CENTRO UNIVERSITÁRIO UNIVATES CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL AVALIAÇÃO DA APTIDÃO DE ÁREAS PARA A INSTALAÇÃO DE ATERRO SANITÁRIO COM O USO DE FERRAMENTAS DE APOIO À DECISÃO POR MÚLTIPLOS CRITÉRIOS Viviane Born Lajeado, novembro de 2013 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Viviane Born AVALIAÇÃO DA APTIDÃO DE ÁREAS PARA A INSTALAÇÃO DE ATERRO SANITÁRIO COM O USO DE FERRAMENTAS DE APOIO À DECISÃO POR MÚLTIPLOS CRITÉRIOS Monografia apresentada na disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso II, na linha de formação específica em Engenharia Ambiental, do Centro Universitário UNIVATES, como parte da exigência para a obtenção do título de Bacharel em Engenharia Ambiental. Orientador: Prof. Ms. Rafael Rodrigo Eckhardt Lajeado, novembro de 2013 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Viviane Born AVALIAÇÃO DA APTIDÃO DE ÁREAS PARA A INSTALAÇÃO DE ATERRO SANITÁRIO COM O USO DE FERRAMENTAS DE APOIO À DECISÃO POR MÚLTIPLOS CRITÉRIOS A banca examinadora abaixo aprova a Monografia apresentada ao Programa de Graduação em Engenharia Ambiental, do Centro Universitário UNIVATES, como parte da exigência para a obtenção do grau de Bacharela em Engenharia Ambiental, na área de Meio Ambiente: Prof. Ms. Rafael Rodrigo Eckhardt – Orientador UNIVATES Prof. Ms. Gisele Cemin UCS Prof. Ms. Guilherme Garcia de Oliveira UNIVATES Lajeado, novembro de 2013 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Dedico este trabalho especialmente à minha família, meu exemplo e minha proteção, por todo o amor, carinho, compreensão, incentivo e confiança, que me tornaram a pessoa que hoje sou. BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) AGRADECIMENTOS Agradeço aos meus pais, Ditmar e Lucrécia, pelos ensinamentos, exemplo que são na minha vida e por toda a paciência nos meus erros. À minha irmã Morgana, por ter sido meu apoio e incentivo incondicional. E também a todo o restante das famílias: os Born, os Bender, os Marques, os Schneider, os Figueiredo, os Bisolo, os Beuren e os Martinelli, que mesmo não estando sempre tão próximos fisicamente torcem e vibram com cada conquista minha. Ao meu namorado Alessandro, pelo amor, companheirismo e paciência infinitos. Por me surpreender sempre. Pelo exemplo de amor à profissão de Engenheiro e Professor. Essa vitória também é tua. Às minhas muito mais que colegas de trabalho, amigas Marisa e Letícia, que fazem os meus dias de Univates pra lá de especiais, os melhores. À professora Edí, pelas lições de vida, ensinamentos e por não medir esforços para me auxiliar a pleitear o campo de estágio curricular. Muito obrigada. Aos amigos que fiz ao longo do curso, colegas especiais, pela amizade e pelos momentos que passamos juntos. Em especial, à minha prima Gabriele – ‘Bizuzu', sem ela algumas dificuldades teriam sido muito maiores do que de fato foram e algumas aulas não teriam sido tão divertidas. E à Sofia, pelo apoio, serenidade e vibrações positivas, sempre. Indispensável e companheira na implementação do TCC I – foste maravilhosa. Aos professores da graduação, pela dedicação em ensinar, conhecimento este que contribuiu para minha formação profissional e pessoal. Ao meu orientador Prof. Ms. Rafael Rodrigo Eckhardt, por despertar em mim o interesse pelo Geoprocessamento, por incentivar-me a buscar o meu melhor, por BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) acreditar em mim. Pelos ensinamentos, orientações, confiança e tranquilidade. Pelo exemplo de pessoa e profissional que é. Aos Professores Ms. Gisele Cemin e Guilherme Garcia de Oliveira, pela disponibilidade e aprendizado oportunizados. Por fim, aos meus amigos, pelo carinho e por contribuir direta ou indiretamente para que esse trabalho fosse realizado e o sonho de concluir a graduação se concretizasse. BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) 1 RESUMO Um dos problemas enfrentados na atualidade pelas administrações municipais é a questão vinculada à disposição final dos resíduos sólidos urbanos, situação que se agrava com o crescimento da população e o consumo de produtos e mercadorias, aspectos que geram um aumento da produção de resíduos. A crescente urbanização tem reduzido o número de áreas adequadas em termos ambientais e econômicos para a instalação de aterros sanitários, local apropriado para a disposição dos resíduos sólidos. Assim, esta