ez (
NT
U)
Profundidade da Coleta
Superfície
Fundo
Barra Baia de GuanabaraÁrea de Disposição
Figura 6.20: Gráfico em boxplot para o parâmetro de Turbidez da água.
176
Tabela 6.15: Resumo estatístico dos dados de SST.
Superfície Fundo
N-
dados Mínimo
Percentil 25
Mediana Percentil
75 Máximo
N-dados
Mínimo Percentil
25 Mediana
Percentil 75
Máximo
Ponto B
20 3 28,8 70 131 180 20 6 26,3 68 167,3 218
Ponto SW
20 4 33 78,5 182 348 20 11 41 69,5 187 256
Ponto D
20 6 20 72,5 164 214 19 7 32 76 193 240
Ponto NE
20 4 34,3 71,5 170 296 20 5 36 74,5 193,3 246
Figura 6.21: Gráfico em boxplot para o parâmetro de SST da água.
177
Tabela 6.16: Resumo estatístico dos dados de Transparência da água.
N-
dados Mínimo
Percentil 25
Mediana Percentil
75 Máximo
Ponto B
21 1 1,3 1,7 2,6 4
Ponto SW
20 1,9 3 3,7 7,4 14
Ponto D
19 2 3 3,5 5 14
Ponto NE
21 2 3 3,6 7,3 14
Figura 6.22: Gráfico em boxplot para o parâmetro de Transparência da água.
178
Capítulo VII
Revisão de Resultados Pretéritos – Modelagem
Hidrodinâmica
179
7.1. Introdução
Conforme mencionado anteriormente, a modelagem apresentada aqui foi
realizada através do Programa de Modelagem Hidrodinâmica, que fez parte do Projeto
de Gerenciamento Ambienta das Obras de Dragagem do Porto do Rio de Janeiro.
Para a execução deste programa, utilizou-se a modelagem computacional
desenvolvida pelo Professor Paulo Cesar Colonna Rosman que coordenou o referente
programa e, juntamente com a sua equipe de pesquisadores, utilizaram o SisBaHiA.
A partir das modelagens computacionais com o modelo SisBaHiA, os
resultados permitiram uma avaliação quantitativa das alterações esperadas em dois
importantes aspectos do meio físico da área de estudos: a concentração de
sedimentos em suspensão durante e após as operações de dragagem na região de
descarte e a distribuição espacial de espessuras dos depósitos no leito oceânico em
decorrência dos descartes.
7.2. Dados Ambientais
Nesta seção são apresentados os dados ambientais que foram utilizados para
a elaboração dos modelos hidrodinâmicos referentes aos meses de operação da
dragagem.
7.2.1. Batimetria
As informações relativas às batimetrias utilizadas neste estudo foram extraídas
das cartas náuticas da Diretoria de Hidrografia e Navegação da Marinha do Brasil
(DHN): carta Baía de Guanabara nº1501, na escala 1:50.000; carta Barra do Rio de
Janeiro nº1511, na escala 1:20.000; e a carta do Porto do Rio de Janeiro nº1512, na
escala 1:20.000. Além da base da DHN, também foi utilizada a base do Instituto
Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), carta Rio de Janeiro nº SF 23-Z-B-IV,
escala 1:100.000, obtida a partir de imagem de satélite de 1992. A Figura 7.1 ilustra a
batimetria geral do domínio considerada no modelo hidrodinâmico.
180
Figura 7.1: Domínio de modelagem e batimetria utilizada na modelagem de acordo com o modelo digital do terreno.
7.2.2. Ventos
Foram utilizados dados de vento disponibilizados na página da internet da
Rede de Meteorologia do Comando da Aeronáutica (http://www.redemet.aer.mil.br/).
Os dados são disponibilizados em formato METAR10, com frequência amostral de 1h.
Os dados foram decodificados e tratados para serem fornecidos ao modelo.
Como modo de exemplo, as figuras 7.2 e 7.3 apresentam em forma de gráfico
os dados horários de direção e intensidade de vento utilizados na modelagem, para
condições de ventos usuais no verão e inverno, respectivamente.
10 É o nome do código utilizado para descrição completa das condições meteorológicas em um aeródromo.
181
Figura 7.2: Dados de vento obtidos na página da internet da Rede de Meteorologia do Comando da Aeronáutica <http://www.redemet.aer.mil.br/>, para o Aeroporto do Galeão,
decodificados e tratados para utilização na modelagem. Mês de janeiro de 2011.
182
Figura 7.3: Dados de vento obtidos na página da internet da Rede de Meteorologia do Comando da Aeronáutica <http://www.redemet.aer.mil.br/>, para o Aeroporto do Galeão,
decodificados e tratados para utilização na modelagem. Agosto de 2011.
7.2.3. Resultados de calibração dos modelos hidrodinâmicos
A seguir são apresentados gráficos com dados de maré e obtidos junto ao
Centro de Hidrografia da Marinha (CHM) do Banco Nacional de Dados Oceanográficos
(BNDO) e os resultados obtidos com o SisBaHia, após o processo de calibração do
modelo.
A calibração do modelo consiste em encontrar condições de contorno
apropriadas, de maneira que os resultados do modelo hidrodinâmico no ponto
correspondente à estação de coleta dados tenha resultados com alto grau de
183
correspondência com os dados medidos. Isto é feito através de sucessivas rodadas do
modelo hidrodinâmico e ajuste das condições de contorno.
Os gráficos a seguir ilustram os resultados obtidos de elevação do mar na Ilha
Fiscal versus os dados obtidos do Centro de Hidrografia da Marinha (CHN). Conforme
pode ser observado, os resultados apresentam um alto grau de correspondência.
-0.25
0.00
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
0 5 10 15 20 25
Mês de Fevereiro (Dia)
Ele
vação d
o m
ar
(m)
Modelo Medição
Figura 7.4: Resultados de elevação do nível de água da simulação hidrodinâmica com o SisBaHia versus dados de Centro de Hidrografia da Marinha (CHM) do Banco Nacional de
Dados Oceanográficos (BNDO) na estação da Ilha Fiscal. Mês de fevereiro de 2010.
A seguir são apresentados resultados de séries temporais das componentes
Leste-Oeste (Figura 7.5) e norte-sul (Figura 7.6) referentes a nós de cálculo
posicionados na ilha Fiscal (nó 3107) e na região de disposição oceânica (nó 5414).
Os modelos foram forçados com os dados de elevação calibrados para as
séries de nível do mar obtidas do CHM com a adição de um efeito de origem remota
de baixa frequência. Este efeito é correlacionado com a variação do nível médio diário.
Esta correlação é identificada em CARVALHO (2003). Com isso, observam-se
claramente nos resultados variações no sinal (inversões) da componente leste-oeste
com escala de tempo da ordem de alguns dias para o nó posicionado na região de
descarte.
184
0 175 350 525 700
Tempo (h)
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
Ve
locid
ad
e (
m/s
)
Séries TemporaisU : Nó 5414
U : Nó 3107
Figura 7.5: Comparação das componentes leste-oeste da velocidade calculada pelo modelo hidrodinâmico na estação da ilha Fiscal (nó 3107) e na região do bota-fora (nó 5414). Mês de
fevereiro de 2010.
0 175 350 525 700
Tempo (h)
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
Ve
locid
ad
e (
m/s
)
Séries TemporaisV : Nó 5414
V : Nó 3107
Figura 7.6: Comparação das componentes Norte-Sul e da velocidade calculada pelo modelo hidrodinâmico na estação da ilha Fiscal (nó 3107) e na região do bota-fora (nó 5414). Mês de
fevereiro de 2010.
185
Nas componentes das velocidades norte-sul observa-se claramente inversões
com escalas de tempo típicas de componentes de maré astronômica na região
oceânica.
De maneira geral, verifica-se que no interior da Baía de Guanabara o
escoamento é basicamente influenciado pelas marés astronômicas e pelos ventos,
enquanto que na área oceânica observa-se a presença de uma corrente
aproximadamente paralela à costa que apresenta inversões com períodos de alguns
dias.
Todas as tarefas de calibração foram repetidas mês a mês. No intuito de evitar
um prolongamento deste capítulo, os resultados apresentados são relativos apenas ao
mês de fevereiro de 2010, apenas como apresentação dos resultados das rotinas
executadas, e servem como ilustração dos padrões observados nos demais meses,
evitando assim a exposição de resultados com efeito redundante (Figuras 7.7 e 7.8).
186
Figura 7.7: Resultado instantâneo da modelagem hidrodinâmica de velocidades numa situação de ventos do quadrante Leste, em fevereiro 2010. Observam-se correntes na região oceânica na direção Leste-Oeste.
187
Figura 7.8: Resultado instantâneo da modelagem hidrodinâmica de velocidades numa situação de ventos do quadrante Oeste, em fevereiro 2010. Observam-se correntes na região oceânica na direção Oeste-Leste.
188
7.3. Resultados do Modelo Hidrodinâmico Geral na Região Costeira
São apresentados aqui alguns resultados obtidos com SisBaHiA dando ênfase
para os meses de janeiro de 2011 e agosto de 2011 com o modelo hidrodinâmico
geral, de modo a ilustrar as diferenças entre condições típicas de verão e inverno, nos
quais são atribuídos ao período da metade e do final da execução obra de dragagem
do Porto do Rio de Janeiro, respectivamente.
Para representação das correntes costeiras usuais foi utilizada a estratégia de
atribuir uma diferença de nível ao longo dos nós de contorno aberto, de maneira a ser
produzida uma corrente costeira com direção e intensidade correlacionadas com as
variações do nível médio do mar na costa do estado do Rio de Janeiro. Tal diferença
de nível foi construída a partir da análise das séries de elevação fornecidas pelo CHM
para cada mês de simulação. Este procedimento baseia-se nas observações feitas por
Carvalho (2003).
Como resultado deste procedimento, temos correntes com inversões ocorrendo
em escalas de alguns dias, como é esperado para a costa do estado do Rio de Janeiro
(Figura 7.9).
Figura 7.9: Séries temporais de correntes litorâneas longitudinais típicas para as estações de verão (janeiro 2011) e inverno (agosto 2011).
7.4. Resultados do Modelo de Transporte de Sedimentos
Os instantes de lançamento, durante o período de dragagem, foram definidos
de acordo com os diários de navegação de cada uma das dragas e batelões que
189
participaram do processo. Estes relatórios, apresentados como RDOs (vide 4.2.1),
informam diariamente os volumes, instantes e intervalos em que ocorreram as
atividades de dragagem, overflow, navegação e deposição do material.
A partir dessas informações, foram identificados a duração do enchimento das
cisternas das dragas e dos batelões e os exatos instantes correspondentes ao
lançamento do material na Área C. Em relação às coordenadas de despejo, estas
foram obtidas dos boletins semanais de monitoramento do destino do sedimento
dragado fornecidos pelo Consórcio de apoio à Fiscalização das Obras de Dragagem.
Com este modelo foram produzidos os mapas apresentados a seguir.
Foram elaborados mapas com contornos de espessuras dos depósitos
representando a sedimentação primária dos sedimentos descartados e para os
resultados de concentração de sedimentos em suspensão, adotou-se como valor
mínimo a concentração de 1 mg/l. Valores de concentração de sólidos em suspensão
da ordem de 5 mg/l são normais em regiões oceânicas (ZHANG, 2004). ARNINKHOF
e LUIJENDIJK (2010) utilizaram o valor mínimo de 30 mg/l em estudo de modelagem
para subsidiar um descarte seguro de material dragado em um ambiente sensível.
Considerando os valores típicos encontrados na natureza, é possível afirmar que os
mapas que serão apresentados representam de maneira bastante conservadora a
área afetada pelas operações de dragagem e bota-fora, no que diz respeito à
concentração de sedimentos em suspensão.
Para uma apresentação mais sintética dos resultados, optou-se pela utilização
do modelo probabilístico do SisBaHiA. Utilizando resultados instantâneos, o sistema
calcula os percentuais de tempo para cada nó da malha, nas quais as concentrações
de sedimentos em suspensão estiveram acima de um determinado valor, ao longo de
um período de tempo selecionado.
7.4.1 Resultados de Espessuras dos Depósitos no Leito Oceânico.
Neste item, são apresentados os mapas com os resultados para espessuras de
deposição primária no leito oceânico. A Figura 7.10 mostra o acumulado no leito
durante as atividades de dragagem correspondentes aos meses de fevereiro de 2010
até março de 2011. Os cenários são apresentados mensalmente e representados por
recortes espaciais retangulares com área de 10 km x 20 km e com 10 km x 10 km. Nos
meses de fevereiro de 2010 a outubro de 2010 houve o maior dispersão de
sedimentos depositados junto ao fundo, e, consequentemente, cobriram áreas
notavelmente maiores que o limite imposto para o despejo de material. Neste intervalo
190
de tempo de nove meses, a média mensal de volume de sedimentos despejados foi de
274.380 m³, segundo as quantificações expostas no Capítulo V.
A partir de novembro de 2010, os volumes despejados passaram a ser
consideravelmente menores, e a média mensal até o ultimo mês de modelagem foi de
162.165 m³. Com isso, a área afetada pelos acúmulos mensais foi menor,
enquadrando-se no recorte de 10 km por 10 km.
Na Figura 7.11, é mostrado o resultado final da modelagem para determinação
da altura do depósito. A espessura máxima alcançada, devido à deposição primária,
foi de 2,65 m. Os resultados indicam que os depósitos de sedimentos ocorrem numa
região alongada na direção paralela à costa, considerando os lançamentos
acumulados desde fevereiro de 2010 até março de 2011.
Responsáveis pela execução da modelagem (equipe de modelagem do projeto
de gerenciamento ambiental) destacaram que este valor de espessura acumulada é,
na realidade, provavelmente menor, já que na modelagem foram desconsiderados os
efeitos de evolução morfológica, no qual os processos morfodinâmicos são os
responsáveis por dispersar e homogeneizar o sedimento depositado em toda a região
de despejo – o modelo só calcula a deposição primária e não o movimento dos
sedimentos já depositados no fundo.
191
Figura 7.10: Cenários de modelagem para espessura de depósito oceânico entre fevereiro de 2010 e março de 2011.
192
Figura 7.11: Resultante final da espessura dos depósitos no leito oceânico para os descartes na região de bota-fora, ocorridos nos meses de fevereiro de 2010 até agosto de 2011.
193
A tabela abaixo mostra a área de influência direta atingida pela deposição do
material descartado ao longo dos meses, segundo a modelagem.
Tabela 7.1: Área de ocorrência da deposição sedimentar calculada a partir das simulações da Figura 7.5.
Ano Meses Área de Influência da
sedimentação (ha)
2010
Fevereiro 2140,94
Março 2374,89
Abril 1808,25
Maio 1930,57
Junho 1622,65
Julho 2697,77
Agosto 2546,07
Setembro 2588,5
Outubro 1813,89
Novembro 41,46
Dezembro 1243,01
2011 Janeiro 196,18
Fevereiro 65,82
Março 70
7.4.2 Resultados de Concentração de Sedimentos em Suspensão
Para avaliar a dispersão da pluma dos sedimentos, optou-se pelo módulo
probabilístico com resultados de percentual de tempo em que a concentração de
sedimentos em suspensão excedeu o valor de 20 mg/l.
A Figura 7.12 mostra os cenários de dispersão da pluma ao longo dos meses
entre o período de fevereiro de 2010 a março de 2011. As figuras 7.13 e 7.14
representam resultados estatísticos de eventos que tiveram condições de ventos
usuais de verão e ventos usuais de inverno, respectivamente.
Os resultados mostram que durante o mês de verão a ocorrência de tempo tem
um maior deslocamento na direção oeste, enquanto que no mês de inverno a nuvem
de probabilidade tem uma maior dispersão longitudinal para ambos os sentidos, mas
um menor tempo de ocorrência com concentrações acima do limite. As diferenças na
dispersão estão de acordo com o regime típico de correntes litorâneas para as
estações de verão e inverno (ver Figura 7.9). Durante os meses de verão, costuma-se
predominar as correntes com sentido oeste, enquanto que nos meses de inverno as
correntes têm uma maior intensidade para ambos os sentidos.
Da mesma maneira como ocorrido com as simulações dos depósitos no fundo
oceânico para a dispersão das plumas de sedimentos, foram gerados inicialmente
194
cenários de manchas longitudinais com extensão superiores a 20 km, que tiveram que
ser enquadradas em recortes espaciais de 30 km x 10 km. As maiores amplitudes
dessas manchas ocorreram entre os meses de fevereiro a agosto de 2010. Nesta fase,
a dispersão da pluma atingiu inclusive, o arquipélago das Ilhas Cagarras situadas a 10
km a oeste da Área C e o arquipélago das Ilhas Maricás posicionadas a 18 km a leste
da mesma área. 2010.
