UNIVERSIDADE
CATÓLICA DE
BRASÍLIA
PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
Curso de Engenharia
Ambiental
MODELAGEM DA PERCOLAÇÃO DE
NECROCHORUME NO SOLO, UM ESTUDO DE
CASO NO CEMITÉRIO DE SOBRADINHO II – DF.
Autor: Dyego Randson G. de Medeiros, Eliel Henrique
Nunes e Will Sandes de Melo
Orientador: André Brasil
BRASÍLIA
2010
MODELAGEM DA PERCOLAÇÃO DE NECROCHORUME NO SOLO, UM
ESTUDO DE CASO NO CEMITÉRIO DE SOBRADINHO II - DF
Dyego Randson Guerra de Medeiros
Eliel Henrique Nunes Lima
Will Sandes de Melo
[email protected];
[email protected]
[email protected]
Prof. Dr. André Luís Brasil Cavalcante
[email protected]
Curso de Graduação em Engenharia Ambiental – Universidade Católica de Brasília
RESUMO
Acompanhando a crescente preocupação em relação aos impactos das atividades humanas
sobre o meio ambiente muitos estudos tem se voltado para as atividades cemiteriais como
possíveis focos de poluição. O presente estudo avaliou as características do cemitério de
Sobradinho II - DF visando identificar prováveis contaminantes provenientes da
decomposição dos corpos humanos presentes no solo e nas águas sob influência do cemitério.
Foram levantados dados de altimetria e declividade da área de estudo e também foi feita a
caracterização do solo. Analises químicas do solo foram feitas em três pontos escolhidos de
acordo com a declividade do terreno, sendo uma amostra em branco fora da área do cemitério.
Os resultados demonstram uma constância na concentração da maioria dos elementos
pesquisados ao longo do perímetro do cemitério. A diferença mais significativa foi a do
elemento químico Bário (Ba). No ponto 1 sua concentração chega a ser mais de 5 vezes maior
que no ponto 0. O que pode ser ocasionado pelo transporte desse elemento em função da
declividade. Já que o ponto 01 é mais baixo. Apesar do aumento da concentração ela ainda se
encontra abaixo dos níveis de referência estabelecidos pela resolução 420 do Conama (150
ppm para prevenção). Com base nos resultados foi feita a modelagem da percolação do
elemento bário com auxilio do software LINER, os resultados indicaram concentrações
Artigo apresentado ao Curso de Graduação em Engenharia Ambiental da Universidade
Católica de Brasília, como requisito para obtenção ao título de Bacharel em Engenharia
Ambiental. O artigo foi aprovado por: Prof. Dr. André Luís Brasil Cavalcante – Orientador e
Prof. Dr. Murilo Gomes Torres – Examinador. Brasília, 14 de junho de 2010.
abaixo dos níveis estabelecidos na legislação passados 100, 150 e 200 anos. Simulando o uso
de geomembrana, o transporte de bário foi inexistente.
Palavras-chave: Cemitério. Contaminação. Solo.
Artigo apresentado ao Curso de Graduação em Engenharia Ambiental da Universidade
Católica de Brasília, como requisito para obtenção ao título de Bacharel em Engenharia
Ambiental. O artigo foi aprovado por: Prof. Dr. André Luís Brasil Cavalcante – Orientador e
Prof. Dr. Murilo Gomes Torres – Examinador. Brasília, 14 de junho de 2010.
ABSTRACT
Following the growing concern about the impacts of human activities on the environment,
many studies have turned to the activities cemeterial as possible sources of pollution. This
study examined the characteristics of the cemetery Sobradinho II - DF to identify likely
contaminants from the decomposition of human bodies in the soil and waters under the
influence of the cemetery. Altimetry data were collected and slope of the study area and was
also made to characterize the soil. Soil chemical analysis were made at three points chosen
according to the terrain slope and a sample blank area outside the cemetery. The results show
a constancy in the concentration of most elements studied along the perimeter of the
cemetery. The most significant difference was the chemical element barium (Ba). At one
point its concentration can be more than 5 times greater than at point 0. What can be caused
by the transport of this element depending on the slope, since section 01 is lower. Despite the
increase in concentration it is still below the reference levels established by resolution 420 of
CONAMA, 150 ppm for prevention. With the results of soils analysis, a simulation with the
software LINER was made to predict the concentration of the barium concentration along
100, 150 and 200 years. The results showed that the concentration remained below the
legislation standards. The simulation using gemembrane showed that the transport of the
barium element was not present.
Keywords: Cemetery. Contamination. Soil.
1
1. INTRODUÇÄO
A deposição de corpos humanos em cemitérios é uma solução milenar de saneamento,
e mais que isso, um ato cultural. Porém, notadamente, a maioria dos cemitérios no Brasil se
estabeleceu sem observar nenhum risco potencial de contaminação para o ambiente e para as
comunidades adjacentes, ou seja, em seu processo de estabelecimento não foram levados em
conta estudos geológicos, hidrogeologicos, entre outros que possam reduzir ou descartar
possíveis riscos de contaminação.
O risco de contaminação nesse caso está associado ao processo natural de
decomposição do corpo humano. Durante esse processo ocorre a formação de diversos
subprodutos que, associados à água das chuvas, penetra o solo podendo alcançar inclusive
reservatórios de água subterrâneos. Esse líquido resultante da decomposição dos cadáveres é
chamado de necrochorume e tem em sua composição patógenos diversos como bactérias e
vírus, e substancias químicas orgânicas e inorgânicas. (UÇISIK e RUSHBROOK, 1998).