monografia tem como objetivo avaliar a aptidão de áreas para a instalação de aterro sanitário nos municípios de Estrela, Lajeado e Teutônia com o uso de sistemas de informações geográficas – SIG, através da utilização de rotinas de apoio à decisão por múltiplos critérios, bem como verificar se os aterros sanitários instalados nos referidos municípios encontram-se em áreas de alta, média ou baixa aptidão. Uma análise criteriosa desses espaços territoriais é importante para garantir a minimização dos impactos ambientais provenientes desse tipo de empreendimento e otimizar os benefícios econômicos. A metodologia deste estudo consistiu no estabelecimento dos critérios de restrição, dos fatores de aptidão, a padronização em uma unidade comum, comparação pareada dos fatores e agregação dos fatores e restrições. Enquanto que as restrições limitam a análise a regiões geográficas específicas, originando mapas booleanos com classificação de apto – não-apto, nas análises baseadas no conceito de classificação contínua (fuzzy) as variáveis são classificadas num escore de aptidão que mantém a área original de análise, não eliminando nenhuma porção do território. O resultado é o mapa de aptidão para a instalação de aterro sanitário, que revelou 45,54km² de áreas com alta aptidão nos 3 municípios, sendo que ocorrem 98 áreas com mais de 10 hectares. Os aterros dos municípios de Estrela e Lajeado estão localizados em áreas de alta aptidão, enquanto que o aterro sanitário de Teutônia, encontra-se em área de restrição, mas adjacente a 2 áreas com alta aptidão. A conclusão do estudo caracteriza os sistemas de informações geográficas, assim como a metodologia de análise por múltiplos critérios de apoio à decisão, conferem rapidez, baixo custo e precisão nos dados analisados para se definir áreas adequadas à implantação de aterros sanitários, que podem vir a ser aplicadas em outros municípios, facilitando desta maneira a disposição final adequada dos resíduos sólidos urbanos. Palavras – chave: Resíduos geográficas. MCE. sólidos urbanos. Sistemas de informações BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) 2 ABSTRACT One of the problems faced today by the municipal administrations is the question linked to the disposal of solid waste, a situation that is aggravated by population growth and consumption of goods and merchandise, aspects that generate an increase in waste production. Increasing urbanization has reduced the number of suitable environmental and economical areas to install landfill, appropriate location for the disposal of solid waste. Thus, this thesis aimed to evaluate the suitability of areas to the installation of landfill in the municipalities of Estrela, Lajeado and Teutônia with the use of geographic information systems – GIS, through the use of routines to support multiple decision criteria, and verify that the landfill installed in those counties are in areas of high, medium or low fitness. A careful analysis of these territorial areas is important to ensure the minimization of environmental impacts from this type of enterprise and optimize the economic benefits. The methodology of this study was to establish the criteria for restriction factors of aptitude, standardizing on a common unit, pairwise comparison of factors and aggregation of factors and constraints. While the restrictions limits the analysis to specific geographic regions, yielding Boolean maps with classification of fit - non-fit, in the analyzes based on the concept of continuous rating (fuzzy) variables are classified in a fitness score that keeps the original analysis area, non eliminating any portion of the territory. The result is a map of suitability for installation of landfill, which revealed 45,54km² of areas with high fitness in 3 municipalities, with the occurrence of 98 areas with more than 10 hectares. Municipal landfills of Estrela and Lajeado are located in high aptitude areas, while Teutônia landfill is in a restriction area, but adjacent with two high aptitude areas. The conclusion characterizes the geographic information systems as well as the methodology of analysis by multiple criteria decision support, provide fast, low cost and accuracy in the data analyzed to define areas suitable for the establishment of sanitary landfills, that may be applied in other municipalities, thus facilitating the final disposal of solid waste. Keywords: Solid waste. Geographic information systems. MCE BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) 3 LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Destinação final dos resíduos sólidos coletados no Brasil: Inadequado x Adequado .................................................................................................................. 