É importante esclarecer que as maiores dispersões ocorridas nos primeiros
meses se deu pelo fato de que no começo das obras, o material despejado constituiu
as camadas lamosas não compactadas da superfície do leito da área de dragagem. A
atuação da embarcação Geopotes 15, por exemplo, contribuiu sobremaneira para que
cenários como dos dois primeiros meses ocorressem dessa forma, pois se trata de
uma draga do tipo Hopper que costuma misturar quantidades elevadas de água ao
sedimento. Outro fato que contribui para as elevadas manchas de dispersão é devido
à retirada do material recém sedimentado, que invariavelmente também é misturada
elevada quantidade de água ao sedimento. Por ser de fácil remoção, a produtividade
aumenta consideravelmente em função dos ciclos de dragagem durar bem menos
(vide figuras 5.6 a 5.9 sobre a produtividade da draga Geopotes 15 e dos batelões Jan
Blanken e Jan Leeghwater).
A partir de agosto as manchas se espalharam em áreas menores, se
enquadrando nos recortes de 10 km x 10 km. Os resultados dessas simulações foram
esperados, pois após alguns meses de ritmo de dragagem constante, o material
remobilizado passa a ter mais resistência, e com o despejo de material compactado de
alta plasticidade, poucas quantidades de sedimentos seriam desagregadas e diluídas
na coluna d’água durante a o processo de eliminação.
O tempo em que a concentração foi superior a 20 mg/l é um resultado
importante, pois além do dimensionamento representado pelo espalhamento da
mancha, foi possível verificar o tempo de permanência das plumas e os locais onde
permaneceram de forma mais constante. As simulações com permanência superiores
a 50% do período ocorreram em janeiro, março, maio e agosto de 2010, com
deslocamentos inferiores a 2 km da área de despejo. De setembro em diante as
manchas passaram a dispersar numa área relativamente menor e se manter por
pouco tempo, com no máximo 30 % do tempo.
195
Figura 7.12: Cenários de modelagem para dispersão da pluma sedimentar entre fevereiro de 2010 e março de 2011.
Escala
10 km
5 km
20 km
10 km
Fev/10
Fev/11 Jan/11 Dez/10 Set/10 Mar/11
Ago/10
Abr/10
Jul/10
Out/10 Nov/10
Mai/10 Jun/10
Mar/10
196
Figura 7.13: Percentual de tempo com concentração superior a 20 mg/l . Janeiro de 2011.
Figura 7.14: Percentual de tempo com concentração superior a 20 mg/l. Agosto de 2011.
197
Tabela 7.2: Área de ocorrência da dispersão da pluma sedimentar, calculada a partir das simulações da Figura 7.7.
Ano Meses Pluma de sedimentos (ha)
2010
Fevereiro 8425,26
Março 9817,13
Abril 14504,3
Maio 4668,37
Junho 5823,26
Julho 6747,6
Agosto 6485,03
Setembro 1414,98
Outubro 1402,8
Novembro 30,64
Dezembro 1161,52
2011 Janeiro 1242,15
Fevereiro 318,23
Março 533,98
198
Capítulo VIII
Resultados: Levantamentos Geofísicos
e Geológicos
199
8.1. Introdução
Os resultados alcançados através dos levantamentos geofísicos e geológicos
representam dados essenciais para o entendimento dos processos dinâmicos e evolutivos
dos depósitos formados por despejo de material dragado. A batimetria durante e após as
atividades de descarte na Área C, possibilitou levantar conclusões sobre a morfologia
submarina da área e seu comportamento ao longo do período monitorado. Com os dados
de sidescan sonar foi possível mapear as perturbações ainda existentes sobre a
sedimentação superficial e as filmagens subaquáticas corroborou este padrão. A sondagem
geológica permitiu identificar as fácies sedimentares ao longo da coluna vertical de material
depositado e o estudo granulométrico dos sedimentos amostrados do testemunho trouxe
informações reveladoras sobre a evolução deposicional da área.
8.2. Resultados Batimétricos
A análise do conjunto de levantamentos batimétricos visou acompanhar as
alterações de profundidades em função dos volumes despejados. Foi utilizado como
baseline os dados batimétricos do ano de 1992, no qual é baseada a carta batimétrica 1501
da Marinha do Brasil. Nesta carta as condições de profundidade é anterior ao
estabelecimento de áreas marítimas como destino de material de dragagem. A Figura 8.1
mostra esta carta, onde se observa um fundo plano, sem desníveis ou feições que possam
indicar qualquer tipo de alterações mais proeminentes do leito. A profundidade média da
área é de -34 m, com suave gradiente de variação horizontal aproximado em 1:226 m no
eixo norte-sul.
Após o início das obras, foram realizados três levantamentos batimétricos, sendo os
dois primeiros pelo consórcio de empresas de apoio à fiscalização das obras e o último com
recursos próprios.
A primeira campanha ocorreu após nove meses de dragagem. Nesta altura, mais da
metade do projeto já tinha sido executado. Quanto à morfologia de fundo observou-se
nitidamente que existe a formação de uma elevação na porção central da Área C com
morrotes espaçados nas áreas periféricas ao ponto central. Os pontos mais elevados
atingiram a cota ligeiramente acima de -32 m metros de profundidade, conforme a figura
8.2. Ressalta-se que provavelmente ainda devam existir volumes de descartes anteriores
por debaixo dos depósitos recentemente formados, tal como a dragagem dos portos do Rio
de Janeiro e Niterói, ocorridos em 2005, com despejo de 1,4 milhões de m³ (vide tabela
2.1).
200
Figura 8.1: Carta batimétrica de 1992 da região onde futuramente seria delimitada a Área C.
Figura 8.2: Primeira batimetria realizada após o início da dragagem, em novembro de 2010.
201
O segundo levantamento batimétrico mostraram as condições morfológicas do fundo
em três meses após o encerramento do empreendimento (Figura 8.3). Neste cenário, foi
observada a consolidação proeminente de um alto fundo, em que a morfologia irregular dá
lugar a um depósito mais homogêneo e simétrico disposto de forma radial e com sensível
elevação das cotas batimétricas como um todo. Observa-se um prolongamento do centro da
área para N-NW, que extravasa os limites da área de despejo.
Finalizado os despejos em setembro de 2011, o segundo levantamento batimétrico
(dezembro de 2011) indicam as seguintes alterações promovidas pelo descarte:
Pontos mais elevados com cota de -30 metros de profundidade;
Espessura média de 3 a 4 m de camada de sedimentos depositados acima
do leito oceânico natural;
Relevo submarino com gradiente de 1:169 m de inclinação entre centro e a
extremidade sul da área de disposição.
Figura 8.3: Batimetria realizada em dezembro de 2011, três meses após o encerramento dos despejos.
202
O último levantamento (Figura 8.4) mostrou um relevo mais suavizado em relação à
campanha anterior (um ano e quatro meses antes), com ligeira perda de volume nas áreas
periféricas ao centro, onde os despejos não foram tão consistentes. Nesta campanha, o
ponto mais alto em -30 metros próximo ao centro e gradiente de declividade de 1:171 m
entre a parte mais alta e o limite Sul do deposito.
Os dados batimétricos indicaram que de fato ocorreu a consolidação do depósito
sedimentar através dos despejos de material dragado. Os cálculos de volume efetuados
com o programa Geosoft Oasis Montaj (gridvolume) indicaram um valor de 2.696.126 m³
para os depósitos acima da cota de -35m. Dessa forma, estima-se que um percentual da
ordem de 66% de todo o volume despejado se manteve dentro dos limites projetados para a
Área C, considerado, de maneira geral, como um sítio retentivo para esta obra de dragagem
pois 2/3 de todo o material descartado permaneceu no local de despejo.
A Figura 8.5 mostra de forma comparativa o levantamento durante e os dois
levantamentos após o término da dragagem, sendo o último, representativo para as
condições morfológicas atuais.
Figura 8.4: Último levantamento batimétrico realizado na Área C, em abril de 2013.
203
Figura 8.5: Resultados dos levantamentos batimétricos da Área C.
204
8.3. Resultados do Sonar de Varredura Lateral
O uso do sonar de varredura lateral na área de estudos objetivou a identificação
das estruturas em superfície formadas pelo material depositado que resistiram à
erosão marinha. Os refetores obtidos ao longo das linhas de sondagens apresentaram
aspecto de espalhamento indiscriminado ao longo de toda área com maior
concentração das manchas próximos ao ponto central da área. Essas manchas variam
entre tons claros e escuros de cinza chegando ao preto (reflexão total do sinal). A
Figura 8.6 reune as linhas de perfis processadas.
As formas dessas estruturas escurecidas do mapa pode ser melhor observados
quando ampliadas as linhas de varredudas, assim é possível observar com maior
riqueza de detalhes as nuances e alaterações bruscas ao longo da superfície do leito.
Na Figura 8.7 é apresentado o recorte de um trecho de transição entre o leito
inalterado, predominantemente composto por areias quartzozas e o início da área de
influência dos depósitos de dragagem. O padrão de cor cinza claro com textura
homogênea dá lugar à refletores de tons mais escuros conforme se aproxima do
centro da área.
Observa-se mais detalhadamente na Figura 8.8 as perturbações do fundo
identificados pelas manchas escuras. Essas manchas têm formas arredondadas, que
acredita-se ser a forma preservada do colapso entre o material despejado e o leito
marinho. As partes mais claras correspondem à depósitos arenosos entre as
estruturas mais rigidas (argilas). De fato, essas estruturas arredondadas já foram
identificadas com levantamentos com SVL em sítios de dragagem de outros locais e
estão relacionadas ao despejo de lamas sobre uma cobertura com características
sedimentares distintas (TAUBER, 2009).
Esse padrão de manchas escuras intermitentes ocorrem em toda a área onde
foram detectadas alterações batimétricas. A presença intercalada entre refletores
claros e escuros mostra importante presença de areia na sedimentação superficial
entre as estruturas formadas pelo despejo de material coeso.
205
Figura 8.6: Mosaico de imagens dos perfis de levantamentos com o uso do sonar de varredura lateral.
206
Figura 8.7: Recorte das linhas de varredura. No enquadramento “A” é mostrado o contato entre o fundo arenoso inalterado (trecho inferior) e a parte onde já existem depósitos constituintes de material distinto (trecho superior). O enquadramento “B” mostra-se uma seção francamente dominada por perturbações
na cobertura sedimentar.
B
A
207
Figura 8.8: Imageamento do fundo passando pela parte central da área e identificação de estruturas e coberturas sedimentares.
Estruturas preservadas de
colapso entre o material de
alta resistência e o leito
marinho
Cobertura arenosa
Cobertura de material
compactado
208
8.4. Filmagens Subaquáticas
De forma complementar, foi realizada uma série de filmagens dentro dos limites
da área de estudos. Com o uso desse método de investigação submarina foi possível
verificar e corroborar as detecções de irregularidades da superfície do leito marinho –
as mesmas apontadas nos imageamentos obtidos com o sonar de varredura lateral.
Ficou costatado que há de fato uma grande quantidade de depósito arenoso,
com pontos de maior concentração de estruturas consolidadas oriundas dos
descartes. Essas estruturas correspondem a aglomerados argilosos de maior
resistência, que se dispõe na forma de afloramentos entre a cobertura arenosa.
Interessante notar que há uma presença marcante de bioturabação nesses
afloramentos de argilas. Há ocorrência significante de pelotas argilosas arredondadas
que sugerem estar sob efeito hidrodinâmico após serem disprendidos dos
afloramentos. Os materias mais recorrentes foram de cor cinza claro que por vezes
apresentavam pigmentação ferruginosa (Figura 8.9). Este material também foi
encontrado durante algumas das campanhas de coleta de sedimento, sendo
constatado como uma argila extremamente compacta, plástica e homogênea,
conforme ilustrado na Figura 8.10 – nesta figura a fotografia da esquerda foi tirada em
setembro de 2010 e a da direita foi feita no mesmo dia das filmagens e constatou a
forte presença de bioturbação nesses afloramentos.
Outro fator importante, foi a visualização do tamanho desses afloramentos.
Atualmente não há estruturas proeminentes e as intercalações entre areia e argila
possui poucas variações em termos verticais (> 1m). Esse detalhamento só pôde ter
sido notado graças ao emprego dessas filmagens. Dessa forma, constata-se que
apesar das cotas batimétricas terem se mantido nos patamares do levantamento
realizada após o término da dragagem (campanha de dezembro de 2011),
possivelmente a superfície do relevo sofreu um significativo aplainamento. Estes
fatores indicam que, apesar das evidências de perturbações identificadas pelos
levantamentos de varredura do fundo, atualmente, essas perturbações são pouco
proeminentes, sendo resultado da bioturbação do material aflorante e também devido
a abrasão marinha pelas correntes de fundo.
209
Figura 8.9: Imagens extraídas de filmagens subaquáticas dentro dos limites da Área C.
210
Figura 8.10: Fotografias de coleta de sedimento. A da esquerda é referente à campanha realizada em setembro de 2010 e a da direita em abril de 2013.
8.5. Resultado da Sondagem Geológica
A sondagem por vibracorer realizada no ponto central da área permitiu
identificar a disposição, espessura e composição das camadas no ponto central da
área. Com isso, foi realizada análise e descrição do testemunho, incluindo a
granulometria entre as diferentes camadas identificadas, cor, compactação e outros
materiais identificados ao longo da coluna de sedimentos.
8.5.1. Descrição do Testemunho
A Figura 8.11 mostra o testemunho com as camadas de sedimentos expostas.
Chama atenção a diversificação de fácies sedimentares ao longo dos 3,8 m de
material recuperado. Nas figuras 8.12 e 8.13 são mostrados em duas seções da
sondagem por testemunho e a sua descrição. De maneira geral, a configuração do
depósito é totalmente caótica, sem qualquer correlação de estruturação evolutiva,
tanto para o ambiente em que se reside agora, quanto para o ambiente de onde esses
sedimentos foram retirados. Há variedade de fácies, camadas, cores, diâmetro
granulométrico e demais elementos não convencionais em sondagens, como lixo
plástico e camadas contaminadas com óleo aparecem neste testemunho. Os contatos
entre as camadas identificadas não são suaves e apresentam alterações bruscas, sem
qualquer gradiente de transição entre elas. O mesmo acontece com as mudanças na
granulometria, textura e cor, ocorrendo sempre de forma brusca, sem mudanças
graduais entre as camadas.
Essas características incomuns observadas representam adequadamente
como é a natureza de um depósitos de bota-fora oceânico constituido por alijamento
de sedimentos estuarinos e continentais diversificados em termos de evolução
geológica.
211
Ao longo de toda coluna de sedimento do testemunho, foram identificados
pelo menos 15 camadas com propriedades físicas e fácies sedimentares
diferenciadas. É interessante notar, que mesmo com maior parcela de camadas
argilosas, a presenca de areia média a muito grossa é marcante, o que corrobora para
interpretação sobre a formação das areias superficiais entre os afloramentos argilosos.
212
Figura 8.11: Seguimentos do furo de sondagem geológica no centro da Área C.
213
Figura 8.12: Descrição do testemunho no segmento entre 0 (topo) e 2 m.
214
Figura 8.13: Descrição do testemunho no segmento entre 2 e 3,8 m (base).
215
8.5.2. Granulometria e Morfometria
Ao longo dos 3,8 m de testemunho recuperados foram coletadas amostra das
camadas mais representativas que constituiam toda a coluna sedimentar. O objetivo
dessa amostragem foi determinar os padrões granulométricos, mesmo que a grosso
modo, com intervalos de classe entre granulo, areia e finos (silte e argila) para se ter
uma noção mais clara sobre a composição sedimentar dessas camadas.
Em toda a coluna sedimentar, apenas no topo e na cota de 1,33 m existe a
presença de sedimentos essencialmente arenosos sem percentuais mais elevados de
finos (> 10%). Incialmente acreditava-se que essa camada arenosa de 30 cm fosse
resultante de processos de transposição de areias da plataforma continental sobre os
depósito constituidos por sedimentos da dragagem. Contrariamente ao que se
esperava, toda essa camada arenosa do topo do testemunho mostrou ser bem
diversificada, com presença de minerais não comuns de ambientes marinhos, como
Mica e Feldspato. Outro aspecto que ajudou a derrubar a hipótese de transposição do
material descartado foi a morfometria dos grãos bastante angulosos, sem qualquer
evidência de arredondamento, comuns em ambientes costeiros. A ocorrência de
pelotas argilosas soterradas entre a camada arenosa evidencia que a espessura da
cobertura do depósito tem evoluído ao longo do tempo, como resultado da abrasão
superficial dos sedimentos da dragagem.
Costatou-se alto teor de areia que vai de média a muito grossa entre as
argilas de 0,5 até 1,33 m na primeira seção e 2,92 a 3,52 m na segunda seção. A
Figura 8.14 mostra as análises granulométricas ao longo do testemunho e as
fotografias dos grãos e comparações do arredondamento da areia entre as amostras
coletadas na superfície do testemunho e nas camadas imediatamente abaixo.
Foi realizada uma comparação de uma amostra peneirada a 0,5mm de um
coletado fora da área de influência dos despejos e da camada superficial do
testemunho. Fica evidente na Figura 8.15 que a amostra do testemunho é composta
por sedimentos totalmente distintos sem correlação alguma quanto ao padrão
encotrado na plataforma continental interna.