O corpo de um homem adulto com 70 kg contém aproximadamente 16 000 g de
carbono, 1800 g de nitrogênio, 1100 g de cálcio, 500 g de fósforo, 140 g enxofre, 140 g
potássio, 100 g de sódio, 95 g cloro, 19 g magnésio, 4,2 g ferro, e 70–74% de água. (UÇISIK e
RUSHBROOK, 1998). Das substâncias orgânicas formadas durante a decomposição duas são
consideradas especialmente tóxicas, a cadaverina e a putrescina, pois essas substâncias têm o
amônio como resultado final de sua decomposição.
Outros fatores importantes para a composição química do necrochorume estão
associados à fabricação dos caixões que podem conter materiais químicos tóxicos presentes
em tintas, detalhes em metais, etc. e até mesmo em alguns casos à existência de próteses nos
corpos que possuam metais em sua estrutura.
Sendo assim, fica clara a possibilidade de contaminação do solo ou da água nas áreas
de cemitérios, seja pela decomposição do corpo humano seja pela decomposição de outros
materiais como caixões, roupas, próteses. Obviamente esse processo depende de condições
geomorfológicas como permeabilidade do solo, declividade, etc.
O objetivo desse estudo é investigar a ocorrência de poluentes derivados do processo
de decomposição dos corpos humanos em decorrência das atividades do cemitério de
Sobradinho II – DF.
Por meio de análises de caracterização físico-química de amostras de solo e de água
retiradas na área do cemitério e em suas adjacências espera-se:
1
1. Identificar possíveis poluentes
2. Quantificar a presença de poluentes em relação ao solo
3. Verificar a possibilidade do uso de geomembrana como solução preventiva.
2
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Estudos relacionados ao tema são encontrados em varias partes do mundo, segundo
CAMPOS (2007) os primeiros datam da década de 1970 na França onde higienistas
constataram a endemia de febre tifóide em comunidades que utilizavam águas provenientes de
mananciais próximos a cemitérios, casos parecidos também foram registrados na Alemanha.
Em 1998 a Organização mundial de saúde lançou um relatório (UÇISIK e
RUSHBROOK, 1998) tratando do assunto. Os autores reuniram diversos estudos sobre o tema
resultando na revisão de trabalhos de autores de varias nacionalidades.
Na Alemanha o pesquisador Schraps encontrou altas concentrações de bactérias,
amônio e íons nitrato numa pluma de contaminação. Van Haaren detectou a uma pluma
bastante salina (2300 μS/cm) com íons de cloreto, sulfato e bicarbonato abaixo de túmulos na
Holanda. Porem esses estudos não informaram sobre o tipo de solo estudado. (UÇISIK e
RUSHBROOK, 1998)
Dent (1995, apud UÇISIK e RUSHBROOK, 1998) realizou estudo no cemitério de
Botany na Austrália avaliando a qualidade das águas subterrâneas próximas de locais com
enterros recentes. Os resultados mostraram um aumento na condutividade elétrica (ou
salinidade) próximo a sepulturas recentes. Elevados teores de íons cloreto, nitrato, nitrito,
amônio, ortofosfato, ferro, sódio, potássio e magnésio foram encontrados abaixo do cemitério.
MIGLIORINI (1994 apud CAMPOS, 2007) analisou o cemitério de Vila Formosa no
estado de São Paulo por meio de 9 poços de monitoramento de profundidade variável visando
avaliar a qualidade da água do lençol freático. Os resultados indicaram um aumento da
concentração de sólidos suspensos e do cátion cálcio, além de concentração excessiva de
nutrientes na forma de nitrogênio amoniacal, nitritos e nitratos. Metais como cromo, ferro,
manganês e alumínio também tiveram concentrações determinadas maiores que a
recomendada pela legislação.
Estudo da Universidade Federal do Pará realizado em três cemitérios avaliando fatores
químicos, físicos e biológicos apontou elevada contaminação por bactérias nas águas
subterrâneas (ABES, 1996 apud CAMPOS, 2007).
SILVA (1995, 1999 apud CAMPOS, 2007) considera que fatores geológicos e
hidrogeológicos devem ser rigorosamente considerados na implantação, operação e expansão
de cemitérios. O autor avaliou 600 análises realizadas em cemitérios de 1970 a 1995, nos
estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina, São Paulo, Bahia, Paraná, Rio de Janeiro,
3
Minas Gerais, Mato Grosso e Pernambuco. A contaminação do solo pelos resíduos da
decomposição foi observada em cerca de 15 a 20% dos cemitérios avaliados.
Algumas observações de SILVA (1995, 1999 apud CAMPOS, 2007) são destacadas a
seguir:

E notado um aumento de sólidos totais dissolvidos e cálcio em áreas de
cemitério decorrente do uso de cal queimada (oxido de cálcio)

Águas
subterrâneas
apresentam
concentrações
elevadas
de
produtos
nitrogenados, resultantes de processos de decomposição de matéria orgânica e
pela presença de microorganismos.

A presença de metais como zinco, cobre, cromo, ferro, manganês, prata e
alumínio é resultado da decomposição de materiais usados nos caixões como
tintas, vernizes e guarnições utilizadas.

Corpos submetidos a tratamentos de radioterapia e marca-passo cardiológico,
aumentam o nível de radioatividade e o risco de contaminação por metais
traços do lençol freático próximo às sepulturas.