21 Figura 2 – Destinação fnal dos resíduos sólidos urbanos coletados no Brasil (t/dia) 22 Figura 3 – Componentes de SIG ............................................................................... 34 Figura 4 – Princípio básico de funcionamento do sensoriamento remoto ................. 37 Figura 5 – Localização dos municípios de Estrela, Lajeado e Teutônia-RS .............. 50 Figura 6 – Esboço dos atuais aterros sanitários dos municípios em estudo ............. 54 Figura 7 – Fluxograma das etapas do trabalho ......................................................... 55 Figura 8 – Mapa restrição cursos hídricos................................................................. 57 Figura 9 – Mapa restrição estradas ........................................................................... 58 Figura 10 – Mapa restrição manchas urbanas ......................................................... 59 Figura 11 – Mapa temático declividade ..................................................................... 60 Figura 12 – Mapa temático solos .............................................................................. 61 Figura 13 – Mapa temático geologia ......................................................................... 62 Figura 14 – Mapa temático usos do solo ................................................................... 63 Figura 15 – Mapa temático estradas ......................................................................... 64 Figura 16 – Mapa temático rios ................................................................................. 65 Figura 17 – Mapa temático manchas urbanas .......................................................... 66 Figura 18 – Mapa padronização fator declividade ..................................................... 68 Figura 19 – Mapa padronização fator solos .............................................................. 70 Figura 20 – Mapa padronização fator geologia ......................................................... 71 Figura 21 – Mapa padronização fator usos do solo ................................................... 73 1 Figura 22 – Função linear padronização fator distância das estradas ...................... 74 Figura 23 – Mapa padronização fator distância das estradas ................................... 74 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Figura 24 – Função linear padronização fator distância dos rios ............................. 75 Figura 25 – Mapa padronização fator distância dos rios ........................................... 75 Figura 26 – Função linear padronização fator distância das manchas urbanas ........ 76 Figura 27 – Mapa padronização fator distância das manchas urbanas..................... 76 Figura 28 – Matriz de comparação pareada dos 7 fatores ........................................ 78 Figura 29 – Rotina de avaliação por múltiplos critérios ............................................. 79 Figura 30 – Mapa de aptidão para instalação de aterros sanitários .......................... 83 Figura 31 – Mapa de aptidão em classes para instalação de aterros sanitários ....... 84 Figura 32 – Mapa com áreas de alta aptidão com mais de 10 hectares ................... 85 Figura 33 – Mapa da classificação das áreas com mais de 10 hectares ................... 86 Figura 34 – Mapa de aptidão em classes com localização dos aterros sanitários .... 87 Figura 35 – Detalhe das áreas em que estão instalados os aterros de Estrela (A), Lajeado (B) e Teutônia (C), respectivamente ............................................................ 88 Figura 36 – Área de alta aptidão com mais de 10ha localizada em Teutônia ............ 88 Figura 37 – Usos do solo na área visitada ................................................................ 89 Figura 38 – Árvores de médio porte presentes no local visitado ............................... 89 Figura 39 – Solo avermelhado, característico da formação de basalto ..................... 