216
Figura 8.14: Granulometria das camadas ao longo da primeira seção do testemunho e
comparação entre frações de granulo e areias entre o topo e as demais camadas.
217
Figura 8.15: Comparação entre uma amostra de sedimento marinho próximo à área de estudos e amostras de camadas de superfície e subsuperfície coletadas no testemunho e selecionadas granulometricamente.
Sedimento Marinho Área de Dragagem
Diâmetro 0,5 mm Camada Superficial (0,5 mm) Camada Subsuperficial (0,5 mm)
Classificação Visual:
Arredondado Anguloso a subanguloso
218
Capítulo IX
Discussão
219
9.1. Introdução
Os propósitos do presente capítulo se baseiam na discussão do trabalho
científico como um todo, e destaca os principais temas:
Contextualização sobre regulamentação, monitoramento e o projeto de
dragagem do Porto do Rio;
Fatores intervenientes não abordados;
Adequação dos materiais e métodos utilizados;
Discussão e análise dos resultados de forma linear ao longo do tempo
através dos diferentes métodos aplicados.
9.2. Contextualização: Aspectos Legais sobre Dragagem, Gestão e
Monitoramento Ambiental e o Empreendimento no Porto do Rio de
Janeiro
9.2.1. Legislação e Dragagem
As atividades de dragagens são regulamentadas, direta e indiretamente, por
diplomas legais federais e estaduais. Especificamente para as atividades de dragagem
na área costeira, a principal regulamentação internacional se chama Convenção de
Londres (1972)11, da qual o Brasil é signatário através do Decreto N° 87.566, de 16 de
setembro de 1982. Este decreto promulga o texto da convenção sobre prevenção da
poluição marinha por despejo de resíduos de dragagem, concluído em 29 de
dezembro de 1972 na cidade homônima, e hoje, além do Brasil, possuem outros 84
países membros. Posteriormente, foi criado o Protocolo da Convenção de Londres de
1972, também conhecido como Protocolo de 1996 – “Convenção sobre Prevenção da
Poluição Marinha por Alijamento de Resíduos e Outras Matérias”. Este Protocolo tem
a intenção de aprimorar a LC 72 e eventualmente substituí-la. O Protocolo de 1996
atingiu o número necessário de adesões para entrar em vigor em 24 de março de
2006 e atualmente possui 32 países signatários.
No cenário mundial, têm ocorrido substanciais contribuições (por exemplo,
Holanda, Grã-Bretanha, Canadá, Alemanha) no desenvolvimento de ferramentas de
gestão e monitoramento que, de maneira geral, é supervisionado globalmente pela
11Tratado internacional que rege o despejo de sedimentos dragados no oceano. Foi um dos primeiros tratados globais destinados a proteger o ambiente marinho das atividades humanas e está em vigor desde 1975.
220
Convenção de Londres. A disposição oceânica de sedimentos costeiros nos países
que possuem maior conhecimento e tradição sobre dragagem atribuem aos processos
de licenciamento, leis locais, nacionais ou regionais, que invariavelmente são ainda
mais rigorosas ou específicas, devido à adequação à realidade das condições
ambientais de cada país. Para que isso ocorra de modo bem sucedido em face às
nuances ambientais de cada território ou região, é necessário haver um verdadeiro
alicerce de conhecimento e informações validadas para que tais leis estejam bem
embasadas no campo técnico e científico.
A Convenção estabelece um consistente quadro que, tanto membros como não
membros, podem aplicar seus regulamentos em programas individuais de cada país.
Esses critérios tem como desígnio comum o enfoque na elaboração de um quadro
processual mais rigoroso que permita maior consistência na decisão-análise.
Os esforços e melhorias contínuas oriundas de pesquisas neste campo têm se
mostrado fator essencial para tomada de decisões inteligentes relativas à disposição e
na formulação de licenças e condicionantes que podem ser impostas para limitar as
consequências adversas num determinado ambiente (WARE et al., 2010). No Reino
Unido, por exemplo, além da LC e da Convenção OSPAR, o controle legal de
disposição de resíduos para o mar a partir de navios é fornecida pela Food and
Environment Protection Act, sob a justificativa de que a gestão eficaz da opção de
descarte no mar assume valor estratégico, devido à importância contínua do comércio
marítimo e recursos marinhos para a economia.
Além de casos particulares como o mencionado acima, todos os países
membros da União Europeia, que não por acaso, representam em termos globais os
mais avançados sobre essa questão e que mais utilizam o recurso de dragagem,
estão submetidos ao Quadro Diretivo Estratégico da Marinha Europeia (referida como
MSFD – Marine Strategy Framework Directive)12, que atualmente é considerada como
pilar da política marítima ambiental integrada dos países-membros da UE. Um dos
seus principais objetivos é alcançar um bom estado ambiental das águas marinhas da
UE até 2020 e proteger a base de recursos sobre a qual repousam atividades
econômicas e sociais dependentes do mar. Inclui-se nessas perspectivas o controle
dos níveis aceitáveis de contaminantes em materiais a serem descartados, junto com
a minimização dos impactos percebidos em todos os locais de conservação, nos locais
de despejo de sedimentos e áreas adjacentes. Através deste órgão são avaliadas
12 Diretiva 2008/56/CE do Parlamento Europeu e do Conselho de 17 de Junho de 2008 que estabelece
um quadro de ação comunitária no domínio da política para o meio marinho -
http://ec.europa.eu/environment/marine
221
questões ambientais com base em 11 descritores qualitativos13, que consideram as
pressões e impactos sobre os ecossistemas marinho. Diante isso, tais indicativos
devem ser alcançados através do desenvolvimento e implementação de uma
estratégia de cada Estado-membro. O reforço da cooperação entre fronteiras dentro
das regiões e sub-regiões marinhas também está no cerne da diretiva e constituem
obrigações provenientes de acordos internacionais, sendo essas vertentes abordadas
sob o termo de "compromissos" para os objetivos alinhavados.
Passando para a realidade brasileira, devido à necessidade orientar a atividade
de dragagem no território nacional com vista à ratificação do Protocolo de 1996, a
Resolução n°344 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA n°344)
estabelecem as diretrizes gerais e procedimentos mínimos para avaliação do material
a ser dragado, visando o gerenciamento de sua disposição em águas jurisdicionais
Brasileiras. De acordo com Boldrini et. al, (2007) observa-se a importância da
aplicação e orientação das diretrizes mencionadas na resolução para a eficiência do
gerenciamento ambiental de dragagem:
“Antes da Publicação da Resolução Conama n°344, as áreas de
despejo no Brasil eram mal planejada, mal monitoradas e de grande
sensibilidade tanto para o meio ambiente como para segurança na
navegação, uma vez que o planejamento das dragagens era, antes
de tudo, determinado pelo seu custo, seja do ponto de vista do
empreendedor como das empresas de dragagem”.
Mesmo com a implantação da resolução, existem muitas irregularidades e
desconhecimento sobre o aspecto do descarte do material dragado, Boldrini (op. cit.)
complementa:
“Apesar da Resolução CONAMA n°344, tanto o empreendedor
quanto as empresas de dragagem ainda procuram as áreas mais
próximas para despejar os sedimentos dragados. O empreendedor
busca todos os argumentos possíveis para licenciar áreas mais
próximas, independentemente dos impactos ambientais. Após as
13 Dentre os 11 descritores qualitativos, os diretamente relacionados com atividade de dragagem e
despejo são: 1. A manutenção da biodiversidade; 6. Integridade dos fundos marinhos como garantia do
funcionamento do ecossistema; 7. Alteração permanente das condições hidrográficas sem que haja
efeitos negativos no ecossistema; 8. Concentrações de contaminantes abaixo do risco de impactos; 10.
Não ocorrência de danos provocados por lixo marinho.
222
áreas licenciadas e a empresa de dragagem contratada, na medida
do possível esta busca despejar os sedimentos em áreas mais
próximas ainda. O despejo irregular acontece na calada da noite, uma
vez que no Brasil não existem métodos automatizados para o
monitoramento da produtividade das dragagens, a fim de monitorar os
despejos” [...] “Despejar sedimentos fora das áreas licenciadas é bem
mais comum do que se imagina, sendo que o monitoramento
contínuo da produtividade das dragagens não é contemplado nos
licenciamentos pelas autoridades ambientais ou pela Autoridade
Marítima (NORMAN 11)14 – esta última, responsável pela segurança
da navegação no Brasil”.
Os clamores expostos acima refletem a necessidade do desenvolvimento de
métodos mais eficazes de gestão, monitoramento, fiscalização e conhecimento
científico agregado. Ao analisar todos os componentes técnicos e metodológicos que
fizeram parte do projeto de dragagem do Porto do Rio de Janeiro, apesar de falhas
metodológicas pontuais, nota-se que há esforços reais para que este quadro se torne
reversível. O emprego do rastreamento online nas embarcações e o desenvolvimento
de modelagem computacional são alguma dessas evidências. Compreende-se que
entre as diretrizes legais constituídas e os recursos técnico-científicos disponíveis, o
processo de licenciamento é o ponto de vinculação entre esses dois extremos, que
exerce papel fundamental para orientação e fiscalização do desempenho ambiental de
um empreendimento de dragagem. A respeito do licenciamento das obras do Porto do
Rio, o item 9.2.3 deste capítulo discorre sobre maiores detalhamentos.
9.2.2. Gestão e Monitoramento
Dentro do processo de gestão ambiental das dragagens umas das etapas mais
importantes para se minimizar os seus impactos é a identificação de áreas apropriadas
14 A NORMAN 11 estabelece em seu capítulo II, normas e procedimentos para padronizar a autorização
das atividades de dragagem e de emissão de parecer atinentes a aterros, em águas jurisdicionais
brasileiras (AJB). Mais precisamente, no que concerne aos critérios para depositar sedimentos nas áreas
de despejo, quais sejam: onde possam permanecer por tempo indeterminado, em seu estado natural ou
transformado em material adequado a essa permanência de forma a não prejudicar a segurança da
navegação, não causar danos ao meio ambiente ou à saúde humana (Marinha do Brasil – Diretoria de
Portos e Costas, 2003, p.1-2).
223
para a disposição do material. Isso vai além do debate sobre a prática de despejos
próximos ou distantes da linha de costa. Há registros de tentativas frustrantes, por
exemplo, de deslocar o problema de descarte para distâncias superiores com
profundidades maiores ainda, depois de identificados os impactos próximos à costa.
De maneira geral, esta parece ser a primeira decisão a ser pensada e tomada. Muitas
vezes, essas medidas constituem na verdade, apenas a transferência do problema de
lugar, e isso pode não solucionar e até mesmo potencializar o impacto ambiental,
devido à sensibilidade biológica do local.
Um fato marcante que exemplifica isso ocorreu sobre a mudança de área de
despejo para locais mais distantes ao largo da cidade de Nova Iorque – EUA. Uma
área rasa de deposição na plataforma continental adjacente à Long Island mostrou
altos níveis de agentes patogênicos e sinais de doenças nos peixes ocasionando a
interrupção do lançamento nessa área rasa. Como alternativa, foi escolhida outra área,
situada a 106 milhas náuticas (196 km) da primeira área de despejo. Esta área está
localizada após o talude continental (na elevação continental) a 2500 m de
profundidade. Entre 1986 e 1992 foram despejados sobre essa área profunda,
aproximadamente 48 milhões de toneladas de lama (sewage sludge) proveniente das
estações de tratamento de esgoto de Nova Iorque (8 milhões ton. /ano). Estudos de
monitoramento apontaram que, além da difusividade da poluição, muito maior que no
ponto anterior devido à profundidade e hidrodinâmica do local, os contaminantes
introduzidos na superfície do fundo penetraram cerca de cinco centímetros sob o leito
como resultante da rápida mistura vertical (bioturbação) provocada por invertebrados
que vivem no sedimento daquela área mais profunda. Esta mistura diluiu o material
adicionado sobre a superfície do fundo e provocou o transporte de contaminantes
abaixo do nível de ressuspensão aumentando o potencial para acumulação de longo
prazo.
Após a cessação da disposição de lodo no Aterro 106-Mile em 1992, o Serviço
Geológico dos EUA (USGS), com vultosos recursos da Administração Oceânica e
Atmosférica Nacional (NOAA) elaborou um programa multidisciplinar e multi-
institucional que visa determinar a dispersão de lodo no fundo do mar a longo prazo, e
examinar o nível de contaminação nos sedimentos de fundo e seus efeitos sobre a
ecologia bentônica. Dentre os recursos utilizados, grandes resultados têm sido
observados através de tecnologias recentes de mapeamento e amostragem do fundo
do mar. Incluindo a observação direta através de submergíveis e submarinos não
tripuláveis.
224
Verificou-se um amplo transporte de lama/matéria orgânica em direção SW
causando mudanças drásticas na ecologia bentônica da região (Figura 9.1). Dentre as
alterações detectadas nas áreas impactadas pelo acúmulo de lodo em relação às
áreas de controle, inclui-se: introdução de duas novas espécies de poliquetas e
vermetídeos, consideradas oportunistas; aumento de dez vezes na abundância de
ouriços, estrelas e pepinos do mar; ingestão de lodo proveniente de matéria orgânica
por ouriços (com base na captação de isótopos de enxofre). Por fim, o impacto não
deixou de existir apenas pelo deslocamento do local de disposição oceânica para
distâncias maiores costa afora. O que ocorreu de fato foi a mudança da área
impactada, criando outros problemas ambientais – e numa área ainda maior – devido
às características geomorfológicas e hidrodinâmicas desse novo local de despejo.
Figura 9.1: Localização da área de despejo para além dos limites do talude continental. Em tons de amarelo é ilustrada a mancha de dispersão da lama despejada.
Outro exemplo de implantação de monitoramentos avançados ocorrera no rio
Tâmisa – Inglaterra. Enquanto que aqui acontecia a dragagem do Porto do Rio e do
canal do Fundão, lá se aplicava um dos projetos de monitoramento da vida marinha
mais abrangente já registrado, para atender algumas das mais rigorosas leis
ambientais do mundo. Para cumprir com as exigências legais, milhões de libras foram
investidos em um monitoramento marinho inovador. Cientistas renomados em estudos
de ambientes marinhos criaram uma rede de boias com sensores ao longo da coluna
d’água para garantir que os parâmetros físico-químicos essenciais para vida marinha
225
estivessem rigidamente monitorados em tempo real, sendo esta apenas uma das
inovações. Mais de 20 organizações ambientalistas, incluindo a Agência Europeia do
Ambiente e da Autoridade do Porto de Londres formaram um grupo consultivo
ambiental. Juntos, eles gerenciaram as questões ecológicas e marítimas através de
um dos maiores e mais complexos projetos de engenharia atuais no Reino Unido. Este
se mostra um modelo exemplar de que o acompanhamento dos resultados através de
monitoramentos contínuos contribui diretamente para o licenciamento/processo de
execução, garantindo tomadas de decisões rápidas e eficazes caso qualquer
evidência de alterações ou práticas inaceitáveis seja detectada, conforme já
comunicado por Bolam, et al. (2006).
No Brasil o primeiro caso de ação contra os impactos ambientais das
operações de dragagens ocorreram na região do Porto de Santos, em 1996, quando o
Ministério Público do Estado de São Paulo acolheu uma denúncia de que o material
lançado no mar retornava ao continente, atingindo as praias do litoral do município de
Guarujá (BERTOLETTI & LAMPARELLI, 2007).
A partir de tal denuncia a Companhia de Tecnologia e Saneamento Ambiental
do Estado de São Paulo (Cetesb) efetuou, de forma inédita, a caracterização dos
sedimentos tanto do material a ser dragado, como daquele já disposto no local
previamente destinado ao descarte oceânico e, ainda, da praia de Guaiuba (Guarujá).
Na época não havia sequer um padrão nacional preconizando a qualidade dos
sedimentos em termos químicos e ecotoxicológicos, impedindo assim a tomada de
decisão quanto ao potencial de impacto do material dragado.
Até 2007, segundo os autores acima, foram monitoradas as operações de
dragagem do Porto de Santos, nas quais, removia-se uma média de dois milhões de
m3 de sedimento por ano, dispostos na região oceânica a cerca de 13 km da costa e a
18 metros de profundidade. A partir das análises e ensaios ecotoxicológicos foi
determinado que na área de disposição oceânica fosse limitado o lançamento de
300.000 m3/mês de sedimentos oriundos de dragagem, de modo a não causar impacto
significativo no ambiente marinho na área de influência indireta.
Os exemplos citados acima mostram que a questão da gestão ambiental
associado a um monitoramento eficaz é a principal forma de identificação e prevenção
de problemas associados à dragagem. Investimentos em pesquisa e monitoramento
devem, portanto, ser encarados como uma estratégia proativa, que reduz custos de
passivos ambientais e diminui seus impactos, evitando ações de comando e controle
que são reativas, dispendiosas e ineficazes em termos socioambientais. No caso da
226
escolha das áreas para descarte entende-se que as decisões de gestão ambiental
devem estar respaldadas por informações científicas confiáveis e imparciais.