Em estudo no cemitério de Corumbá – GO, (VIEIRA et al., 2006) investigou a
presença de metais no solo comparando amostras retiradas de 6 pontos dentro do cemitério
com amostras retiradas de 4 pontos fora da área do cemitério a profundidades de 1 e 2
metros, a concentração dos metais foi determinada por métodos de espectrofotometria de
absorção e espectroscopia de emissão atômica por plasma de argônio acoplado indutivamente
(ICP OES) no Laboratório de Espectroscopia Atômica (LEA) da Universidade Católica de
Brasília. Foram analisados 17 metais (Te, Cd, Cu, Cr, Na, K, Ca, Pb, Ti, V, Y, Zr, Nb, Sb, Sc,
Ba, Mg).
Os dados passaram por tratamento estatístico com auxilio do software SPSS que
demonstrou alta significância na diferença das concentrações determinadas dentro e fora do
cemitério para alguns metais (K, Mg, Ba, Ca, Pb, Ti, Na e Nb).
2.1 Legislação
Em termos de legislação ambiental, para a instalação de um cemitério no Brasil são
exigidas as licenças ambientais como para qualquer outro empreendimento potencialmente
poluidor, a resolução Conama 335 de 2003 dispõe sobre o licenciamento ambiental de
4
cemitérios. Entre outras coisas ela estabelece a distância mínima de 1,5 m entre o fundo das
sepulturas e o nível máximo do lençol freático medido no fim da estação de cheias,
recomenda o uso de matérias biodegradáveis no sepultamento e afirma a não recomendação
de materiais como plásticos, tintas, vernizes, metais pesados ou outros materiais que possam
ser nocivos ao meio ambiente.
Em 2006 o Conama editou outra resolução, a resolução 368, alterando a resolução
335/03 (arts. 3ª e 5ª, revoga o inciso III, do § 3ª, do art. 3ª). O primeiro parágrafo do art. 3ª
passou a ter a seguinte redação:
É proibida a instalação de cemitérios em Áreas de Preservação Permanente ou em
outras que exijam desmatamento de Mata Atlântica primária ou secundária, em
estágio médio ou avançado de regeneração, em terrenos predominantemente
cársticos, que apresentam cavernas, sumidouros ou rios subterrâneos, bem como
naquelas que tenham seu uso restrito pela legislação vigente, ressalvadas as
exceções legais previstas. (MMA, 2006)
Outro ponto importante a ressaltar é a nova redação dada ao artigo 5.
§ 1o Para os cemitérios horizontais, em áreas de manancial para abastecimento
humano, devido às características especiais dessas áreas, deverão ser atendidas, além
das exigências dos incisos de I a VI, as seguintes:
I - a área prevista para a implantação do cemitério deverá estar a uma distância
segura de corpos de água, superficiais e subterrâneos, de forma a garantir sua
qualidade, de acordo com estudos apresentados e a critério do órgão licenciador;
II - o perímetro e o interior do cemitério deverão ser providos de um sistema de
drenagem adequado e eficiente, destinado a captar, encaminhar e dispor de maneira
segura o escoamento das águas pluviais e evitar erosões, alagamentos e movimentos
de terra;
III - o subsolo da área pretendida para o cemitério deverá ser constituído por
materiais com coeficientes de permeabilidade entre 10 -5 e 10 -7 cm/s, na faixa
compreendida entre o fundo das sepulturas e o nível do lençol freático, medido no
fim da estação das cheias. Para permeabilidades maiores, é necessário que o nível
inferior dos jazigos esteja dez m acima do nível do lençol freático.
§ 2o A critério do órgão ambiental competente, poderão ser solicitadas informações
e documentos complementares em consonância com exigências legais específicas de
caráter local. (MMA, 2006)
Recentemente o Conama editou uma nova resolução relacionada à contaminação do
solo, trata-se da resolução 420 de 2009. Essa resolução dispõe sobre critérios e valores
orientadores de qualidade do solo quanto à presença de substâncias químicas e estabelece
diretrizes para o gerenciamento ambiental de áreas contaminadas por essas substâncias em
decorrência de atividades antrópicas. Assim é um importante mecanismo orientador de
estudos que visam analisar as condições do solo em decorrência de qualquer atividade
antrópica potencialmente poluidora.
5
2.2 Transporte de contaminantes no solo
Os fenômenos de transporte em solos podem ser definidos como sendo o movimento
de determinado composto em meio às camadas de solo. O movimento destes compostos não
depende apenas do fluxo do fluido no qual essas substâncias se dissolvem, mas também de
mecanismos que dependem de processos físicos, químicos e biológicos, aos quais estas
substâncias são submetidas (THOMÉ, 2006).
Assim a compreensão desses mecanismos é essencial para análises que visem prever o
comportamento do fluxo de um determinado contaminante no solo. Basicamente os fatores
que regem o transporte de contaminantes no solo podem ser divididos em processos físicos e
processos bio-físico-químicos.
2.2.1
Processos físicos
2.2.1.1 Adveccão
É transporte do contaminante devido ao fluxo de água no solo. Basicamente o soluto
se desloca com a mesma velocidade média que a água e sem alterar sua concentração. Esse
mecanismo pode ser representado pelas equações (1) e (2).