90 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) 2 LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Quantidade de resíduos sólidos gerados no Brasil .................................. 20 Tabela 2 – Número de municípios brasileiros por destinação adotada ..................... 22 Tabela 3 – Diferenças significativas entre os paradigmas Construtivista e Racionalista ............................................................................................................... 45 Tabela 4 – Valores de aptidão do fator declividade ................................................... 68 Tabela 5 – Valores de aptidão do fator solo............................................................... 69 Tabela 6 – Valores de aptidão do fator geologia ........................................................ 71 Tabela 7 – Valores de aptidão do fator usos do solo ................................................. 72 Tabela 8 – Matriz de comparação pareada dos 7 fatores padronizados analisados . 81 Tabela 9 – Pesos de cada fator resultantes da matriz de comparação pareada ....... 81 Tabela 10 – Classes de aptidão para a instalação de aterros sanitários ................... 84 Tabela 11 – Classificação das áreas com mais de 10 hectares ................................ 86 Tabela 12 – Aptidão dos aterros e área visitada em relação a cada fator ................. 91 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) 3 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 14 2 OBJETIVOS ........................................................................................................... 18 2.1 Objetivo geral .................................................................................................... 18 2.2 Objetivos específicos........................................................................................ 18 3 REFERENCIAL TEÓRICO ..................................................................................... 19 3.1 Resíduos Sólidos Urbanos ............................................................................... 19 3.2 Geotecnologias ................................................................................................. 24 3.2.1 Geoprocessamento ........................................................................................ 25 3.2.2 Sistemas de Informações Geográficas – SIG .............................................. 30 3.2.3 Sensoriamento Remoto ................................................................................. 37 3.2.4 Ferramentas de Apoio à Decisão .................................................................. 40 3.2.4.1 Análise por Múltiplos Critérios ....................................................................... 44 4 METODOLOGIA .................................................................................................... 50 4.1 Área de Estudo .................................................................................................. 50 4.2 Materiais ............................................................................................................. 54 4.3 Procedimentos Metodológicos ........................................................................ 55 4.3.1 Estabelecimento dos critérios de restrição ................................................. 56 4.3.2 Estabelecimento dos critérios de aptidão .................................................... 60 4.3.2.1 Padronização ou normalização dos fatores ................................................... 66 4.3.2.2 Comparação ponderada dos fatores ............................................................. 76 4.3.2.3 Agregação dos fatores e restrições ............................................................... 78 4 5 RESULTADOS E DISCUSSÕES ........................................................................... 