9.2.3. Considerações sobre o Licenciamento da Dragagem do Porto do Rio
O empreendimento de dragagem dos canais de acesso interno e externo e das
bacias de evolução, dos cais da Gamboa, São Cristóvão e Caju, do Porto do Rio de
Janeiro fez parte de um conjunto de melhorias, em termos de infraestrutura, propostas
pelo Governo Federal, com vistas a alavancar o setor portuário brasileiro. Tais
melhorias no setor estiveram a cargo da Secretaria Especial de Portos da Presidência
da República (SEP/PR) no qual conduziu os investimentos que fazem parte do
Programa de Aceleração do Crescimento (PAC).
O empreendimento teve seu processo de licenciamento ambiental solicitado
pela Companhia Docas do Rio de Janeiro (CDRJ), que é vinculada à SEP. Esta
solicitação se deu junto ao órgão ambiental fluminense, na época ainda a Feema. Para
a obtenção da Licença Prévia, a Comissão Estadual de Controle Ambiental (CECA),
por meio de uma deliberação oficial, determinou à CDRJ a apresentação de um
Relatório Ambiental Simplificado (RAS)15 à antiga Feema, cujas diretrizes técnicas de
execução foram compiladas na Instrução Técnica (IT) DECON RAS Nº 05/2008.
Após análise e aprovação do RAS, a extinta Feema emitiu a Licença Prévia
(LP) Nº FE014966, em 20 de outubro de 2008, nela constam algumas restrições para
obtenção da Licença Instalação.
Por sua vez, a obtenção da LI exigiu a apresentação de um PBA (Plano Básico
Ambiental), no qual se teve objetivo de salientar a necessidade técnica de
detalhamento dos planos e programas ambientais para o gerenciamento ambiental da
dragagem e de subsidiar a licitação para a contratação da execução das obras de
dragagem. Nesta ocasião originou-se a proposição de parte dos estudos apresentados
neste trabalho, como o monitoramento ambiental da qualidade da água e do
sedimento.
De acordo com o Plano Básico Ambiental (CONCREMAT 2008), o projeto foi
estruturado em duas fases, de forma a garantir o retorno de receitas ainda durante a
sua consecução, sendo que o empreendimento ora proposto e o presente estudo é
referente à primeira fase. As duas fases somam um volume de material dragado de
aproximadamente 11.150.000 m3, sendo que aproximadamente 35% (4.000.000 m3)
são referentes à primeira fase, já concluída conforme os dados apresentados no
Capítulo V. Desta forma, trata-se de um empreendimento de dragagem de
15 http://portosrio.gov.br/downloads/meio_ambiente/relatorios/relatorio_supmam_2008.pdf
227
aprofundamento, no qual cotas batimétricas até então não obtidas seriam alcançadas,
representando um dos maiores empreendimentos de dragagem na costa brasileira
previstos no PAC.
Vale ressaltar que perante as regulamentações e licenciamento para
empreendimentos e atividades consideradas efetiva ou potencialmente causadoras de
significativa degradação do meio é necessário e obrigatório o prévio Estudo de
Impacto Ambiental e respectivo Relatório de Impacto sobre o Meio Ambiente
(EIA/RIMA), ao qual se dá publicidade, garantido a realização de audiências públicas,
quando couber, de acordo com a regulamentação. O órgão ambiental competente, ao
verificar que a atividade ou empreendimento não é potencialmente causador de
significativa degradação do meio ambiente, define os estudos ambientais pertinentes
ao respectivo processo de licenciamento.
A abertura/aprofundamento de canais de navegação consiste nesse tipo de
atividade potencialmente geradora de significativa degradação. E recomendável,
portanto, a elaboração de estudo prévio de impacto ambiental a fim de evitar efeitos
indesejáveis. Deste modo, o EIA/RIMA é pressuposto essencial para tomada de
conhecimento dos impactos possíveis de serem gerados e, por conseguinte, a criação
de ações mitigadoras. A Constituição Federal em seu art. 225, § 1º, IV, bem como as
normas do CONAMA (art. 2º, VII, da Resolução nº 01/86 e art. 3º da Resolução nº
237/97) determinam que seja realizado o estudo prévio para concessão de licenças
com estas implicações (CLEMENT, 2012).
A Resolução CONAMA nº 01/86, traz o rol de atividades que exigem o
EIA/RIMA anterior à concessão de licenciamento, dentre essas a abertura ou
aprofundamento de canais para navegação:
“Artigo 2º - Dependerá de elaboração de estudo de impacto ambiental
e respectivo relatório de impacto ambiental - RIMA, a ser submetido à
aprovação do órgão estadual competente, e do IBAMA em caráter
supletivo, o licenciamento de atividades modificadoras do meio
ambiente, tais como: [...]
“VII - Obras hidráulicas para exploração de recursos hídricos, tais
como: barragem para fins hidrelétricos, acima de 10MW, de
saneamento ou de irrigação, abertura de canais para navegação,
drenagem e irrigação, retificação de cursos d'água, abertura de
barras e embocaduras, transposição de bacias, diques; [...]”.
228
Em razão da vasta área de influência ambiental do mar territorial brasileiro e da
possibilidade de ocorrer significativo impacto ambiental de caráter regional, revela-se
imprescindível que a análise do Licenciamento Ambiental seja realizada pelo IBAMA
depois da apresentação, pelo respectivo empreendedor, do competente EIA/RIMA. Na
dragagem do Porto do Rio de Janeiro, no qual a disposição do material dragado foi em
área oceânica, a área direta a ser impactada se deu em pelo menos dois municípios, o
município do Rio de Janeiro e Niterói, e, no entanto, não houve a elaboração de um
EIA/RIMA. No lugar deste, foi elaborado um RAS, contrariando assim, com todo o
dimensionamento e magnitude característicos do projeto.
Assume-se que a dragagem e aprofundamento de canais em áreas portuárias
são atividades complexas e que podem gerar grande instabilidade ambiental na área.
Não obstante, o despejo do material oriundo de dragagem realizado de forma
adequada e em local apropriado é fundamental para evitar o dano ambiental. A
atividade não pode ser encarada como uma questão pontual uma vez que pode
ocorrer em determinado local e a contaminação ambiental em outra área distante
ocasionada pelo despejo inadequado do material.
Sobre a perspectiva de lançamento dos sedimentos dragados, o RAS (2008)
elencou três possíveis áreas de descarte: Área A, B e C (vide localização na Figura
2.3), apontando os prós e contras sobre a utilização de cada área. Neste documento é
evidente a carência de argumentos ambientais consistentes em relação às colocações
utilizadas para a sugestão da área de lançamento do material dragado e fica explícita
a preocupação econômico-logística em primeiro plano. A conservação ambiental de
feições geomorfológicas de relevante importância ambiental, como, por exemplo, as
ilhas do Pai e da Mãe e os arcos praiais de Itaipu e Piratininga, o arquipélago das
Cagarras, considerado como Monumento Natural, assim como a geomorfologia e
sedimentologia do fundo marinho das áreas próximas ao descarte estão, neste estudo,
em segundo plano ou nem sequer mencionados. O mesmo acontece para os impactos
sócios econômicos, como a questão do pescado e as colônias de pescadores
próximas. Com isso, não é de se espantar que ao longo do desenvolvimento do
projeto umas séries de queixas foram apresentadas ao MP, ao INEA e até a imprensa
e população como um todo, entre os anos de 2010 e 2011.
Desta forma, as considerações com que foi determinada a área de alijamento,
remete ao que foi exposto acima, nas citações de Boldrini et. al (2007), sobre o fato de
que mesmo com as resoluções e normas estabelecidas, existe a pressão para
autorização de áreas de descarte mais próximas e mais economicamente lucrativas,
sem conhecimento científico aprofundado sobre os sítios de despejo que comprovem
229
distâncias e locais seguros. O licenciamento e suas condicionantes representam o
principal instrumento de tomada de decisão para implantação de condicionantes
eficazes para a gestão e controle da qualidade ambiental dos empreendimentos de
dragagem. É nessa fase que todo o alicerce de conhecimento sobre a área a ser
escolhida deve vir à tona, caso contrário, é prudente não licenciar mediante a súplica
de melhores informações sobre o destino a ser dado para o material de dragagem.
Entende-se que, para que as condicionantes tenham efeito positivo e funcional
ao longo da instalação e operação do empreendimento já licenciado, é necessário que
órgãos ambientais responsáveis desenvolvam formas mais articuladas e ágeis para
intervenções de fatores que não estão em conformidade ambiental. Essa questão da
avaliação dos processos em curso se mostrou um dos pontos frágeis do projeto
ambiental de dragagem, pois informações sintetizadas que deveriam dar suporte para
eventual de intervenção do empreendimento não se mostraram precisas e
suficientemente demoradas para se tomar conhecimento e intervir em caso de um
problema mais grave, caso tivesse ocorrido.
9.3. Sobre Materiais e Métodos empregados A seguir serão discutidos os principais componentes metodológicos
apresentadas nos capítulos IV, V, VI e VII, exaltando os pontos fortes e fracos do
desenvolvimento e emprego desses métodos.
9.3.1. O Controle e Acompanhamento da Disposição do Material Dragado
O levantamento de dados de tempo de dragagem e volume dos despejos na
Área C foi realizado por um consórcio de empresas terceirizadas, a fim de auxiliar o
órgão contratante (SEP) na fiscalização e acompanhamento do empreendimento de
dragagem. Esses dados eram cedidos para a equipe de gerenciamento ambiental das
obras – executados por pesquisadores e profissionais do IVIG/COPPE/UFRJ. Exceto
os dados mensais sobre os despejos de material dragado do Canal do Fundão
ocorrido na Área C, que foram cedidos pela empresa executora da dragagem no corpo
hídrico homônimo, mediante a solicitação do autor. Coube, portanto, avaliar as
informações mais relevantes, e processá-las de forma a dar viabilidade aos objetivos
aqui propostos.
As informações de desempenho sobre o volume de material dragado por cada
embarcação e por área (no sítio da dragagem), com detalhamento para a evolução do
processo de remoção do solo ao longo das etapas previstas em projeto foram eficazes
230
para que os demais dados fossem sustentados. A frequência e quantidade dos
despejos permitiu correlacionar, por exemplo, flutuações nos dados de qualidade do
sedimento (Capítulo VI). O emprego dos métodos de gestão e acompanhamento ao
longo do projeto também desempenhou papel essencial para a elaboração da
modelagem hidrodinâmica. Com dados reais de volumes dragados por área e duração
dos despejos comunicados diariamente, foi possível alimentar o modelo hidrodinâmico
para simulação dos processos de deposição no fundo marinho e dispersão de material
em suspensão na região oceânica. Demais correlações e inferências foram possíveis
com os resultados dos levantamentos geofísicos e características do sedimento
encontradas na área de descarte, anos após a finalização de despejo no local.
A identificação de qual embarcação operou ao longo do tempo e os volumes
que foram retirados dos acessos aquaviários do porto permitiu inferir de que forma
ocorreu a deposição do sedimento na Área C, pois as dragas utilizadas possuem
distintas formas de remobilização do sedimento, o que interfere diretamente nos
processos físicos de deposição sedimentar no ambiente marinho. A Figura 9.2 mostra
os elementos de acompanhamento da dragagem e a sua relação de informações para
com as demais atividades executadas, de forma a subsidiá-las e auxiliar na
interpretação dos resultados.
Figura 9.2: Fluxograma das relações entre o controle e acompanhamento da dragagem e as demais atividades desenvolvidas.
231
9.3.2. O Monitoramento Ambiental
A realização do monitoramento ambiental foi balizada em métodos já
conhecidos na literatura e praticados há tempos para levantamento de informações
sobre ambientes submetidos à dragagem e ao descarte de sedimentos. Os métodos
empregados na caracterização sedimentar que concerne à avaliação granulométrica
da área foram considerados bem sucedidos, dentro dos seus limites esperados, e
mostrou categoricamente a influência e mudanças na composição do sedimento dos
pontos de monitoramento.
Os intervalos de tempo entre as campanhas foram suficientes para detecção
das mudanças ocorridas, porém, apesar da área conter dimensões não muito
extensas (círculo com raio de 1 km), o número de amostragens poderia ser superior,
se considerado todos os quadrantes (N-S-E-W) e o ponto central da área, por
exemplo, e não apenas um alinhamento NE – SW com coletas nos extremos e uma
central. Estender mais pontos de coletas para além da área delimitada do bota-fora
também seria interessante no sentido de verificar gradientes de alteração sedimentar.
Não obstante, para um monitoramento contínuo, é importante delimitar um ponto de
controle para obtenção de valores de referência. Para isso, é necessário que este
ponto esteja posicionado não tão próximo à área de influência direta (AID) para que
não ocorram mudanças na composição sedimentar semelhantes às sofridas na AID,
mas também não tão distante a ponto de que as condições sedimentológicas,
biológicas e hidrodinâmicas sejam distintas e que produzam resultados sem efeito de
comparação.
Quanto ao monitoramento dos compostos químicos do sedimento, ressalva-se
de que para uma avaliação mais completa, da mesma forma como dito antes para a
avaliação granulométrica seria importante mais pontos de coleta a fim de se
estabelecer mais dados espacializados sobre estes compostos. As deduções de
deriva dos contaminantes estudados a partir de uma “grade amostral” composta de
três pontos alinhados foram depreciadas, ainda mais pela opção de um alinhamento
que não contempla condições de incidências de ventos alísios de SE para NW,
constantes nessa região, e que geram ondas e correntes na mesma direção. Coletas
de amostras dentro e fora da área de despejos também seriam necessárias para
avaliação das alterações desses compostos na área de entorno da Área C.
As diretrizes e recomendações para a aplicação de critérios de qualidade
devem ser fornecidas para cada objetivo específico no contexto da gestão de
sedimentos. Esta gestão envolve pelo menos três pontos importantes: prevenção da
232
contaminação; gestão de sedimentos dragados, e remediação de locais aquáticos
contaminados. Os critérios nacionais da Resolução Conama 344/2004 são utilizados
para aferir a contaminação química dos sedimentos e definir adequadas medidas de
gestão de acordo com o grau de contaminação. Outras ferramentas, como testes de
toxicidade e estudos no campo da biologia, devem também ser utilizados para avaliar
a qualidade do sedimento e os efeitos da contaminação nos organismos aquáticos.
Cada uma dessas ferramentas informações específicas, que, por vezes, é necessário
utilizar várias delas no sentido de ponderar a situação com maior profundidade. O
desenvolvimento e aperfeiçoamento desses instrumentos de avaliação da qualidade
de sedimentos têm por objetivo, entre outros fatores, reduzir a incerteza científica
associada com atividades de dragagem.
Nesse sentido, para a avaliação da qualidade do sedimento, utilizaram-se os
critérios baseados na resolução citada acima. Nessa resolução tomam-se como base
os valores de referência de qualidade dos sedimentos do Canadá e dos EUA,
conforme já apresentado no Capítulo 4 (item 4.3.4). Apesar dessa questão referente
aos critérios de qualidade dos sedimentos serem posta constantemente em objeção
ou dúvida em função de não haver ainda uma legislação baseada em estudos
desenvolvidos na própria costa brasileira, ainda sim, é um instrumento válido, quer se
deseje diagnosticar a qualidade dos sedimentos, quer se pretenda praticar
intervenções em corpos d’água. Nessa premissa, pode-se afirmar que os valores de
referência de qualidade dos sedimentos do Canadá e dos EUA vêm se constituindo
em ferramentas de interpretação flexíveis para a avaliação, por agregarem o
significado toxicológico dos resultados das análises químicas de sedimentos.
Já o monitoramento executado para a avaliação da qualidade da água antes,
durante e após a dragagem foi ineficaz e poderia ser aplicado de forma mais
adequada. Apesar do emprego de métodos condizentes e equipamentos que atendam
a execução dessa atividade, além de todo o aparato material e mobilização de
profissionais capacitados, o fato do planejamento das campanhas não terem levado
em consideração os horários de descartes comprometeu qualquer tipo de análise mais
aprofundada sobre os dados. Por não ter ocorrido um acompanhamento sincronizado
com os descartes16, esta tarefa esteve à mercê de situações aleatória de resultados
com ou sem influência dos despejos de dragagem, uma vez que a ação dinâmica das
massas d’água costeira é suficiente para modificar valores físico-químicos tanto em
questão de minutos a poucas horas, como em termos de sazonalidade. Diante o
16 Por exemplo, medição de parâmetros importantes como a turbidez e oxigênio dissolvido, instantes antes de um despejo, imediatamente após e medições posteriores, com intervalos de tempo de poucos minutos até a estabilização dos índices.
233
exposto, o método empregado para o monitoramento da qualidade de água não
atendeu os requisitos básicos de identificação dos impactos que relacione os
parâmetros de qualidade medidos com os fatores ambientais considerados.