𝜕𝐶
𝜕𝑡
= −𝑣𝑥
𝜕𝐶
𝜕𝑥
𝑘
𝑣𝑥 = 𝑛 × 𝑖
Equação (1)
Equação (2)
Onde, C=concentração do soluto [g/cm³]; vx=velocidade de percolação [cm/s], k=coeficiente
de permeabilidade[cm/s], n=porosidade e i=gradiente hidráulico.
6
2.2.1.2 Transporte por difusão molecular
Ocorre devido ao gradiente de concentração, o soluto desloca-se de uma área de maior
concentração para uma área de menor concentração. Esse fenômeno pode ser expresso pela
primeira lei de Fick:
𝜕𝐶
𝐹 = −𝐷𝑜 𝜕𝑥
Equação (3)
Onde, F=fluxo de massa de soluto por unidade de área por unidade de tempo; Do=coeficiente
de Difusão [cm²/s]; ∂C/∂x=gradiente de concentração [g/cm³/cm].
Para sistemas em que ocorre variação da concentração em relação ao tempo aplica-se a
segunda lei de Fick:
C
 Do 
t
 2C
x 2
Equação (4)
Nos solos também deve ser levando em conta a tortuosidade das trajetórias do fluxo e
a retenção de íons e moléculas nas superfícies das partículas (THOMÉ, 2006). Assim deve-se
usar um coeficiente de difusão efetiva, D*:
𝐷 ∗ = 𝜔 × 𝐷𝑜
Equação (5)
Onde, ω=coeficiente de tortuosidade (BEAR, 1972 apud THOMÉ, 2006).
2.1.2.3 Transporte por dispersão
A mistura mecânica ocorre devido à dispersão do fluxo em canais individuais em
função da existência de variações no tamanho dos poros, tortuosidades, reentrâncias e
ligações entre os canais o que implica em fluxos com velocidades diferentes em canais
diferentes. O espalhamento do contaminante na direção do fluxo é denominado dispersão
longitudinal, já o espalhamento na direção perpendicular é denominado dispersão transversal.
Para esses dois tipos de dispersão são definidos dois coeficientes:
7

Coeficiente de Dispersão mecânica longitudinal – 𝛼𝐿 𝑥 𝑉𝑥

Coeficiente de Dispersão mecânica transversal – 𝛼𝑇 𝑥 𝑉𝑥
Dispersão Hidrodinâmica
Tratando-se de fluxo em meio poroso, como o solo, o processo de difusão molecular
não pode ser separado do processo de difusão mecânica. Desse modo, a interação entre os
dois define o coeficiente de dispersão hidrodinâmica, Dh:
DhL   L .Vx  D*
Equação (6)
DhT  T .Vx  D*
2.2.2
Processos Bio-físico-químicos
São processos que envolvem complexas interações de ordem biológica e ou química
com o meio físico. Essas interações podem acelerar ou retardar o movimento de uma
substância em determinado meio.
2.2.2.1 Adsorcão/Dessorção
Na adsorção o soluto adere às superfícies dos sólidos devido às forças de atração entre
si oriundas das diferenças de cargas entre as estruturas cristalinas dos minerais. Esse processo
resulta em um retardo do fluxo. A adsorção é o principal mecanismo de retenção de metais em
solução, enquanto que é apenas um dos mecanismos de retenção de substâncias orgânicas
(LaGrega et al.,1994 apud THOMÉ, 2006). Este processo pode ser reversível implicando na
Dessorção.
2.2.2.2 Precipitação/dissolução
Quando uma solução tem seu grau de solubilidade ultrapassado, o excesso de soluto
deve precipitar. O processo inverso também ocorre, a dissolução é comum no caso da
lixiviação por exemplo.
8
2.2.2.3 Co-Solvência
É o nome dado para o processo de dissolução de uma substância em mais de um
solvente. Ocorre geralmente com substâncias orgânicas, a mistura de solventes orgânicos com
a água pode aumentar as interações entre soluto e solvente o que pode gerar um aumento da
mobilidade da substância.
2.2.2.4 Complexação
É a ligação entre um cátion metálico e um anion, ou molecular polar, denominado
ligante. A complexação aumenta a mobilidade potencial do metal, pois o complexo formado
é mais solúvel que o cátion metálico, além do complexo envolver o que seriam íons metálicos
livres o que diminui a possibilidade de adsorção ou precipitação desses íons (LaGrega et
al.,1994 apud THOMÉ, 2006). .
2.2.2.5 Ionização
Ácidos orgânicos podem doar elétrons em soluções aquosas, tornando-se ânions, o que
aumenta sua mobilidade na água (LaGrega et al.,1994 apud THOMÉ, 2006).
2.2.2.6 Sorção
Genericamente o processo de retenção no solo de um determinado contaminante em
um fluxo aquoso é denominado sorção. A habilidade do solo em reter substâncias é limitada, à
medida que a concentração de uma determinada substância se aproxima do limite de retenção
do solo sua concentração no meio aquoso percolador tende a aumentar. A grandeza que
quantifica esse fenômeno é denominada fator de retardamento. Esse fator é uma característica
do solo em relação a uma substância específica e depende de outros fatores como pH,
temperatura, velocidade, entre outros.
9
3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1. Caracterização da área de estudo
O Cemitério de sobradinho localizado na Região Administrativa de Sobradinho II,
RA-XXVI, tem clima característico das demais RA’s do Distrito Federal. Segundo a
classificação de Koppen, internacionalmente adotada, os tipos de clima do Distrito Federal
são o Tropical AW e o Tropical de altitude Cwa e Cwb.