80 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) 6 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 93 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 95 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) 14 1 INTRODUÇÃO Os resíduos sólidos urbanos são definidos por Pereira Neto (1999), como um conjunto variado de inúmeros objetos uma vez utilizados pelas atividades humanas e que são descartados por não representarem mais nenhuma utilidade para aquele que pertenciam. Em resumo, são os resíduos resultantes das atividades cotidianas do homem (sociais, residenciais, comerciais e industriais, dentre outras) que vem aumentando o consumo de bens descartáveis (ENSINAS, 2003), representando a sua destinação adequada um dos principais desafios enfrentados pelos municípios. A necessidade de se realizar o manejo e o gerenciamento adequados dos resíduos sólidos é um desafio, visto que 17,7% dos resíduos coletados no Brasil ainda são depositados a céu aberto, nos conhecidos lixões e 24,2% são destinados a aterros controlados, locais estes que não possuem o conjunto de sistemas e medidas para proteção do meio ambiente contra os danos e degradações, representando 75 mil toneladas diárias ainda com destinação inadequada. Porém, significativos 58,1% dos resíduos coletados são destinados corretamente a aterros sanitários (ABRELPE, 2012). A busca por alternativas tecnológicas adequadas de disposição final quanto aos segmentos ambiental, sociocultural, político, econômico e financeiro é uma prioridade (CASTILHOS, 2003), constituindo-se os aterros sanitários na alternativa técnica mais aceita na atualidade como forma de disposição final dos rejeitos das atividades humanas. 15 Segundo Hamada (2003), os aterros sanitários compreendem uma forma segura de disposição dos resíduos, seja pela especificação em locais apropriados, BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) como pela implementação de sistemas de impermeabilização, drenagem, cobertura diária e final e tratamento dos efluentes líquidos e gasosos gerados. Porém, a disponibilidade de áreas para a disposição de resíduos está cada vez mais escassa, em função da crescente urbanização e devido à taxa crescente de geração de resíduos sólidos, demandando a seleção de locais de uma forma cada vez mais exata e criteriosa (TSUHAKO, 2004). A disposição final dos resíduos sólidos em áreas inadequadas e realizada sem conhecimento detalhado do local ocasiona sérios problemas ambientais e sociais. De acordo com Tsuhako (2004), o local ideal à implantação de um aterro sanitário deve reunir condições técnicas, econômicas e ambientais com vistas a evitar ou minimizar impactos negativos ao meio ambiente e à sociedade. Para Tchobanoglous, Theisen e Vigil (1993), do ponto de vista técnico, para a escolha da área de implementação de aterros sanitários, deve-se levar em consideração fatores relacionados a condições do solo e topografia, condições climatológicas, hidrologia de águas superficiais, condições geológicas, distância do meio urbano, entre outros. Nesse contexto, através dos sistemas de informações geográficas (SIG), com os quais os dados podem ser inseridos, armazenados, analisados, visualizados e disseminados (BATTY, 2007), nos últimos 20 anos, o foco da representação de cidades e regiões moveu-se quase inteiramente para o âmbito digital. O SIG é aceito como sendo uma tecnologia que possui o ferramental necessário para realizar análises com dados espaciais e oferece, ao ser implementado, alternativas para o entendimento da ocupação e utilização do meio físico, compondo o chamado universo da Geotecnologia (SILVA, 1999). Constitui-se em uma importante ferramenta de apoio à decisão, por permitir a manipulação de grandes volumes de dados, a integração de imagens, e possuir potencial para realizar grande diversidade de análises com eficiência a um baixo custo e num curto espaço de tempo. 16 As ferramentas de apoio à decisão caracterizam-se pela capacidade de analisar problemas complexos, incorporando critérios tanto quantitativos como BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) qualitativos, e que, muitas vezes, são conflitantes entre si. A Metodologia Multicritério de Apoio à Decisão (MCDA – Multicriteria Decision Aid), especialmente, consiste em uma alternativa para encontrar soluções viáveis e compatíveis com os diversos interesses do decisor (BANA; COSTA, 1992), o qual modela um problema de decisão a partir de uma estrutura partilhada pelos intervenientes do processo. Ensslin et al. (2001) citam que métodos de apoio à decisão por múltiplos critérios que utilizam o paradigma científico construtivista, consideram mais de um aspecto e, portanto, avaliam ações segundo um conjunto de critérios. Cada critério é uma função matemática que mede a performance das ações potenciais em relação a um determinado aspecto. A avaliação de áreas aptas à instalação de um aterro sanitário significa uma decisão