Pesquisas sobre material particulado na coluna d’água, foram devidamente bem
sucedidas por Fettweis et al., (2011) ao empregar medições in situ de concentração de
material particulado em suspensão antes, durante e após o descarte. De maneira
conjunta com os despejos realizados, foram realizados levantamentos sobre a
densidade de sedimentos com batimetrias diárias no local de dragagem e disposição.
Medições com Doppler de Velocidade Acústica (ADV) e elaboração de perfis de
densidade mostraram que o monitoramento in situ oferece uma boa oportunidade para
investigar o impacto das partículas finas em suspensão e seu comportamento na
dispersão pela coluna d’água, mas devem estar sincronizados com os movimentos de
eliminação, ou medidos por instrumentos de medições continuas (series temporais) no
local.
9.3.3. Modelagem Hidrodinâmica
As simulações numéricas têm sido utilizadas cada vez mais em estudos
hidrodinâmicos e processos de curto e longo prazo sobre dispersão de sedimentos,
poluentes e modelagem morfodinâmica da zona costeira. Sobre despejo e impactos de
dragagens, interessantes resultados têm sido divulgados por estudos que utilizam esta
ferramenta, e existe forte tendência para que trabalhos se desenvolvam cada vez mais
neste campo, como por exemplo, Jiang e Fissel (2012) ao examinar o transporte e
destino de todos os materiais de descarte sobre escalas espaciais maiores e longos
períodos de tempo na costa oeste do Canadá; com modelagem hidrogeoquímica de
metais e arsênio, processos oxidantes, condições físico-químicas e conteúdo de
contaminantes no sedimento (LIONS et. al, 2010); e com trabalhos de hidrodinâmica
ambiental desenvolvidos na costa brasileira, tais como em Brant (2012) para
dragagem portuária no Espírito Santo.
Para que o recurso computacional seja adequado às especificidades do
empreendimento e também do local, alguns fatores são cruciais para que os
resultados sejam validados e estejam condizentes com a realidade. Por ser uma
ferramenta totalmente manipulável, cuidados básicos devem ser tomados para que
não haja distorção das informações oferecidas pela modelagem. Entre alguns desses
fatores, destacam-se: (i) qualidade dos dados que alimentam o modelo; (ii) processo
de calibração; (iii) variáveis ambientais no tempo e no espaço introduzidas ao modelo
e (iv) conflitos de escalas e tipos de modelos de transporte.
234
O Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental contou com dados reais de
entrada para simulação, contribuindo para maior aproximação dos processos ocorridos
na área durante a fase de despejos. Dados de batimetria e de marés da DHN; de
ventos da Rede de Meteorologia do Comando da Aeronáutica; dados pretéritos de
correntes costeiras por estudos que utilizaram o SisBaHiA; de caracterização
sedimentológicas da área de dragagem a partir do plano de executivo do
empreendimento, e informação sobre volume e ciclo dos despejos realizados na Área
C, disponibilizados pelo consórcio de fiscalização das obras, contribuíram para que as
informações geradas pelo sistema fossem o mais condizente possível com a
realidade, viabilizando o uso dessas intepretações para a conclusão do trabalho.
O processo de calibração é uma das etapas fundamentais para que, de acordo
com a qualidade dos dados obtidos, sejam ajustadas com as capacidades de
processamento e condições de contorno do programa de modelagem. Esta etapa está
inversamente proporcional à qualidade dos dados que alimentam o modelo – quanto
mais fiéis são esses dados, menor o uso de calibração das rotinas a serem
executadas. Os fatores listados acima, sobre a utilização de dados in situ fizeram com
que o processo de calibração fosse discreto devido à fidelidade conseguida no
mapeamento da batimetria e contornos, bem como das tensões de vento e atrito no
fundo, entre outros. A coerência entre resultados medidos e modelados foi então
naturalmente maximizada, não necessitando de recursos mais complexos para o
processo de calibração.
Apesar das valiosas contribuições disponibilizadas pela modelagem
hidrodinâmica, a interrupção das simulações mensais a partir de março de 2011, foi
um ponto negativo, mesmo tendo as relações bem definidas entre os volumes
despejados (Capítulo V) e os cenários produzidos ao longo da dragagem.
Sobre as variáveis ambientais no tempo e no espaço, o modelo de transporte
permite obtenção de resultados probabilísticos computados a partir de N eventos ou
de resultados ao longo de um período de tempo T. Exemplos de resultados são
probabilidades de: toque no litoral; de passagem de manchas ou
plumas contaminantes; de passagem de manchas ou plumas com concentração acima
de um valor limite, de passagem com tempo de vida inferior a um limite dado etc.
Um dos problemas de conflitos de escalas são resolvidos com as estratégias
de discretização espacial otimizadas para corpos de água naturais, pois permitem
ótimo detalhamento de contornos recortados e batimetrias complexas. O emprego de
esquemas auto ajustáveis para a turbulência em escala de sub malha também
235
minimiza a necessidade de calibragem. Metodologias de modelos de transporte
lagrangeanos, como o utilizado no presente trabalho são conhecidas por serem
seguros, não apresentado problemas específicos, como conservação de massa, que
por vezes ocorrem em modelos eulerianos.
9.3.4 Levantamentos Geofísicos e Geológicos
Os métodos geofísicos empregados neste trabalho, incluindo batimetria,
sísmica de águas rasas e levantamento com sonar de varredura lateral visaram dar
subsídios a respostas até então não conseguidas. Além disso, foi efetuado um furo de
sondagem e também, de forma complementar, a realização de sucessivas filmagens
subaquáticas para melhor identificação da cobertura sedimentar da área de estudos.
A batimetria final possibilitou interpretações sobre o grau de consolidação da
morfologia do leito fortemente alterada entre 2010 e 2011. Para isso foi fundamental
seguir rigorosamente os meios de execução das batimetrias anteriores.
A utilização do side scan sonar permitiu verificar aspectos importantes, como a
rugosidade do relevo e as perturbações no fundo e o espalhamento desse material ao
longo de toda área. O imageamento do fundo ainda permitiu identificar processos
morfodinâmicos do fundo marinho, como marcas de ondulações na superfície arenosa
do fundo.
O furo de sondagem por vibracorer, realizado por cortesia da Empresa Geodrill,
mesmo que pontual, ofereceu um importante resultado. A sondagem geológica
permitiu a descrição exata da disposição de diversas camadas sedimentares formadas
pelo despejo. A possibilidade de realização de mais furos permitiria a construção de
correlações estratigráficas entre esses pontos, caso exista.
As filmagens submarinas revelaram importantes detalhes do fundo devido à
qualidade oferecida para a visualização das condições ambientais atuais do fundo
marinho. O método é vantajoso no sentido de ser fácil e seguro e também pela alta
fidelidade no que corresponde à identificação de cobertura sedimentar heterogênea.
Comparado à amostragem de sedimento é até mais vantajoso, pois em caso de
variações bruscas do sedimento, a coleta convencional para análise do sedimento
pode divergir bastante o material se coletado em um ponto ou poucos metros desse
ponto. Para uma caracterização única – apenas em uma campanha – a filmagem à
deriva é, certamente, mais confiável no que corresponde à identificação visual do
sedimento de superfície.
De maneira geral, os métodos geofísicos e geológicos empregados têm se
mostrado satisfatoriamente adequado para elaboração de trabalhos científicos que
236
têm em comum o foco na identificação e monitoramento morfológico de áreas de
descarte oceânico. No capítulo III, diversos trabalhos que utilizaram estes recursos
foram citados com resultados interessantes devido à qualidade e tecnologia
empregada para estes fins. Merecem destaque trabalhos que demostraram a
integração entre métodos diretos (sondagens) e indiretos (batimetria, side scan, etc.)
para caracterização dos depósitos. O emprego de diversas técnicas é vantajoso no
sentido de possibilitar multiabordagens sobre um determinado problema. Entre
trabalhos desse tipo, destacam-se os de Du Four e Van Lancker (2008) e Li et al.
(2009) – o primeiro descrevem bem a as alterações das propriedades
sedimentológicas promovidas pelo descarte de sedimentos na plataforma rasa e a
estabilidade do relevo a partir de compilação de dados batimétricos pretéritos, coleta
de sedimentos para análise granulométrica e interpretação de testemunho obtido por
sondagem geológica. O segundo se utiliza de levantamentos batimétricos do tipo
multibeam, mosaico de superfície com sidescan sonar, amostragem de sedimentos e
modelagem hidrodinâmica para transporte de sedimentos.
9.4. Discussão dos Resultados
Para a discussão dos resultados escolheu-se, como forma mais ágil e prática,
fazer uma análise baseada em linha do tempo. Os quatro principais grupos
metodológicos da tese são abordados e cruzados seguindo uma ordem temporal dos
fatos mais relevantes acerca das fases antes, durante e após a dragagem. Para cada
período ou fator relevante apontado, os resultados foram discutidos levando-se em
consideração, no que couber, todos os grupos de resultados.
9.4.1. Resultados Anteriores à Execução das Obras
Para o período pré-dragagem, foram definidas as seguintes questões:
Obtenção de resultados das análises de sedimento realizadas no local
de dragagem dos acessos aquaviários:
o Referente ao documento: “Relatório de Avaliação da Qualidade
dos Sedimentos – Dragagem do Canal de Acesso, Bacia de
Evolução e Berços de Atracação do Porto do Rio de Janeiro”
(INPH, 2008).
Obtenção de informações específicas sobre a dragagem:
o Delimitação da área a ser dragada com detalhamento sobre a
largura e profundidades dos acessos aquaviários nesses
seguimentos;
237
o Volumes a serem dragados, tanto por área como por natureza do
sedimento (material de fácil remoção ou material de alta
resistência).
o Especificações sobre o modo de operação dos equipamentos
utilizados para dragagem.
Caracterização ambiental prévia da área de despejo:
o Realização de uma campanha prévia à dragagem do canal do
fundão e uma prévia à da dragagem do Porto do Rio.
A caracterização prévia da área dragada foi realizada pelo Instituto Nacional de
Pesquisas Hidroviárias, em 2008. Este documento representa uma peça fundamental
para associações e análise dos parâmetros de qualidade do sedimento coletados ao
longo das campanhas na área de descarte oceânico. Os dados de granulometria e de
concentrações de metais e nutrientes referentes a este estudo estão dispostos em
Anexo.
Segundo esses dados, observa-se que o percentual granulométrico das
amostras de superfície é majoritariamente composto por silte e argila, principalmente
nos pontos próximo à desembocadura do Canal do Mangue, onde as condições
hidrodinâmicas favorecem o depósito de finos. Os mapas de concentração dos
elementos traços do sedimento superficial mostram elevadas concentrações em
praticamente toda a área de dragagem. Próximo ao Canal do Mangue os valores
foram os mais elevados em quase todos os metais analisados. A espacialização
desses dados ao longo da área portuária sugere que a associação entre elevado grau
de nutrientes e matéria orgânica com as concentrações altas de metais numa área
específica, se dá através de uma fonte de fluxos com quantidade significativa de
material em suspensão contaminado deslocados da bacia hidrográfica para a sua
deposição na baia, em que fatores meteorológicos e hidrogeológicos aliados ao tipo de
uso e ocupação do solo, justificam a condição degradada deste setor.
Os dois tipos de embarcações destinadas a dragar os acessos aquaviários
foram a Hopper e de escavação mecânica. A utilização de ambas está diretamente
associada à natureza do material a ser dragado. Esse detalhe influencia
profundamente nas características do sedimento após a remobilização do fundo da
baia, que, consequentemente, reflete no tipo de depósito a ser consolidado no leito
marinho.
238
Os resultados do monitoramento ambiental na área de descarte oceânico na
fase anterior às obras, apesar de um número pequeno de campanhas, foram
suficientes para uma caracterização geral dos parâmetros analisados em função do
baixo desvio padrão entre os resultados conseguidos em dezembro de 2009 e
fevereiro de 2010, no que se refere às frações arenosas, siltosas, argilosas e os
metais. Correspondente à granulometria, conforme esperado, os dados mostram um
sítio composto essencialmente por areia. Entretanto, dentro das subdivisões da fração
arenosa, houve uma notável variação entre as duas campanhas. A presença marcante
de areia muito grossa a grossa foi detectada apenas na segunda campanha pré-
dragagem, ratificando assim, a necessidade de maior detalhamento anterior à fase de
dragagem em áreas de descarte oceânico.
Alguns autores inferem que nesta localidade existiriam areias relíquias de
plataforma associada a variações pretéritas do nível médio do mar (OLIVEIRA &
MUEHE, 2013). Essas areias relíquias constituem depósitos restritos de sedimentos,
diferentes do padrão regional, tendendo a apresentar areia grossa a muito grossa. Os
resultados granulométricos até então obtidos poderiam ser diretamente associado aos
depósitos relíquias, porém os despejos anteriores ocorridos na Área C, de 1.400.000
m³ de sedimentos entre 2005 e 2008 (vide Tabela 2.1 na pág. 34), puderam contribuir
para alterações sedimentares nesse local.
Quanto aos resultados sobre metais do sedimento no local de descarte, as
mesmas amostras que apresentaram o padrão granulométrico descrito acima, expõem
níveis baixos de concentrações desses compostos, típicas de fundo marinho arenoso
e quimicamente oxidante, e em conformidade com os valores de background
coletados na mesma área por Dornelles (1993). Os valores de desvio padrão entre as
estações de coleta mostram que há bastante homogeneidade entre as estações
monitoradas, sugerindo um ambiente sem perturbações externas para estes
parâmetros.
9.4.2. Resultados Durante a Dragagem – Etapa 1
O processo de despejo na Área C, apesar de ter iniciado em janeiro de 2010,
pela dragagem do Canal do Fundão, os descarte de maior volume e mais frequente
passaram a ser realizados pela draga Geopotes 15 a partir de fevereiro de 2010. Esta
embarcação, ao longo dos 108 dias de trabalho (19% de toda a dragagem) já tinha
alcançada a margem de quase 1,34 mi de m³ despejados no mar – 33% de todo o
volume recebido pela Área C em dois anos. Devido às características do descarte
realizadas por dragas Hopper, acredita-se que este período foi uma fase de dispersão
239
intensa de material não compactado, com elevado teor de água misturada ao
sedimento. A deposição e consolidação sedimentar no fundo marinho, segundo essas
condições, estariam em segundo plano, ocorrendo de forma menos expressiva.
Segundo os dados de dispersão da pluma sedimentar, apresentados pela
modelagem hidrodinâmica, na primeira fase gerou-se cenários de maior tempo de
permanência da pluma e com maior dispersão das mesmas. Ao verificar os cenários
de modelagem para acumulação de sedimentos no fundo, observa-se elevação de até
um metro de altura no ponto mais alto e um espalhamento longitudinal sobre o leito
marinho de aproximadamente 15 km (Figura 9.3).
Ao verificar os dados de qualidade de sedimentos da primeira campanha
durante a dragagem é interessante notar que não há alterações que possa ser
claramente relacionada aos despejos realizados até então, tanto para granulometria
quanto para as concentrações de metais, exceto o zinco com ligeiro aumento.
Figura 9.3: Cenário de deposição sedimentar gerado para a modelagem entre fevereiro de 2010 e dezembro de 2010 e a média granulométrica entre os três pontos de monitoramento da
Área C em junho de 2010.
Dessa forma, associando as informações disponíveis, temos os seguintes
fatores:
15 km – fev.
a abr. de
2010
89,60
9,33
1,07
Junho/2010
%
240
Os sedimentos dragados nos acessos aquaviários na primeira etapa
eram compostos majoritariamente por silte e argila;
Este período constou na retirada de sedimento lamoso de fácil remoção,
com baixo grau de compactação e, em sua grande maioria, com
concentrações elevadas de contaminação;
Para os despejos no bota-fora, o modelo de dispersão de pluma de
sedimentos acusou propagações mais extensas das manchas de pluma
no oceano, de acordo com o esperado;
Apesar do modelo também ter acusado uma extensa área de deposição
sedimentar, os dados de granulometria e metais mantiveram-se estáveis,
não acusando alterações nas estações de coleta.
As características de deposição e consolidação dependem diretamente da
quantidade de material disponível, dos vetores hidrodinâmicos, da densidade das
águas e das características intrínsecas dos sedimentos. De acordo com esse quadro,
é plausível aceitar que no primeiro trimestre, o comportamento da Área C foi
dispersivo, especialmente pelo material composto na área de dragagem e as
características inerentes a esse tipo de sedimento, sendo ele, material pouco
consolidado e compactado, por ser referente às camadas superficiais (SOMAR, 2009);
e pelo tipo de dragagem realizada e a quantidades elevadas de água introduzidas no
processo de remoção e transporte. O resultado da média granulométrica dos três
pontos de amostragem em junho/2010 (Figura 9.3) corrobora com a possibilidade de
formar depósitos de baixa densidade e pouco espessos, de lama fluida, que
ressuspende facilmente por ação hidrodinâmica mais vigorosa, como eventos de
tempestade, conforme descrito por Macnally & Adamec (1987).