A altitude média aproximada de sobradinho II é de 1.060m. O ponto mais alto da
cidade apresenta a cota de 1.072,40m. As variações altimétricas do relevo da Região
Administrativa de Sobradinho II apresentam níveis correspondentes a:

Superfícies planas, nas costas acima de 1200m, sendo 1301m, a altitude máxima
aproximada,
(Chapada
do
Contagem),
cobertas
predominantemente
por
reflorestamento;

Superfície, nas cotas de 1000 a 1300m. Coberta por cerrado, cerradão, mata ciliar e
reflorestamento;

Superfície, nas cotas inferiores a 1030m até 1060m, coberta por cerrado, cerradão,
cerrado ralo, mata subcaducifolia e algumas manchas de mata ciliar (GDF, 2010).
3.2. Geração dos Mapas
O Sistema Cartográfico do Distrito Federal (SICAD) é o sistema local de mapeamento
adotada pelo GDF, e consiste numa base cartográfica única para os projetos físico-territoriais,
constituindo a referência oficial obrigatória para os trabalhos de topografia, cartografia,
demarcação, estudos, projetos urbanísticos, controle e monitoramento do uso e da ocupação
do solo do Distrito Federal. (MANDAI e MENEZES, 2007)
A confecção dos mapas, foi feita em ambiente SIG realizada no software ArcGis 9.2®
fabricado pela ESRI. Este software foi escolhido, pois atende as necessidades propostas de
análise altimétrica e de declividade propostas no trabalho em questão. O ArcGis Desktop é
constituído de três aplicativos, ArcCatalog, ArcMap, ArcToolBox, ArcScene. O trabalho se
atentou apenas no aplicativo, ArcMap devido, as análises necessárias pra complementar o
trabalho terem ampla cobertura por ele.
10
3.3. Análise química do solo
Para análise dos solos foram coletadas duas amostras em diferentes pontos dentro do
perímetro do cemitério. Os pontos foram previamente escolhidos levando em consideração a
declividade do terreno figura 2, uma vez que, a concentração dos elementos em estudo no
solo, poderá estar diretamente associada à lixiviação dos mesmos por água de chuva que tende
a seguir as diferentes cotas altimétricas. Sendo o ponto 1 coletado na cota altimétrica
(1055m), estando assim mais elevado que o 2 que, está na cota (1050m), conforme as figuras
1 e 3.
Foi coletada uma amostra fora do perímetro no ponto 0 (zero) numa altitude superior
as demais (1063m), afim de ser a amostra padrão, para apontar uma possível influência do
cemitério nas outras amostras. Todas as amostras foram coletadas a 2 metros de profundidade
com auxilio de um trado holandês como mostrado na figura 4.
Figura 1– Mapa de localização de pontos para coleta de amostras
11
Figura 2 – Mapa de Declividade
Figura 3 – Modelo digital de elevação do terreno
12
Figura 4 - Coleta do solo
Os parâmetros a serem analisados foram escolhidos de acordo com revisão
bibliográfica de trabalhos associados ao tema. Os elementos químicos como potássio (K),
Magnésio (Mg), bário (ba), cádmio (cd), chumbo (pb), titânio (ti), sódio (Na), ferro (fe) e
cromo (cr) foram encontrados com maior incidência nos trabalhos revisados. As amostras de
solo foram analisadas pelo laboratório soloquímica por espectroscopia de absorção atômica.
3.4. Caracterização do solo
Para avaliação do comportamento dos parâmetros escolhidos no solo é necessário o
conhecimento de características especificas do solo da área de estudo. Tais como limite de
plasticidade, limite de liquidez, compactação, massa específica, umidade higroscópica, análise
granulométrica. As amostras necessárias para a realização dos ensaios foram retiradas no
ponto de coleta 02 dentro da área do cemitério à profundidade de 2 m com auxilio de trado
holandês em acordo com a norma NBR 9603/86.
Os ensaios de caracterização foram realizados no laboratório de Geotécnica da
Universidade Católica de Brasília segundo as normas NBR 6457/86 (umidade), NBR 7181/84
(análise granulométrica), NBR 6508/84 (massa específica), NBR 6459/84 (limite de liquidez),
NBR 7180/84 (limite de plasticidade), NBR 7182/86 (ensaio de compactação).
13
3.5. Análise da água
Para análise de água foram escolhidos três pontos de coleta abaixo do cemitério. O
ponto 01 é o mais distante, dentro da lagoa. O ponto 02 encontra-se no canal de águas pluviais
que desemboca dentro da lagoa Canela da Ema e o ponto 03 é o mais próximo do cemitério,
uma nascente de água dentro do canal, logo abaixo dos muros do cemitério. A escolha dos
pontos se deu em função da distância relativa dos mesmos em relação ao cemitério, fator que
também está associado à declividade do terreno podendo comparar assim a possível influência
da área do cemitério na concentração dos parâmetros observados.
As análises foram realizadas pelo laboratório de águas da Universidade Católica de
Brasília e foram procedidas de acordo com as técnicas recomendadas pelo "STANDARD
METHODS FOR THE EXAMINATION OF WATER AND WASTEWATER" da AWWA
(America Water Works Association). Os parâmetros foram escolhidos observando estudos
publicados sobre o mesmo tema. São eles:

Condutividade elétrica, ferro total, dureza, DBO, fósforo total, alcalinidade,
nitrato.