entre as possibilidades existentes, com base em alguns critérios. Estes critérios, conforme a teoria da decisão, representam uma base mensurável e avaliável para uma decisão, e constituem um fator ou restrição. Enquanto que as restrições limitam a análise a regiões geográficas específicas, originando mapas booleanos com classificação de apto – não-apto, nas análises baseadas no conceito de classificação contínua (fuzzy) as variáveis são classificadas num escore de aptidão que mantém a área original de análise, não eliminando nenhuma porção (WEBER e HASENACK, 2000). Diante do exposto, este trabalho visa analisar, através das ferramentas acima descritas, as áreas territoriais dos municípios de Estrela, Lajeado e Teutônia, situados no Vale do Taquari, RS, com o objetivo de identificar os espaços mais aptos à instalação de um aterro sanitário, bem como verificar se o local que se encontram aqueles atualmente instalados estão localizados nas áreas mais adequadas, ou seja, de alta aptidão. Os municípios de Estrela, Lajeado e Teutônia estão situados no Vale do Taquari, localizado na região Central do Rio Grande do Sul, a uma distância média de 110 km da capital do Estado, Porto Alegre. Os resíduos coletados nos municípios 17 mencionados são encaminhados ao centro de triagem e aterro sanitário instalados BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) em cada um destes municípios. BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) 18 2 OBJETIVOS 2.1 Objetivo geral A presente monografia tem como objetivo analisar, através da utilização de ferramentas de apoio à decisão por múltiplos critérios, o território dos municípios de Estrela, Lajeado e Teutônia, situados no Vale do Taquari, RS, com o objetivo de identificar as áreas aptas à instalação de um aterro sanitário, bem como verificar se os locais onde se encontram os aterros sanitários instalados dos referidos municípios estão em áreas adequadas. 2.2 Objetivos específicos O objetivo geral foi alcançado através do desenvolvimento dos objetivos específicos elencados a seguir: Organizar mapas de geologia, solos, recursos hídricos, estradas, declividade, distância de áreas urbanas, uso e cobertura do solo; Estabelecer os critérios para identificar a aptidão das áreas analisadas; Determinar a aptidão da área de estudo com vistas à instalação de aterros sanitários; Avaliar se os aterros sanitários instalados estão localizados em áreas de alta aptidão. BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) 19 3 REFERENCIAL TEÓRICO 3.1 Resíduos Sólidos Urbanos Uma das atividades do saneamento ambiental, que envolve a coleta e o tratamento de esgoto, o abastecimento de água potável, o manejo de água pluvial e dos resíduos sólidos, é aquela que contempla a gestão e o gerenciamento integrado de resíduos sólidos urbanos (GIRSU), tendo por objetivo principal propiciar a melhoria ou a manutenção da saúde pública e do meio ambiente. O termo gestão é utilizado para definir decisões, ações e procedimentos adotados em nível estratégico, enquanto gerenciamento visa à operação do sistema de limpeza urbana. A Lei n° 12.305, de 2 de agosto de 2010, que institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos, define os resíduos sólidos da seguinte forma: Material, substância, objeto ou bem descartado resultante de atividades humanas em sociedade, a cuja destinação final se procede, se propõe proceder ou se está obrigado a proceder, nos estados sólido ou semissólido, bem como gases contidos em recipientes e líquidos cujas particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou em corpos d’ água, ou exijam para isso soluções técnica ou economicamente inviáveis em face da melhor tecnologia disponível (BRASIL, 2010). Essa definição torna evidente a diversidade e complexidade que envolve a questão pertinente aos resíduos sólidos. De forma geral, os resíduos sólidos de origem urbana (RSU) compreendem aqueles produzidos pelas inúmeras atividades desenvolvidas em áreas com aglomerações humanas do município. Normalmente, os resíduos de origem domiciliar e aqueles com características similares, como os comerciais e os resíduos da limpeza pública, são encaminhados para a disposição 20 em aterros sob responsabilidade do poder municipal. Ressalta-se que o gerenciamento de resíduos de origem não domiciliar, como é, por exemplo, o caso BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) dos