Este quadro deveria ser considerado em estudos prévios à dragagem ou até
mesmo no momento da escolha da área de descarte, uma vez que existem pesqueiros
próximos e que tal comportamento impacta diretamente esses recursos. A questão da
dispersão da lama fluida junto ao fundo por extensões difíceis de serem previstas ou
mapeadas é consideravelmente relevante para os pontos de interesse ambiental. E,
no caso dos despejos na Área C, há evidências que impacto desta natureza possam
ter ocorridos, conforme na figura abaixo (Figura 9.4).
Desta forma, apresenta-se a situação como um todo nesta primeira etapa.
Invariavelmente os elementos discutidos acima apontam para um quadro de potencial
fonte de poluição difusa em função da dispersão do material dragado que se
241
encontrava contaminado, seguida, em segundo plano, de alterações menos
contundentes da granulometria e morfologia do relevo marinho.
Figura 9.4: À esquerda um pescador da Colônia de Itaipu mostrando a sua rede após uma pescaria que, segundo ele, o lixo retido na draga é de origem dos descartes de dragagem. À direita registro de
pescaria com redes ao redor da área de despejo, apresentando pouco peixe e muito lixo. As fotografias foram feitas durante a primeira etapa da dragagem.
9.4.3. Resultados Durante a Dragagem – Etapa 2
Com a segunda etapa da obra, iniciada pela escavadeira Goliath, os resultados
dos parâmetros da qualidade do sedimento na área de descarte passaram a
responder com alterações visíveis na granulometria e no teor de metais. Essas
alterações mais agudas são legitimadas por diversos trabalhos sobre dragagem de
aprofundamento (capital dredging).
Ware et al. (2010) descreve que normalmente este tipo de dragagem envolve a
deposição irregular de material heterogêneo ao longo de períodos de tempo
relativamente mais amplo e portanto, os impactos e processos de recuperação
ambiental seriam diferentes frente os despejos ocorridos por dragagens de
manutenção. Os mesmos autores exemplificam com resultados de monitoramento de
242
dois sítios de despejos distintos em termos geográficos, que, a ocorrência de
alterações do substrato marinho persistiu por longos períodos de tempo. A associação
entre a segunda fase do empreendimento do Porto do Rio e as intercorrências sobre
dragagem de aprofundamento se dão pelo fato que a escavadeira Goliath atuou por
um período de tempo relativamente grande, para atingir as cotas projetadas, no qual
trouxe à tona resultados apropriados para dragagem de aprofundamento. Já a primeira
fase, retirou apenas sedimentos recém-depositados, sendo equivalente a uma
dragagem de manutenção – rápida e de curta duração – porém com potencial elevado
de poluição marinha pelo despejos de sedimentos superficiais da área de dragagem.
O estudo da caracterização prévia do material dragado (INPH, 2008) mostra
que na camada de subsuperfície17 a presença de silte, areia e argila se tornam
equivalente, devido o aumentando do percentual de areia. Entretanto, para
determinação do comportamento do depósito sedimentar como um todo, além da
composição granulométrica, deve-se levar em conta o grau de coesão do material
dragado, pois este segundo fator, em determinados casos, é até mais determinante
para as alterações morfológicas do fundo marinho em médio a longo prazo. Nesse
caso, o material dragado de subsuperfície, remobilizado na segunda etapa, foi
classificado como “material de alta resistência”.
Dois fatores devem ser imediatamente pontuados após a mudança dos
aspectos da dragagem e despejo da primeira para a segunda etapa. Sendo elas:
A remoção de camadas mais profundas e consequentemente, mais compactas;
A mudança na forma de remobilização do material dragado, com pouca
mistura da água ao sedimento e remoção de grandes aglomerados de argila coesa.
Sobre a concentração de metais pesados e semimetal no sedimento, os
resultados do monitoramento confirmaram a hipótese de que, durante a dragagem, os
índices de contaminantes se elevariam, pois, com os despejos dos aglomerados
argilosos, o acúmulo e consolidação de depósitos no leito da área de despejo seriam
esperados. Junto a isso, existe a questão das quantificações de metais, no sítio de
dragagem para amostras de subsuperfície, também se apresentaram elevadas, com
discretas reduções comparadas às amostras de superfície, mas ainda sim com a
maioria dos compostos acima do nível 1 da Resolução Conama 344/2004.
17 As amostras de subsuperfície foram extraídas com penetração na coluna sedimentar através de um equipamento gravimétrico, com tubo de acrílico. Apesar de não mencionado a profundidade, acredita-se que o método empregado consegue recuperar entre 0,5 e 1,5 m de coluna de sedimento abaixo do leito.
243
Temos assim, os fatores efetivos na segunda fase são:
Segundo os dados de avaliação da qualidade do sedimento na área de dragagem, os sedimentos em subsuperfície também estariam contaminados.
O sedimento despejado passa a ser mais compactado, coeso e com maior plasticidade após eliminação da lama fluida superficial;
O descarte de sedimentos remobilizado por retroescavadeiras18 constituem depósitos de fundo mais resistentes à erosão;
Comprovadas as condições acima, avalia-se que os resultados da campanha
de setembro de 2010 retratam exatamente as alterações das condições ambientais na
Área C, em que, pela primeira vez, houve a detecção de valores acima do nível 1 da
Resolução – chumbo: 25,3% acima; cobre 15% acima, mercúrio: 20% zinco: 31%
acima. Comparado com os valores de background fornecidos por Dornelles (1993),
FEEMA (1986) e Baptista et al. (2006), esses dados apresentam-se mais elevados
ainda, com Cd, Pb, Cu, e Zn superiores aos níveis basais apresentados por Dornelles
(1993); Pb, Cu, Cr, e Zn acima dos níveis basais apresentados por Baptista et al.
(2006) e o Hg acima do valor considerado normal por FEEMA (1986).
Com os resultados da campanha de dezembro de 2010, a disposição do
sedimento dragado altera sobremaneira o ambiente natural em termos
granulométricos e tais alterações se dão de forma heterogênea ao longo do tempo e
do espaço. O aumento do desvio padrão entre os pontos SW, D e NE, revela certo
grau de incerteza sobre a condição ambiental perante agentes hidrodinâmicos, uma
vez que todo o sítio sedimentar está descaracterizado, devido ao aporte de sedimento
das camadas mais inferiores, de origem continental. A Figura 9.5 mostra a evolução
da composição sedimentar durante o intervalo de um ano (dezembro de 2009 a
dezembro de 2010).
Vale lembrar que a primeira campanha durante a dragagem ocorreu em 16 de
junho de 2010, e a draga escavadeira Goliath iniciou suas atividades apenas uma
semana após. Ou seja, os valores granulométricos da primeira campanha durante a
dragagem, retratam as características granulométricas apenas sob condições de
despejos da draga Geopotes 15, ainda na primeira etapa. Nas campanhas seguintes
os valores são correspondentes à alteração sedimentar no sítio de despejo durante
18 A draga Goliath (Backacter) tem uma pá de dragagem articulada de acionamento hidráulico onde está localizada a caçamba de escavação que varia de 20 m a 25 m³. Em caso de sedimentos com elevada resistência, esse volume se fragmenta em grandes aglomerados de argila, resistentes à erosão marinha em curto prazo.
244
escavação mecânica avançava e o desejo desse material se acumulava no fundo. Em
setembro de 2010, 2,4 milhões de metros cúbicos já tinham sidos despejados e, em
dezembro do mesmo ano, o cálculo era de 2,95 milhões de metros cúbicos. Enquanto
isso, a sedimentação tomou características totalmente distintas a ponto que num
período de um ano, o quadrante SW passou de 0% de argila para 80%, por exemplo.
As alterações mais consistentes observadas no ponto SW são elucidadas por duas
hipóteses:
Que as condições hidrodinâmicas de transporte sedimentar agem de forma mais efetiva nesta direção, no qual é condicionada por ventos alísios vindos do quadrante leste.
Que no movimento de despejo, as dragas abriam a cisterna assim que entravam na área permitida para despejo, não necessariamente alcançando o ponto central para realizar a manobra.
Assume-se também a possibilidade da conjugação de ambas as situações.
245
de
z/0
9fe
v/1
0ju
n/1
0se
t/1
0d
ez/
10
97,6
2,4Ponto SW
98,4
1,3 0,3Ponto D
99,2
0,8Ponto NE
100
Ponto SW
95,5
40,5Ponto D
94,7
4,4 0,9Ponto NE
96,5
3,4 0,1Ponto SW
95,2
3,7 1,1Ponto D
77,1
20,92
Ponto NE
57,220,1
22,7
Ponto D
82,1
10,37,7
Ponto NE
30,5
26,1
43,5
Ponto SW
4,615,3
80,2
Ponto SW
54,8
15,4
29,7
Ponto D
85,3
11,13,6
Ponto NE
Figura 9.5: Evolução da granulometria nos pontos de monitoramento da área de bota-fora. Intervalo de tempo de um ano.
A Figura 9.6 associa a média granulométrica obtida em dezembro de 2010
entre as três estações e o cenário de espessura do depósito sedimentar junto ao leito
oceânico.
Comparado com a Figura 9.3, observa-se aumento da área de influencia de
aproximadamente 10 km de extensão longitudinal à costa, sendo discretamente mais
alongado para oeste – com transporte de sedimentos sentido E-W. Observa-se que a
elevação vertical do deposito, no centro da área de despejo, extrapola o limite de
altura do gráfico (1 metro). A maior presença de sedimentos finos (51,7% de silte e
argila em dezembro), e o fato de ser comprovado que neste bota-fora já existam
sedimentos contaminados, potencializa a magnitude do impacto.
Pré
-dra
gage
m
1ª
Eta
pa
2ª
Eta
pa
246
Figura 9.6: Cenário de deposição sedimentar gerado para a modelagem entre fevereiro de 2010 e dezembro de 2010 e a média granulométrica entre os três pontos de monitoramento da
Área C em dezembro de 2010.
Em março de 2011, ocorreu a última campanha de coleta de sedimentos
durante a dragagem. Neste mesmo período, entrou em cena outra draga
autotransportadora Hopper, a Ham 309. Com a atuação de duas dragas
conjuntamente, a possibilidade de alterações dos parâmetros estudados eram
eminente (granulometria metais e nutrientes), porém o que foi visto foi uma redução
dos mesmos, com maior presença de sedimentos arenosos e, paralelo a isso, os
volumes mensais dragados se tornavam cada vez menores. Ao verificar essa questão
de forma mais aprofundada, percebeu-se que mesmo com duas dragas atuando ao
mesmo tempo, a cadência da dragagem no início (primeira fase) foi consideravelmente
superior e ao longo do tempo, seja pela dificuldade cada vez mais crescente de
remoção do sedimento (argilas compactas) ou pelo próprio planejamento de projeto, a
celeridade com que os volumes vinham sendo dispostos foi diminuindo gradualmente,
principalmente a partir de janeiro de 2011.
A Figura 9.7, mostra se a evolução da granulometria entre os pontos
monitorados e a gradual queda do desempenho da dragagem. Escolheu-se utilizar a
25 Km – fev. a
dez. de 2010 48,2
13,9
37,8
%
Dezembro/2010
247
linha de tendência logarítmica para o desempenho de cada dragagem e sobre o
volume total disposto pelo fato dela representar adequadamente o ajuste entre o
universo de dados que aumentam ou diminuem ao longo de um determinado intervalo
de tempo. Nota-se que existe a tendência de certa desaceleração das obras ao longo
do tempo e que a draga Geopotes atuou de forma mais intensa.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
0 100 200 300 400 500 600 700 Dias
Mi(m³)
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
12/12/2009 1ª Campanha Pré-dragagem
08/02/2010 2ªCampanha
Pré-dragagem
16/06/2010 1ª Campanha
Durante
22/09/2010 2ª Campanha
Durante
13/12/2010 3ª Campanha
Durante
28/03/2011 4ª Campanha
Durante
07/11/2011 Campanha Pós-dragagem
Figura 9.7: Linha de tendência logarítmica sobre o volume despejado relativo ao desempenho das dragas ao longo do tempo, associado às médias granulométricas durante as coletas.
Com essa desaceleração, os percentuais granulométricos responderam com
maior participação de frações arenosas. Os índices de metais também diminuíram
assim como as simulações hidrodinâmicas apresentaram cenários de menor dispersão
da pluma e de deposição sedimentar. Desta forma infere-se que:
A condição de menores volumes de despejos contribuiu sobremaneira para que os cenários de modelagem hidrodinâmica se apresentassem mais contidos tanto no campo da dispersão da pluma quanto na deposição do leito marinho;
Os valores de redução das concentrações de metais pode estar relacionado ao fato de que as cotas de dragagens tivessem atingido camadas livres de contaminação, geradas sob condições deposicionais totalmente diferente das atuais (holoceno tardio).
248
9.4.4. Resultados Após a Dragagem
A primeira campanha após a dragagem foi realizada 70 dias depois do termino
das atividades de despejo. O objetivo desta campanha foi avaliar como os parâmetros
ambientais se manifestariam após certo intervalo de tempo. Os pontos de nordeste e
sudoeste apresentam percentuais de areia próximos aos iniciais, enquanto a parte
central desse quadrante evidenciam maiores percentuais de silte e argila (Figura 9.7).
Figura 9.8: Percentual de granulometria da campanha pós-dragagem ao longo dos pontos monitorados.
Não houve violações dos valores de metais na campanha pós-dragagem.
Observou-se, diminuição das discrepâncias entre as estações, sugerindo que tenha
havido dispersão das parcelas que possivelmente estariam contaminadas, porém para
os valores de background da área, esses ainda foram considerados elevados.
Para as análises de HPAs, PCBs e Pesticidas Organoclorados, pode-se
entender que os índices de concentrações desses elementos e a quantidade de
substâncias identificadas ao longo do monitoramento não trouxeram prejuízos ou
efeitos adversos ao ecossistema aquático dessa área em particular, ou pelo menos
não se mantiveram no compartimento sedimentar ao longo do processo de
remobilização e despejo, uma vez que havia concentrações elevadas destes
compostos na área de dragagem.
Ressalta-se que, para efeito comparativo entre as campanhas realizadas antes,
durante e após a dragagem, os parâmetros físicos e químicos da água possuem
elevado grau de variabilidade em função de forçantes meteorológicas e
oceanográficas, tornando assim, inviável caracterizar a área de estudos tendo como
baseline apenas uma campanha anterior ao início da dragagem. Durante a execução
das obras, apesar de um número maior de amostragem comparado às coletas de
sedimento, optou-se por cautela, não realizar algum tipo de análise mais aprofundada
pelo fato de não haver informações sincronizadas com os horários de descarte da
draga e com a maré. As análises dos gráficos da qualidade da água, observadas ao
longo do período de dragagem, não mostram tendências relacionadas aos despejos. O
249
monitoramento foi considerado insuficiente e seus resultados apontaram que a
influência dos descartes seriam temporários e rapidamente reversíveis, pois não
houve séries contínuas de medições antes e durante a dragagem, apenas dados
esporádicos. De fato, alguns autores apontam que as consequências dessas
atividades para a qualidade da água em área oceânica são restritas, provisórias, de
baixa magnitude em função da dinâmica das massas d’água costeira, porém existem
opiniões divergentes na literatura quanto o grau de impacto que essas ações podem
causar na coluna d´água e nos seres que ali vivem. De maneira geral, sobre o impacto
em longo prazo, os efeitos cumulativos podem ser sentidos, inclusive em ambientes
distintos do local da fonte de poluição, neste caso a Área C, como em arquipélagos, e
em locais proximais a costa.
Sobre a dispersão desses poluentes ao longo da área, a dinâmica das massas
d’águas costeiras são as principais responsáveis pela sua distribuição, sobretudo, as
frações mais finas e os micropoluentes associados que foram dispostos na plataforma.
Além do padrão de correnteza orientado no eixo E-W, contemplado pelos modelos
hidrodinâmicos aqui apresentados, outro fator deve ser levado em consideração. A
plataforma continental onde esses sedimentos foram dispostos é influenciada
esporadicamente pelo fenômeno da ressurgência, caracterizada pela ascensão de
uma massa de água oceânica mais fria que avança em decorrência do afastamento da
água superficial impulsionada pela ação dos ventos de NE e esse padrão de correntes
não são contemplados pelos modelos. Esta massa de água que age sobre o fundo
denomina-se Água Central do Atlântico Sul (ACAS), que segundo Melo (2004),
penetra pelo fundo num sentido perpendicular à costa, chegando até mesmo na parte
setentrional da Baia de Guanabara. Esse fato mostra que é possível que parte dos
contaminantes introduzidos na zona costeira possa ser espalhada em diversos
quadrantes e não apenas no eixo paralelo à costa, sendo possível até mesmo que
uma fração dessa contaminação tenha retornado para o ambiente estuarino de
origem, uma vez que há estudos sobre transporte de fundo resultante par ao interior
da baia (Quaresma, 1997), e que também grande parte dessa sedimentação mais fina,
que não permaneceu no local, tenha sido depositada em áreas mais profundas, com
menor hidrodinâmica e sem influência das corretes geradas por ondas.