14
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1. Caracterização do solo
1.
Plasticidade e limite de liquidez
O limite de liquidez (LL) corresponde ao teor de umidade limite antes do solo entrar
no estado liquido. É igual ao teor de umidade correspondente a 25 golpes com o aparelho de
Casagrande, nesse caso o valor encontrado foi de 45,8 % como é possível observar no gráfico
abaixo.
Gráfico - 1 Limite de Liquidez
O limite de plasticidade (LP) é o teor de umidade que indica a passagem do estado
semisólido para o estado plástico. O LP encontrado foi de 29,59 %. A partir dos resultados
dos limites de liquidez e plasticidade é possível obter o índice de plasticidade (IP) que é igual
LL – LP. O IP encontrado foi 16 % o que indica um solo com alta plasticidade (solos com IP
> 15). Observando o gráfico de plasticidade de Casagrande (CAPUTO, 1998) é possível
classificar solos com essas mesmas características como argilas inorgânicas de mediana
plasticidade.
2.
Compactação
O ensaio de compactação visa determinar a massa especifica seca máxima, ou seja, a
máxima densidade do solo ou menor número de vazios possíveis. Essa densidade pode ser
15
obtida em função de uma umidade ótima, já que a água atua como facilitador quando se aplica
uma pressão sob o solo com o intuito de diminuir o numero de vazios para deixá-lo mais
estável, por exemplo. O gráfico a seguir apresenta os resultados obtidos.
Gráfico - 2 Ensaio de Compactação
De acordo com (PINTO, 2002) de uma maneira geral, os solos argilosos apresentam
densidades secas baixas e umidades ótimas elevadas. Solos siltosos também apresentam
densidades secas baixas. Assim, para a densidade encontrada de 1,56 g/cm3 e umidade de 27,8
%, é possível posicionar o solo em estudo numa classificação entre argila siltosa e silte pouco
argiloso.
3.
Granulometria
O gráfico granulométrico apresentou resultados compatíveis com a compactação e o
limite de liquidez com mais 40% do material passante abaixo de 0,001 mm, o que caracteriza
um material predominantemente argiloso.
16
Gráfico 3 - Granulometria
4.1.4 Umidade Higroscópica
O teor de umidade de um solo é determinado pela razão entre o peso da água contida
em uma determinada amostra de solo e o seu peso seco após passagem por estufa a 110 ºC
(CAPUTO, 1998). A umidade obtida foi de 33,30%.
4.1.5 Massa especifica
A massa especifica é a relação entre a massa e o volume ocupado pelo material. O
valor encontrado foi de 2,59 g/cm3, típico de argilas.
4.2 Análise química do solo
Os resultados demonstram uma constância na concentração da maioria dos elementos
pesquisados ao longo do perímetro do cemitério. A diferença mais significativa é do elemento
químico Bário (Ba). No ponto 1 sua concentração chega a ser mais de 5 vezes maior que no
ponto 0. O que pode ser ocasionado pelo transporte desse elemento em função da declividade.
Já que o ponto 01 é mais baixo. Apesar do aumento da concentração ela ainda se encontra
abaixo dos níveis de referência estabelecidos pela resolução 420 do Conama (150 ppm para
prevenção). Os dados obtidos estão na tabela a seguir.
17
Pontos
Parâmetro
0
0,02
0,04
0,08
5,52
1,04
21
<8
<3
69
MAGNÉSIO - Mg (%)
POTÁSSIO - K (%)
SÓDIO - Na (%)
FERRO - Fe (%)
TITÂNIO - Ti (%)
BÁRIO - Ba (ppm)
CHUMBO - Pb (ppm)
CÁDMIO - Cd (ppm)
CROMO - Cr (ppm)
01
0,02
0,03
0,06
7,42
1,25
110
<8
<3
77
Conama
420
150
72
1,3
75
02
0,02
0,03
0,05
5,68
1,04
13
<8
<3
91
Tabela 1 - Análise Química do Solo
É interessante salientar que as concentrações de Cromo apesar de se mostrarem
estáveis (em comparação com as concentrações de bário) o que inviabiliza a hipótese de
influência direta das atividades do cemitério, apresentaram valores acima dos valores de
referência para prevenção, estabelecidos pela resolução Conama 420. A variação
relativamente pequena das concentrações entre as amostras aponta para a necessidade de
coleta de um número maior de amostras para análise preferencialmente com utilização de
tratamentos estatístico.
4.3 Análise da Água
As análises de fósforo e nitrogênio visavam verificar a possível influência de um
aporte orgânico oriundo do cemitério, porém apenas o nitrato apresentou diferença
significativa entre os pontos amostrados. O ponto 3, mais próximo do cemitério, apresentou
uma concentração aproximadamente 2 vezes maior que a dos outros pontos. Os resultados
encontram-se na tabela a seguir:
Parâmetros
Condutividade
Sólidos Dissolvidos totais
Ferro total
Dureza
DBO
Fosforo total
Alcalinidade
Nitrato
unidade
1
2
3
μs/cm
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/L NO3 - N
6,39
31,9
2,018
39,6
2
0,001
56
0,0853
163
81,5
0,185
86,63
1
0,001
100
0,0812
164,9
82,4
0,168
85,14
2
0,001
102
0,1705
Conama
357
500
0,3
3
0,020
10,0
Tabela 2 - Análise Química da Água
18
Condutividade elétrica e sólidos dissolvidos também apresentaram variações que
podem ser associadas à distância em relação ao cemitério, os dois parâmetros que também
podem ser co-relacionados, obtiveram valores altos nos pontos 2 e 3 bem diferentes dos
valores da amostra 1.
Os demais parâmetros apresentaram diferenças pequenas entre os pontos de
amostragem e todos os parâmetros analisados tiveram valores abaixo das referências da
resolução 357 do Conama Classe 1 – águas doces.
4.4 Modelagem
Com auxilio do software LINER (CAVALCATE, 2006) programa elaborado em
linguagem computacional “C” fundamentado no método das diferenças finitas, foi feita a
simulação da variação da concentração do elemento químico bário ao longo do tempo. A
partir dos dados inicias de 57 anos de operação do cemitério, concentração inicial 110 ppm no
ponto 1 e de 13 ppm no ponto 2 e desnível de 5 metros entre os pontos de amostragem.
Os gráficos 4, 5 e 6 apresentam as concentrações esperadas de Bário após períodos de
100 e 150 e 200 anos respectivamente.
1,0
C/C0
0,8
1 ano
10 anos
20 anos
57 anos
100 anos
0,6
0,4
0,2
0,0
0,0
2,0
4,0
6,0
Desnível (m)
Gráfico 4 – Concentração de Bário após 100 anos
19
1,0
C/C0
0,8
1 ano
10 anos
20 anos
57 anos
150 anos
0,6
0,4
0,2
0,0
0,0
2,0
4,0
6,0
Desnível (m)
Gráfico 5 – Concentração de Bário após 150 anos
1,0
C/C0
0,8
1 ano
10 anos
20 anos
57 anos
200 anos
0,6
0,4
0,2
0,0
0,0
2,0
4,0
6,0
Desnível (m)
Gráfico 6– Concentração de Bário após 200 anos
Os resultados da simulação apontam para uma forte lixiviação da cota mais alta no
ponto 01 para a mais baixa no ponto 02. Passados 100 anos a concentração no ponto 02
chegaria a 23,5 % (25,85 ppm) da concentração inicial, 110 ppm no ponto 01. O resultado
ainda se apresentaria abaixo do padrão de prevenção estabelecido pela resolução 420 do
Conama que é de 150 ppm.
Aumentando o tempo para 150 anos teríamos uma concentração de 33,1 % da
concentração inicial, o que resulta em 36,41 ppm, ainda bem abaixo do limite de 150 ppm da
resolução 420 do Conama.
O gráfico 06 apresentou o resultado da simulação com tempo de 200 anos. Nesse caso
a concentração final chegaria a 40 % da concentração inicial, ou 44 ppm.
Assim, com as variáveis utilizadas, mesmo após 200 anos de operação do cemitério a
concentração de Bário na conta mais baixa ficaria abaixo do nível de prevenção estabelecido
pela legislação atual.
20
A fim de verificar a aplicabilidade de geomembrana nesse estudo de caso, também foi
feita a simulação com material PAD de 1 mm de espessura. O resultado pode ser observado
no gráfico 7.
1,0
C/C0
0,8
1 ano
10 anos
20 anos
57 anos
200 anos
0,6
0,4
0,2
0,0
0,0
2,0
4,0
6,0
Desnível (m)
Gráfico 7 – Concentração de Bário após 200 anos com uso de geomembrana
Nesse caso o resultado é extremamente satisfatório, com contração final igual a 0, o
uso de geomembrana extinguiu o transporte do contaminante pelo solo mesmo passados 200
anos. Levando em conta as concentrações máximas estabelecidas pelas resoluções 357 (para
águas superficiais) e 420 (para águas subterrâneas) do Conama, de 0,5 ppm e 0,7 ppm
respectivamente, o uso de geomembrana se apresenta como alternativa preventiva eficaz
contra contaminação das águas subterrâneas e superficiais.
21
5. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
A alta concentração de Bário no ponto 01 aponta para a influência do cemitério,
diretamente na qualidade do solo e indiretamente na qualidade da água. Apesar da
concentração encontrada 110 ppm não infringir a lei, no caso a resolução 420 do Conama que
dispões sobre valores orientadores para qualidade do solo, o processo de lixiviação do solo
influi na concentração desse elemento nas águas subterrâneas e possivelmente na lagoa
próxima ao cemitério.
Considerando que na resolução Conama 357, os padrões para lançamentos de efluente
determinam uma concentração máxima de 5 ppm de Bário, muito abaixo dos valores
determinados para o solo (150 ppm), e que a mesma resolução 420 também define como
passiveis de investigação concentrações acima de 0,7 ppm de Bário em águas subterrâneas.
Desse mesmo modo, devemos levar em conta a relevante densidade populacional ao redor da
lagoa Canela da Ema, logo abaixo do cemitério, com atividades de pesca e de agricultura,
concluindo como oportunas investigações das concentrações de Bário no fluxo de água sob
influência do cemitério.
Também é importante ressaltar que o presente estudo, devido a limitações técnicas,
buscou apenas indícios de contaminação da água, necessitando de mais dados para análises
mais conclusivas. No entanto, os resultados dos sólidos suspensos e condutividade condizem
com a literatura consultada que também registrou um aumento dos valores desses parâmetros.