A Figura 9.10 integra os dados entre a granulometria, os volumes produzidos
por cada embarcação utilizada na obra e os volumes despejados na Área C ao longo
do tempo. Pontuam-se também as violações detectadas para os metais acima do
limite da Resolução Conama. Através desta figura, é interessante observar as
alterações granulométricas associadas aos volumes despejados ao longo da
250
dragagem e das campanhas de coleta. O tipo de dragagem utilizado durante a
execução das obras foi determinante para as alterações consistentes e impactos
físicos sobre a cobertura sedimentar nas estações de monitoramento.
A comparação das batimetrias realizadas em dezembro de 2011 e abril de
2013 mostra que desde o término das dragagens as alterações na morfologia foram
pouco alteradas, sendo resultado da presença de material residual altamente
resistente às condições hidrodinâmicas locais.
O imageamento com o sonar de varredura lateral mostrou perturbações
provocadas por material distinto do quadro sedimentar regional. As manchas escuras
apontam estruturas circulares mais rígidas na superfície, estando associados aos
aglomerados de argilas depositadas na segunda fase de dragagem. De acordo com
Fettweis et al. (2005), essas estruturas são constituídas por sedimentos compactos de
idade terciária retirados dos canais de navegação da área de dragagem.
Os resultados da batimetria levam a crer que este material argiloso mais
resistente à erosão estaria exposto acima do leito natural da área de descarte. Porém
as imagens de sonar de varredura lateral indicam manchas arredondadas (20 a 30 m
de diâmetro) espaçadas de forma não contígua entre faixas arenosas.
Tauber (2009) cita que a formação desse tipo de estrutura é um fenômeno
bastante comum e retrata a evolução dessas feições ao longo de quatro anos de
monitoramento com imageamento por SVL. A Figura 9.10 mostra a semelhança
dessas feições de padrão circular entre os levantamentos feitos na porção ocidental do
Mar Báltico e na Área C. O autor acima também exemplifica a formação dessas
estruturas através de um experimento em pequena escala utilizando um recipiente
com água com alguns centímetros de preenchimento e uso de pigmentos para simular
a dispersão sedimentar durante os despejos (Figura 9.10). A formação circular é
devido a correntes de ressuspensão causada pelo colapso do material mais denso e
consolidado.
251
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
0 100 200 300 400 500 600 700
Linha do Tempo
Duração da Dragagem
Coletas de Sedimento
Geopotes 15
Goliath
Ham 309
Dragagem C. do Fundão
Descarte Oceânico
Violações superiores ao Nível 1 - Conama
Dias
Dezembro/09
Fevereiro/10
Junho/10
Setembro/10
Dezembro/10
Março/11
Novembro/11
Violações superiores ao Nível 1 - Conama
Dias
Chumbo: 25,3%Cobre: 15%Mercúrio: 20%Zinco: 31,5%
Milhões (m³)
Mercúrio: 88%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
12/12/2009 -1ª Campanha Pré-dragagem
08/02/2010 2ªCampanha
Pré-dragagem
16/06/2010 1ªCampanha
Durante
22/09/2010 2ª Campanha
Durante
13/12/2010 3ª Campanha
Durante
28/03/2011 4ªCampanha
Durante
07/11/2011 Campanha
Pós-dragagem
%
Figura 9.9: Gráfico de linha do tempo com os resultados sobre volumes dragados, caracterização granulométrica ao longo das campanhas de coleta.
252
Figura 9.10: Comparação dos levantamentos de sidescan sonar e as estruturas circulares entre a publicação de Tauber (2009) e o levantamento realizado na Área C.
Ao observar as filmagens do fundo, percebe-se que realmente há extensa
cobertura de areia entre essas formações argilosas, inclusive, com marcas de
ondulações, provocadas por ação de ondas junto ao fundo. Esse fato inicialmente
levou a crer que as areias da plataforma estariam transpondo esses depósitos
argilosos.
A análise do testemunho de sondagem geológica no ponto central da Área C
(Ponto D) mostra que de fato existe no topo da coluna sedimentar uma considerável
espessura dessa camada arenosa (30 cm) sobre a superfície do deposito, que na
sequência são substituídas por lamas de diferentes graus de compactação dispostas
de forma intercalada (ver descrição do testemunho). Este padrão arenoso no topo foi
confirmado pelas filmagens submarinas.
253
Figura 9.11: Experimento de despejo em pequena escala realizado por Tauber (2009) para exemplificação da formação de estruturas sedimentaras arredondadas.
Na tentativa de referenciar essa camada arenosa sobre o depósito argiloso, foi
realizada uma análise granulométrica de areia do topo do testemunho e a da areia
proveniente da camada de argila compactada (tabatinga). O resultado mostrou que
ambas possuem afinidade, com baixo desvio padrão entre as classes granulométricas
de ambas as amostras. O grau de arredondamento dos grãos, assim como a
composição granulométrica, mostraram correlações suficientemente precisas para a
associação de uma mesma fonte sedimentar.
A afinidade granulométrica e morfométrica dos grãos de areia entre a camada
superficial arenosa e as de subsuperfície enfraqueceu a hipótese de que as areias
encontradas entre os aglomerados argilosos seriam originada por transposição de
sedimentos da plataforma continental interna. Prova-se, portanto, que os depósitos de
sedimento arenoso são originados in situ, a partir da erosão superficial da argila mais
rija. O fato do grau de arredondamento semelhante entre ambas as amostras
analisadas a partir do material coletado no testemunho foi determinante para expor
254
essa interpretação, pois se trata de grãos bastante angulosos, não correspondente à
areias de plataforma continental.
Os sedimentos típicos de ambientes costeiros, tem o elevado grau de
arredondamento como uma de suas principais características, sendo fruto de intenso
retrabalhamento e desgaste por fluxos orbitais de ondas, resultado de milhares de
anos submetidos a essas forçantes. Durante esse processo, minerais menos
resistentes são dissolvidos, restando geralmente os grãos de quartzo, que possuem
elevado grau de dureza. No caso acima, quando o sedimento é de origem continental,
sem que tenha sido submetido a essas forçantes, as características de
arredondamento não são observadas, dando lugar a formas angulosas dos grãos e a
uma composição mais heterogênea, com maior diversidade mineralógica.
9.4.5. Síntese
Diante da discussão dos resultados apresentados, é proposto nesta etapa final
um modelo de evolução e estabilização da área de descarte oceânico. Este modelo
leva em consideração as condições pretéritas do leito marinho, as fases de dragagem
e o desdobramento da frequência e volumes despejados ao longo da obra, além dos
processos hidrodinâmicos e morfossedimentares atuantes ao longo do tempo. De
forma geral, todo o conjunto de informações tratado e discutido neste capítulo
contribuiu para adotar uma esquematização dos processos ocorridos. A Figura 9.12
corresponde ao modelo proposto e identifica cinco fases:
1ª fase: Pré-dragagem – leito marinho ainda inalterado, com presença de
sedimentação residual que podem estar associados à despejos lançados
anteriormente há pelo menos meia década, e estariam totalmente alterados pelos
agentes hidrodinâmicos locais.
2ª fase: Primeira etapa da dragagem – Despejo de sedimentos com baixo grau
de compactação, (principalmente lama fluida). Dispersão intensa tanto do sedimento
como de contaminantes e toda a sorte de material que estaria repousado na superfície
das áreas dragadas ao longo do primeiro trimestre de obras. Em função da natureza
do material descartado e pelo equipamento utilizado, há pouca deposição de material
consolidado junto ao fundo, sem alterações granulométricas consistentes da superfície
da área, evidenciando as características dispersivas da área de descarte em curto
prazo.
3ª fase: Segunda etapa da dragagem – Grandes volumes de argila
compactada foram despejados. Formação de depósito proeminente, disposto de forma
radial no leito da Área C. Característica retentiva da área de descarte em curto prazo e
255
constatação de contaminações por metais em função da permanência do sedimento
dragado dentro dos limites do sítio de despejo e da mistura entre os sedimentos
dragados.
4ª fase: Diminuição do ritmo da dragagem ao final da segunda fase.
Acomodação do material residual e erosão da superfície do sedimento, causados por
agentes hidrodinâmicos locais (ação de ondas), bioturbação e oxidação da matéria
orgânica.
5ª fase: Estabilização do depósito e formação de extensa camada de areia de
(origem continental) sobre o deposito, 18 meses após o término dos despejos. Estágio
avançado de erosão e nivelamento dos acúmulos de argila na superfície do fundo, que
se dispõem como afloramentos intercalados de material mais resistente e coeso entre
a cobertura arenosa.
256
Figura 9.12: Modelo de evolução proposto para a formação e comportamento do depósito sedimentar na Área C.
257
Capítulo X
Conclusões e Considerações Finais
258
Cabe a este capítulo extrair as conclusões mais importantes frente aos temas
fundamentais que estruturaram o trabalho, tais como a abordagem teórica, recursos
metodológicos e análise dos resultados.
Área de Dragagem
As informações existentes sobre as características sedimentares dos acessos
aquaviários antes de serem dragados pelo empreendimento de dragagem do Porto do
Rio de Janeiro (INPH, 2008) mostram, de maneira geral, a baixa qualidade ambiental
da área a partir dos dados de contaminação do sedimento que foram dispostos na
Área C. Sobre a qualidade ambiental do Canal do Fundão, apesar de não ter sido
apresentado estudos sobre o trecho a ser dragado, sabe-se que as condições também
são degradantes, e poderiam até estarem níveis de contaminação acima, pois o
ambiente encontrava-se estagnado, completamente assoreado devido à retenção de
esgoto e poluentes da bacia drenante por muitos anos. No estudo citado acima, a
grande quantidade de sedimentos contaminados por metais pesados, PCBs e HPAs,
nutrientes e COT presentes na área de dragagem – apesar do encapsulamento e
disposição em Geobags na ilha da Pombeba de 30 mil m³ – não poupou o sítio de
despejo receber e manter material com elevado grau de contaminação, o que de fato
expôs o ambiente marinho a adversidades e danos associados ao despejo de
sedimentos com essa característica.
Área de Descarte
A área escolhida para o descarte (Área C) está inserida entre diversos pontos
de interesse ambiental, tais como as praias da região oceânica de Niterói, o
Monumento Natural do Arquipélago das Cagarras e as ilhas do Pai e da Mãe. Além
disso, a demarcação desta área próxima a vários sítios de pesca no entorno do local
foi outro fator preocupante e responsável por diversas queixas proveniente de
pescadores locais.
Esta região é dominada francamente por ondas e está submetida a condições
que vão de calmas a muito severas (ondas de ate 4 metros), com grande potencial de
transporte sedimentar. Vale ressaltar que dentre os diversos tipos de bota-foras
utilizados em empreendimentos de dragagem, este se classifica como irrestrito, no
qual o sedimento é disposto sem que haja alguma medida para reter o material. Isso é
um ponto fundamental a ser levado na discussão sobre os locais escolhidos para
serem utilizado como sítio de despejos.
A composição sedimentar original do fundo da região consistia em areias
quartzosas de plataforma e areias relíquias, conforme Oliveira e Muehe (2013).
259
Considerando que, a composição do material despejado foi composta
majoritariamente por silte e argila, a incompatibilidade sedimentar a área de dragagem
e de disposição fica evidente, o que também pesa negativamente, em termos
ambientais, na escolha dessa área para descarte de sedimentos lamosos. Estas
características ambientais de escala regional devem ser levadas em conta na tomada
de decisão para escolha de um local adequado de despejo em áreas com as mesmas
características morfossedimentares.
Equipamentos Utilizados
Durante as obras foram usados dois tipos de equipamentos (sucção e recalque
do tipo Hopper e escavadeira mecânica) devido à previsão e constatação de retirada
de materiais com menor e maior resistência, o que tornou mais complexo o processo
de avaliação das perturbações causadas na área de despejo. Esse fator teve relevante
papel na forma com que o sedimento foi depositado, tanto que os resultados da
granulometria e modelagem responderam de formas distintas entre a primeira e a
segunda fase.
Os desdobramentos sobre cada tipo de embarcação e impactos associados
não foi previsto e em nenhum momento discutido dentro do processo de gestão
ambiental da obra. Sugere-se esta questão como um item importante e obrigatório a
ser contemplado no planejamento sobre o processo de dragagem e consequências
sobre a utilização de diferentes equipamentos ao longo de um empreendimento.
Estas informações se mostram decisivas sobre o tipo de material a ser dragado (com
ou sem contaminação) e a escolha da área onde será efetuado o despejo.
Alterações Granulométricas
Foi constatado que apesar da maior intensidade com que as obras foram
tocadas nos primeiros meses, apenas na segunda etapa da dragagem as mudanças
na granulometria passaram a ser mais consistentes. O fato de a Área C ser um local
de despejo irrestrito, associado à dragagem inicial de material pouco resistente e por
uma embarcação do tipo Hopper permitiu que houvesse uma dispersão quase total
dos sedimentos, na primeira fase. As alterações registradas só foram mais evidentes
devido às características da lama compactada, que passou a predominar na área,
principalmente no ponto central, após o primeiro semestre de projeto. O percentual
arenoso nas coletas durante as obras passa a ser constituinte não apenas pelas
areias quartzosas da plataforma que invariavelmente pode ter sido misturado ao
sedimento despejado, mas também por frações arenosas de origem continental
proveniente da dissolução das lamas. As características granulométricas atuais
260
obedecem ao padrão distributivo intercalado entre afloramentos argilosos de material
mais resistente à erosão e camadas de areias médias a muito grossas, muito mal
selecionada e com baixo grau de arredondamento e esfericidade dos grãos.
As alterações experimentadas na área de descarte em termos granulométricos,
apesar de ter papel essencial nessa questão dos impactos de despejo, não são
determinantes para avaliação do comportamento, estabilidade e formação do depósito
junto ao leito oceânico. Esses processos estão governados principalmente pela
compactação, densidade e plasticidade do material descartado.
Contaminantes Introduzidos
As análises químicas dos HPAs, PCBs e Pesticidas Organoclorados não
acusaram alterações, apesar de terem sido detectados na coluna de sedimentos que
foram dragados do seu local de origem. Possivelmente estes contaminantes estariam
associados ao sedimento superficial não consolidado, que foi retirado na primeira fase
e disperso rapidamente ao longo da região oceânica. A dispersão pôde ser ilustrada
pela modelagem hidrodinâmica de dispersão da pluma de sedimentos, e
consequentemente dos contaminantes intrínsecos.
A detecção de violações de concentrações de metais e semimetal acima do
Nível 1 da Resolução CONAMA 344/2004 e destacadamente acima dos valores de
background encontrados na literatura, ocorreram apenas na segunda e terceira
campanha durante a dragagem mostra que estes contaminantes também se
misturaram à fração lamosa mais compacta dragada de cotas mais profundas e livres
de contaminação (material dragado de alta resistência). Dessa forma adverte-se que
há possibilidade disponibilização de metais e outros compostos para a coluna d’água
através da interação entre os afloramentos constituídos de lama e material
contaminado e as correntes de fundo, pois a formação desordenada de camadas
distintas observadas no testemunho aponta que há possibilidade de haver mistura de
sedimentos dragados tanto na primeira fase, quanto na segunda, não livrando da
possibilidade de ter sedimentos contaminados entre essas camadas. Demais
compostos indicadores de qualidade ambiental e outros elementos como lama
contaminada com óleo e lixo inorgânico, conforme os identificados no testemunho
também podem ser disponibilizados na coluna d’água mediante a erosão gradual
desse material ainda existente na superfície do leito marinho.
Cenários de Modelagem
A modelagem hidrodinâmica se mostrou um importante instrumento para
dimensionar o comportamento do sedimento despejado sob dois aspectos: a
261
deposição do material descartado junto ao fundo e a dispersão da pluma sedimentar
durante os despejos. Comparado aos demais resultados, as simulações mostraram-se
relativamente adequadas ao longo do projeto.
As simulações mostraram os maiores valores de acumulação de sedimento no
fundo marinho ao longo da primeira fase da dragagem até a metade da segunda fase,
enquanto que na verdade, sugere-se um comportamento típico de maior dispersão dos
sedimentos descartados inicialmente, em detrimento à acumulação no leito marinho,
ou seja, com a dragagem na segunda etapa de sedimentos mais densos e compactos,
a tendência seria de retratar cenários de maior elevação do leito na segunda metade
do projeto e não nos primeiros meses conforme os cenários foram gerados. Já os
gradientes de dispersão da pluma sedimentar se mostraram elevados inicialmente e
com resultados mais discretos ao longo da segunda fase, corroborando assim, com as
informações sobre o desempenho dos equipamentos e de retirada de material mais
fluido durante os primeiros meses.
Evolução Morfológica, Estabilidade e Comportamento do Depósito.
As alterações morfológicas do leito indicam ser discretas numa análise
temporal de pouco mais de dois anos. De forma conceitual assume-se que o grau de
coesão do sedimento despejado foi determinante sobre o comportamento do depósito
em face aos agentes hidrodinâmicos. A morfologia atualmente presente na área
sugere que haja relativa preservação do depósito formado ao longo da dragagem,
devido ao elevado grau de resistência do material residual presente e da formação de
camadas arenosas na superfície desse depósito, que preserva as camadas lamosas
em subsuperfície.
Um modelo proposto para o comportamento morfodinâmicos do bota-fora –
Área C foi descrito em cinco fases, que, ao contemplar os processos atuantes
remodeladores do relevo formado pelo descarte do material dragado, propõe de forma
sintética um comportamento não linear, que varia ao longo do tempo, tendo ora
dominância de atributos dispersivos ora dominância a atributos que o classifica como
francamente retentivo.
Considerações Finais e Perspectivas Futuras de Pesquisas
A participação direta nos projetos ambientais, o diálogo e convívio com os
diversos atores responsáveis pelo licenciamento, execução e fiscalização das obras
de dragagem do Porto do Rio de Janeiro e demais projetos que não fizeram parte do
escopo do presente trabalho, foi edificante e ao mesmo tempo motivador para que
262
fosse possível conjugar informações de projetos técnicos e os levantamentos próprios
neste trabalho.
Diante das dificuldades de se fazer pesquisa pura e imparcial, principalmente
em um meio onde o interesse político e comercial tem voz bastante ativa, este trabalho
pode ser visto como uma contribuição para projetos futuros de grande porte, a respeito
dos impactos proporcionados pela atividade de dragagem e seu descarte em águas
abertas.
A utilização consorciada de diversas metodologias para um determinado fim é
tendência em diversas pesquisas e trabalhos recentes realizados em países pioneiros
no desenvolvimento de tecnologias para dragagem, que, via de regra, são
responsáveis por um satisfatório padrão de qualidade ambiental nos seus projetos
executivos. Não obstante, é incontestável que esse modelo de pesquisa,
monitoramento e implementação de projetos mais elaborados devam ser trazidos para
o cenário nacional a fim de melhorar e legitimar o processo de gestão ambiental das
obras de dragagem.
Não só o sudeste, mas toda a costa brasileira experimenta um cenário
favorável para o avanço de pesquisas ambientais no setor portuário. As obras do PAC
preveem uma aprofundada modernização do setor portuário com investimentos na
ordem de bilhões de reais para o setor. Dessa forma, a demanda por pesquisas sobre
a utilização de “bota-foras” em águas jurisdicionais brasileiras – ainda muito escassas
no cenário nacional – será um ponto importante a ser contemplado. No Rio de Janeiro,
esforços para que pesquisas e estudos sinérgicos sejam realizados para outras áreas
de descarte oceânico já é realidade e a oportunidade de desenvolver pesquisas
melhores e mais objetivas já é mais clara que em poucos anos anteriores. Para que
isso se consolide é também fundamental o incentivo não só a pesquisas aplicadas,
mas também ao desenvolvimento de pesquisa pura, ou de base.
Esforços iniciais estão se concretizando para avaliação de impactos em outras
áreas da costa fluminense. Atualmente existem, além da Área C, a Área D (também
interditada), Área E e Área F, essas duas ultimas recentemente implantadas e,
portanto, carentes de investigações científicas mais aprofundadas sobre a biota local,
padrão hidrodinâmico, composição geoquímica e aspectos morfossedimentares. Este
é um cenário que apresenta um vasto leque de atuação para desenvolvimento de
pesquisa e consolidação e acúmulo do conhecimento sobre esta temática.
263
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274
ANEXO
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE
SEDIMENTOS (INPH, 2008)
275
Coordenadas dos pontos de coleta da área de dragagem
ESTAÇÕES DE
COLETA LATITUDE LONGITUDE
ESTAÇÕES DE
COLETA LATITUDE LONGITUDE
BG-01 A S22 53 06.9 W43 10 43.3 BG-012 A S22 52 55.3 W43 12 34.3
BG-01 B S22 53 10.6 W43 10 44.8 BG-012 B S22 52 51.0 W43 12 35.0
BG-01 C S22 53 10.4 W43 10 41.1 BG-012 C S22 52 55.8 W43 12 38.9
BG-02 A S22 53 14.6 W43 10 53.6 BG-013 A S22 52 42.6 W43 12 21.1
BG-02 B S22 53 19.3 W43 10 55.7 BG-013 B S22 52 37.0 W43 12 21.1
BG-02 C S22 53 18.7 W43 10 50.6 BG-013 C S22 52 43.1 W43 12 26.7
BG-03 A S22 53 35.1 W43 10 54.1 BG-014 A S22 52 27.8 W43 12 02.6
BG-03 B S22 53 40.4 W43 10 56.0 BG-014 B S22 52 27.6 W43 12 08.9
BG-03 C S22 53 38.9 W43 10 51.7 BG-014C S22 52 23.3 W43 12 06.5
BG-04 A S22 53 23.6 W43 11 11.9 BG-015 A S22 52 34.0 W43 11 48.5
BG-04 B S22 53 28.6 W43 11 14.7 BG-015 B S22 52 37.9 W43 11 52.7
BG-04 C S22 53 28.3 W43 11 09.4 BG-015 C S22 52 39.8 W43 11 46.6
BG-05 A S22 53 24.0 W43 11 31.0 BG-016 A S22 52 45.2 W43 11 34.7
BG-05 B S22 53 28.8 W43 11 33.4 BG-016 B S22 52 51.4 W43 11 36.5
BG-05 C S22 53 28.5 W43 11 28.1 BG-016 C S22 52 50.3 W43 11 30.6
BG-06 A S22 53 25.6 W43 11 49.3 BG-017 A S22 52 56.2 W43 11 17.3
BG-06 B S22 53 30.1 W43 11 50.9 BG-017 B S22 53 00.3 W43 11 21.0
BG-06 C S22 53 29.0 W43 11 45.9 BG-017 C S22 53 01.9 W43 11 15.8
BG-07 A S22 53 32.2 W43 12 04.6 BG-018 A S22 53 05.9 W43 11 04.0
BG-07 B S22 53 36.7 W43 12 06.4 BG-018 B S22 53 08.8 W43 11 07.3
BG-07 C S22 53 34.9 W43 12 00.7 BG-018 C S22 53 10.6 W43 11 01.3
BG-08 A S22 53 36.9 W43 12 16.8 BG-019 A S22 56 14.0 W43 08 15.5
BG-08 B S22 53 42.1 W43 12 18.0 BG-019 B S22 56 23.7 W43 08 21.0
BG-08 C S22 53 40.4 W43 12 12.8 BG-019 C S22 56 23.4 W43 08 11.3
BG-09 A S22 53 42.7 W43 12 34.1 BG-020 A S22 56 42.0 W43 08 15.5
BG-09 B S22 53 47.5 W43 12 36.5 BG-020 B S22 56 53.0 W43 08 20.8
BG-09 C S22 53 47.0 W43 12 31.2 BG-020 C S22 56 52.8 W43 08 09.4
BG-10 A S22 53 33.7 W43 12 38.7 BG-021 A S22 57 10.3 W43 08 16.6
BG-10 B S22 53 33.5 W43 12 45.1 BG-021 B S22 57 23.6 W43 08 21.8
BG-10 C S22 53 37.7 W43 12 42.5 BG-021 C S22 57 23.1 W43 08 10.1
BG-011 A S22 53 12.1 W43 12 48.3 BG-022 A S22 57 39.2 W43 08 18.2
BG-011 B S22 53 11.2 W43 12 53.8 BG-022 B S22 57 53.5 W43 08 24.5
BG-011 C S22 53 14.9 W43 12 52.7 BG-022C S22 57 53.1 W43 08 11.5
276
DADOS DE GRANULOMETRIA
Granulometria %
BG-01 BG-02 BG-03 BG-04 BG-05
Superf. Fundo Superf. Fundo Superf. Fundo Superf. Fundo Superf. Fundo
Cascalho 11,2 3,6 nd nd 13,8 33,7 nd nd nd 0,5
AG 16,1 1,4 5,9 14,7 23,6 39,8 4,9 4,9 3,2 7,7 AM 20,5 1,1 5,2 15,8 19,9 15,7 11 6,6 3,2 6,7
AF 27 11,7 18,7 26,8 16 2,5 26,7 16,9 8,7 13,3 Silte 19 26,9 33,2 29,3 24,4 3,3 42,8 35,2 56,9 67,3 Argila 6,2 55,2 37,1 13,4 2,4 5 14,6 36,5 28 4,6
Granulometria %
BG-06 BG-08 BG-09 BG-10 BG-11
Superf. Fundo Superf. Fundo Superf. Fundo Superf. Fundo Superf. Fundo
Cascalho nd nd 0,3 nd 0,4 0,8 nd nd nd nd AG 4,4 3,2 9,6 27,6 9,8 16,4 1,7 1,8 0,7 1,1
AM 9 5,2 18,2 29,3 9,2 16,7 4,8 2,4 3 1,7 AF 10,6 12,2 11,2 4,6 10,7 9,4 11,1 6,6 5,9 5,8 Silte 46,8 51 36,7 15,9 52,6 40,7 37 62,8 39,3 45,3 Argila 29,2 28,4 24 22,6 17,3 16 45,3 26,3 51,1 46,1
Granulometria %
BG-12 BG-13 BG-14 BG-15 BG-16
Superf. Fundo Superf. Fundo Superf. Fundo Superf. Fundo Superf. Fundo
Cascalho nd 1,4 0,3 0,3 17,7 14,1 5,1 1 0,7 1,8 AG 2 5,2 6,5 1,6 58,1 39 32,3 7,4 3 19,1 AM 1,1 7,8 17,7 3,7 12,6 9,7 19,7 5,5 5,1 28,7 AF 4,6 10,7 10,5 29,8 3,2 2,6 4,2 33,6 7,8 15,6
Silte 48,5 37,2 37,8 29,7 7,1 32,9 27,9 27,7 56,4 30,8
Argila 43,8 37,7 27,2 35 1,2 1,7 10,8 24,8 27 4
Gran. % BG-17 BG-18 BG-19 BG-20 BG-21 BG-22
S. F. S. F. S. F. S. F S. F S. F.
Cascalho 13,5 1,4 nd nd nd nd nd nd nd nd 0,4 2
AG 13,5 8,5 0,9 1,5 0,7 1,1 2,4 1 0,9 1,7 1,8 1,4
AM 13,5 9,6 15,5 3 16,7 18,9 9 15,6 41,2 41 41,2 40,8
AF 15,3 9,5 59,2 20,2 76,6 74 64,9 74,3 57,3 56 55,6 55,4
277
Silte 33,1 48,3 24,3 75,4 3,1 2,6 18 3,6 0,4 0,6 1 0,4
Argila 11,1 22,7 nd nd 2,9 3,4 5,6 5,4 nd 0,4 nd nd
ANÁLISE DE GRANULOMETRIA
‘
278
DADOS DE QUALIDADE DO SEDIMENTO
Elementos Traços
Estações de Coleta
BG-01 BG-02 BG-03 BG-04 BG-05 CONAMA 344
S. Fundo S. Fundo S. Fundo S. Fundo S. Fundo Nível 1 Nível 2
Arsênio 6,6 8 7,6 7,8 5,1 2,5 9,1 8,9 9,8 9,8 8,2 70
Cádmio nd nd 0,6 0,5 0,5 nd 1 0,9 1,1 1,3 1,2 9,6
Chumbo 40 79 38 25 28 10 59 60 70 81 46,7 218
Cobre 34 28 40 20 39 12 59 60 74 79 34 270
Cromo 33 43 40 37 28 10 44 47 49 55 81 370
Mercúrio 0,87 1,21 0,73 0,34 0,41 nd 0,94 0,87 0,95 0,94 0,15 0,71
Níquel 13 17 15 13 11 5 15 16 17 18 20,9 51,6
Zinco 132 113 123 78 105 36 211 201 256 294 150 410
Elementos Traços
Estações de Coleta
BG-06 BG-08 BG-09 BG-10 BG-11 CONAMA 344
S. Fundo S. Fundo S. Fundo S. Fundo S. Fundo Nível 1 Nível 2
Arsênio 8,9 8,8 8,5 8,6 9,2 6,4 9,2 7,8 10 9,7 8,2 70
Cádmio 2,3 2,5 1,6 2 2,2 1,5 2,2 2,3 2,7 2,9 1,2 9,6
Chumbo 162 191 122 146 173 138 182 187 204 212 46,7 218
Cobre 141 144 108 135 168 146 162 168 173 173 34 270
Cromo 60 65 52 64 68 53 63 66 80 85 81 370
Mercúrio 1,54 1,67 1,73 1,97 1,96 1,31 1,57 1,76 1,72 2,11 0,15 0,71
Níquel 24 27 19 22 27 21 26 28 34 35 20,9 51,6
Zinco 602 667 450 507 677 491 670 696 747 761 150 410
Elementos Traços
Estações de Coleta
BG-12 BG-13 BG-14 BG-15 BG-16 CONAMA 344
S. Fundo S. Fundo S. Fundo S. Fundo S. Fundo Nível 1 Nível 2
Arsênio 10,3 9,5 9 5,6 5,3 4,1 4,5 6,5 7,8 5,7 8,2 70
Cádmio 1,1 1 0,5 nd nd nd nd nd 0,8 0,8 1,2 9,6
Chumbo 68 56 31 13 17 13 19 10 44 41 46,7 218
Cobre 68 47 21 7 8 6 16 4 44 33 34 270
Cromo 51 47 43 37 33 25 25 28 44 33 81 370
Mercúrio 0,76 0,63 0,15 0,03 0,02 nd 0,13 nd 0,71 0,56 0,15 0,71
Níquel 16 17 16 13 9 8 10 11 16 12 20,9 51,6
Zinco 234 223 87 46 38 27 58 35 138 106 150 410
Elementos Traços
Estações de Coleta
BG-17 BG-18 BG-19 BG-20 BG-21 BG-22 CONAMA 344
S. Fundo S. Fundo S. Fundo S. Fundo S. Fundo S. Fundo Nível 1 Nível 2
Arsênio 8,8 8,1 6,9 9,5 1,6 1,3 1,5 1,6 1,2 0,9 0,6 1 8,2 70
Cádmio 0,9 0,8 nd nd nd nd nd nd nd nd nd nd 1,2 9,6
Chumbo 49 46 27 17 7 7 6 7 4 4 3 3 46,7 218
Cobre 50 45 19 9 3 3 3 5 nd nd nd nd 34 270
Cromo 50 47 31 39 7 7 7 9 3 3 3 3 81 370
Mercúrio 0,83 0,77 0,21 0,1 nd nd nd 0,03 nd nd nd nd 0,15 0,71
Níquel 17 17 13 14 nd nd nd 5 nd nd nd nd 20,9 51,6
Zinco 163 151 76 51 18 19 18 23 6 7 6 6 150 410
279
ANÁLISE DA QUALIDADE DE SEDIMENTOS
280
DADOS DE COT E NUTRIENTES
COT e Nutrientes
Estações de Coleta CONAMA
344 BG-01 BG-02 BG-03 BG-04 BG-05
S. Fundo S. Fundo S. Fundo S. Fundo S. Fundo Valor Alerta
Fósforo nd 563 1024 320 500 69 604 737 1107 69 2000
N-Kjedahl 2112 1945 3408 1795 1832 423 2376 2883 4063 3838 4800
COT 2,6 1,6 2,8 2 2 0,4 2,2 2,4 3,7 3,1 10
COT e Nutrientes
Estações de Coleta CONAMA
344 BG-06 BG-08 BG-09 BG-10 BG-11
S. Fundo S. Fundo S. Fundo S. Fundo S. Fundo Valor Alerta
Fósforo 1005 977 782 303 1554 1121 1545 1584 1446 1568 2000
N-Kjedahl 3568 4396 2719 4169 5074 2750 5943 5593 4239 4234 4800
COT 3,5 3,1 2,8 3,4 4 3 4,7 4,4 5,9 3,7 10
COT e Nutrientes
Estações de Coleta CONAMA
344 BG-12 BG-13 BG-14 BG-15 BG-16
S. Fundo S. Fundo S. Fundo S. Fundo S. Fundo Valor Alerta
Fósforo 939 673 552 1237 130 101 393 739 766 485 2000
N-Kjedahl 3119 1305 1153 681 126 88 1033 2146 2723 1587 4800
COT 1,1 1,1 1,5 0,8 0,6 0,5 1,1 1 2,7 1,2 10
COT e Nutrientes
Estações de Coleta
CONAMA 344
BG-17
BG-18
BG-19
BG-20
BG-21
BG-22
S. Fundo S. Fundo S. Fundo S. Fundo S. Fundo S. Fundo Valor Alerta
Fósforo 763 791 285 303 217 284 247 224 62 73 15 72 2000
N-Kjedahl 593 2768 716 547 243 612 329 724 573 188 201 167 4800
COT 2,9 2,4 0,8 1 0,5 0,4 0,4 0,6 0,2 0,3 0,2 0,1 10
281
ANÁLISE DE COT E NUTRIENTES