Em relação à análise química do solo, o limite de detecção do elemento Cádmio (<3
ppm) ficou acima do limite de prevenção estabelecido pela resolução 420 do Conama (1,3
ppm), mas devido o valor ser menor que três sendo assim um valor variável que pode até
mesmo estar abaixo do padrão Conama, fica inviabilizada uma maior análise crítica. Da
mesma forma outros elementos traços presentes em partes de caixões, próteses,
medicamentos, etc., com potenciais poluidores não fizeram parte do escopo do estudo, mas
devem ser levados em conta em estudos futuros.
Por fim, recomenda-se uma atenção especial dos órgãos ambientais em relação ás
atividades cemiteriais, seria conveniente a estipulação de valores de referência ou de
parâmetros de monitoramento especificamente para esse tipo de atividade. O uso da
geomembrana em novos empreendimentos desse seguimento é uma ótima alternativa para
impermeabilização dos solos de cemitérios, pois como visto anteriormente a mesma
apresentou ótimos resultados na contenção do contaminante bário.
22
6. REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS Amostras de Solo - Preparação
para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. NBR 6457/87, Rio de Janeiro, 1986.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS Solo - determinação do limite de
liquidez. NBR 6459/84, Rio de Janeiro, 1984c.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS Solo - determinação da massa
específica aparente. NBR 6508/84, Rio de Janeiro, 1984b.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS Solo - determinação do limite de
plasticidade. NBR 7180/84, Rio de Janeiro, 1984d.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS Solo – Análise granulométrica.
NBR 7181/84, Rio de Janeiro, 1984a.
CAMPOS. Ana Paula Silva. Avaliação do potencial de contaminação no solo e nas águas
subterrâneas decorrente da atividade cemiterial. São Paulo. 2007. Dissertação (Mestrado em Saúde
Pública). Universidade de São Paulo.
CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos solos e suas aplicações. 5. ed Rio de Janeiro: Livros
Técnicos e Científicos, 1983.
CAVALCANTE, A.; FARIAS, M. M. Efficiency of impermeabilization systems using the Finite
Differences Method. In: International Conference on Infrastructure Development and the
Environment (ICIDEN), 2006. 17 p.
ENVIRONMENT AGENCY. Assessing the groundwater pollution potential of cemetery
developments. National Groundwater & Contaminated Land Centre, Bristol BS32 4UD, United
Kingdom, 20 p (2002).
GDF – Governo do Distrito Federal. Administração regional de Sobradinho.[acesso em 28 mai.
2010] Disponível em: http://www.sobradinhoii.df.gov.br/005/00502001.asp?ttCD_CHAVE=12524.
23
MANDAI, P.; MENEZES, P.H. Aplicação de Geoprocessamento na Identificação de Áreas
Protegidas: estudo de caso no taquari – DF. Dissertação (Especialização em Geoprocessamento).
UNB, Brasília 2007.
MIGLIORINI, R.; LIMA, Z.; ZEILHOFER, L..Qualidade das águas subterrâneas em áreas de
cemitérios. Águas Subterrâneas, América do Sul, 2007.
MMA – Ministério do Meio Ambiente. Resolução 335 de 03.04.2003. Dispõe sobre o licenciamento
de
cemitérios.
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na
internet].
[acesso
em
09
abr.
2010].
Disponível
em:
http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res03/res33503.xml.
MMA – Ministério do Meio Ambiente. Resolução 368 de 28.03.2006. Altera dispositivos da
Resolução 335, de 03 de abril de 2003, que dispõe sobre o licenciamento ambiental de cemitérios.
[resolução
na
internet].
[acesso
em
09
abr.
2010].
Disponível
em:
http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=488
MMA – Ministério do Meio Ambiente. Resolução 402 de 17.11.2008. Altera os artigos 11 e 12 da
Resolução nº 335, de 3 de abril de 2003. [resolução na internet]. [acesso em 09 abr. 2010]. Disponível
em: http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=590
NEIRA D. F; TERRA V. T; PRATE-SANTOS R; BARBIÉRI; R. S. Impactos do necrochorume nas
águas subterrâneas do cemitério de Santa Inês, Espírito Santo, Brasil. 2008. Natureza on line 6
(1): 36-41. [on line] http://www.naturezaonline.com.br.
PINTO, Carlos de Sousa. Curso básico de mecânica dos solos em 16 aulas. 2. ed. São Paulo: Oficina
de Textos, 2002. 355 p.
THOMÉ, A.; KNOP, A. Migração de contaminantes no solo. In: II Simpósio Nacional de uso da
água na agricultura, 2006, Passo Fundo. v.1. p.1-14.
UCISIK, A.S.; RUSHBROOK, P. The impact of cemeteries on the environment and public helth.
An introductory briefing, 11p. WHO Regional Office for Europe, Rept. EUR/ICP/EHNA. 0104 01
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VIEIRA H. D ; CONDE G. G ; SOARES J. A; ZARA L. F; ALVES T. B; CASTRO G. R.
Quantificação de Elementos Poluidores em Ambientes de Cemitérios – Estudo de Caso em
Corumbá-Go –. Publicação em Poços de Caldas SBQ – 2005.
24
Agradecimentos
Gostaríamos de agradecer aos técnicos dos Laboratórios de águas e solos da Universidade
Católica de Brasília, Rodrigo Zolini e Paulo Sérgio Pereira, pela disponibilidade e
atendimento às nossas demandas. Aos professores do curso de Engenharia Ambiental, à
administração do cemitério de Sobradinho-II e a todos aqueles que contribuíram direta e
indiretamente para a construção deste trabalho.
25