resíduos de serviço de saúde ou da construção civil, são igualmente de responsabilidade do gerador, estando sujeitos à legislação específica vigente. A Tabela 1 apresenta a quantidade de resíduos sólidos urbanos gerada no país. Os dados apresentados revelam um aumento de 0,8% no índice de geração per capita de RSU e um acréscimo de 1,8% na quantidade total gerada. Tais índices superam o crescimento da população urbana registrado de 2010 para 2011, que foi de 0,9% (ABRELPE, 2012). Tabela 1 – Quantidade de resíduos sólidos gerados no Brasil 2010 Norte Nordeste Centro-Oeste Sudeste Sul RSU Gerado (t/dia)/ Índice (Kg/hab/dia) 12.920 / 1,108 50.045 / 1,289 15.539 / 1,245 96.134 / 1,288 20.452 / 0,879 Total Brasil 195.090 / 1,213 Região 2011 População Urbana (hab) RSU Gerado (t/dia) Índice (Kg/hab/dia) 11.833.104 39.154.163 12.655.100 75.252.119 23.424.082 13.658 50.962 15.824 97.293 20.777 1,154 1,302 1,250 1,293 0,887 162.318.568 198.514 1,223 Fonte: Adaptado de ABRELPE (2012). Para que o gerenciamento dos resíduos sólidos urbanos seja integrado, deve englobar etapas articuladas entre si, desde a não geração até a disposição final, com atividades compatíveis com as dos demais sistemas do saneamento ambiental, sendo essencial a participação ativa e cooperativa do governo, iniciativa privada e sociedade civil organizada. O depósito de resíduos sólidos a céu aberto, também chamado de vazadouro ou lixão, é uma forma de disposição desordenada, sem compactação ou cobertura dos resíduos, o que propicia a poluição do solo, ar e água, bem como a proliferação de vetores de doenças. Por sua vez, o aterro controlado tem como único cuidado a cobertura periódica dos resíduos com camada de solo. Tais formas de destinação 21 final ocorrem devido à falta de capacitação técnico-administrativa, baixa dotação orçamentária municipal, pouca conscientização da população quanto aos problemas BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) ambientais ou mesmo falta de estrutura organizacional das instituições públicas envolvidas com a questão nos municípios, o que acaba refletindo na inexistência ou inadequação do sistema de gerenciamento de resíduos. Conforme pode ser visualizado na Figura 1, em termos percentuais houve uma discreta evolução na destinação final ambientalmente adequada de RSU, em comparação ao ano de 2010. No entanto, em termos quantitativos, a destinação inadequada cresceu 1,4%, o que representa 23,3 milhões de toneladas de RSU dispostos em lixões e aterros controlados (ABRELPE, 2012). Figura 1 – Destinação final dos resíduos sólidos coletados no Brasil: Inadequado x Adequado Fonte: Adaptado de ABRELPE (2012). Nesse sentido, a busca de alternativas tecnológicas de disposição final adequadas quanto às dimensões ambiental, sociocultural, política, econômica e financeira é uma prioridade. Nesses termos, enquadram-se os aterros sanitários, como alternativa técnica aceita atualmente como forma de disposição final. A definição técnica para aterro sanitário é apresentada pela NBR 8.419 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT, 1992), como sendo uma técnica de disposição de resíduos sólidos urbanos no solo, não causando danos à saúde pública e minimizando os impactos ambientais. Este método utiliza princípios de 22 engenharia para confinar os resíduos sólidos a menor área e volume possíveis, cobrindo-os com uma camada de terra periodicamente. BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Para se ter uma ideia real do cenário brasileiro, os resultados da Pesquisa Nacional de Saneamento Básico (IBGE, 2012) apontam os aterros sanitários como o destino final dos resíduos sólidos em 58,1% dos municípios brasileiros, conforme Figura 2 e Tabela 2. Figura 2 – Destinação final dos resíduos sólidos urbanos coletados no Brasil (t/dia) Fonte: Adaptado de ABRELPE (2012). Tabela 2 – Número de municípios brasileiros por destinação adotada 2011 – Regiões e Brasil Destinação Final Aterro Sanitário Aterro Controlado Lixão Total Brasil Norte Nordeste 88 109 252 446 502 846 CentroOeste 154 148 164 449 1.794 466 Fonte: Adaptado de ABRELPE (2012). Sudeste Sul Brasil 808 640 220 698 365 125 2.194 1.764 1.607 1.668 1.188 5.565 23 Quanto à destinação dos resíduos sólidos exclusivamente urbanos, dos 70 municípios do Rio Grande do Sul que responderam o questionário ao Sistema BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Nacional de Saneamento – SNIS (2009) 54,29% tem a disposição dos resíduos sólidos urbanos em aterro sanitário, 31,43% em aterro controlado e 14% em lixão no Rio grande do Sul (CHAVES, 2012). No Vale do Taquari, uma coleta de dados exploratória realizada pelo grupo de pesquisa Práticas Ambientais e Redes Sociais: investigações das realidades dos resíduos sólidos domésticos no Vale do Taquari/RS, entre abril e agosto de 2007, nos 36 municípios da região, apontou que apenas 10 adotam coleta seletiva. Do total, 61,1% dos municípios não possuem aterro, 19,4% o possuem, 11,1% têm aterro controlado e 8,3% dos municípios dizem que possuem aterro sanitário e controlado (CASARIL et al., 2009). O entendimento da problemática e o gerenciamento dos resíduos sólidos urbanos estão numa instância bem mais complexa do que apenas na utilização de tecnologias. É preciso pensar na origem do problema, fazer uma reflexão não sobre o resíduo em si, no aspecto material, mas também quanto ao seu significado simbólico, seu papel e sua contextualização cultural, além das relações históricas estabelecidas pela sociedade com os seus rejeitos. Outra dificuldade do cenário brasileiro é que as áreas disponíveis para a destinação final dos resíduos sólidos apresentam-se cada vez mais escassas, uma vez que devem ser atendidos critérios de ordem social, econômica e principalmente, ambiental. Contudo, o que pode ser verificado é que a administração municipal, incumbida do gerenciamento dos resíduos sólidos urbanos, geralmente opta pelas áreas que possuem menor valor econômico, porém nem sempre adequadas sob ponto de vista ambiental. Nesse sentido, a complexidade inerente a este tipo de análise vem sendo facilitada com o auxílio das geotecnologias, ferramentas computacionais, como softwares SIG (Sistemas de Informações Geográficas), os quais fornecem suporte para discriminar áreas potenciais para instalação de aterros sanitários, de maneira 24 mais rápida e eficiente e viabilizam o estudo referente à aptidão de aterros sanitários BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) já instalados. 3.2 Geotecnologias Em função de se tratar de um tema ainda recente, o termo geotecnologias apresenta várias definições na comunidade científica (FONSECA, 2008). Guerra e Marçal (2006) definem as geotecnologias como um conjunto de recursos tecnológicos (Sistemas de Informações Geográficas – SIG, geoprocessamento, cartografia digital, sensoriamento remoto, Sistema de Posicionamento Global – GPS), com o intuito principal de coletar, processar, analisar e visualizar informações com referência geográfica, através do processamento digital de imagens de satélites, elaboração de bancos de dados georreferenciados, quantificação de fenômenos naturais, além de outras análises, proporcionando uma visão mais ampliada do ambiente. Nas últimas duas décadas, o campo do conhecimento que envolve as geotecnologias experimenta um crescimento técnico-científico significativo, sendo amplamente divulgado e aceito pelos órgãos governamentais e pelas empresas como subsídio para tomada de decisão e planejamento estratégico (BOLFE, 2006). As geotecnologias utilizadas para estudos ambientais consistem num importante grupo de ferramentas que ampara diversas demandas do planejamento e da gestão territorial. A habilidade de análise espacial de ambientes urbanos possibilita o melhor conhecimento do uso do solo e oferece uma maior capacidade de avaliar, planejar e gerenciar a dinâmica dos municípios. Deste modo, as geotecnologias apresentaram-se ao longo do tempo como uma ferramenta eficaz também na análise, planejamento e implantação de soluções com relação à destinação final dos resíduos sólidos urbanos (MORAES; FERREIRA; OLIVEIRA, 2010). Apesar da sustentabilidade ambiental, promovida em diferentes contextos da sociedade, ter possibilitado a maior cobrança por parte dos diferentes setores da 25 sociedade civil, em solucionar problemas pertinentes ao gerenciamento dos resíduos sólidos (SAMIZAVA et al., 2008), ainda é preciso avançar muito no que tange à BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) tomada de decisões por parte do poder público, quanto à disposição final dos resíduos sólidos (MORAES; FERREIRA; OLIVEIRA, 2010). 3.2.1 Geoprocessamento Para Couto (2009), a obtenção de informações sobre a distribuição geográfica de fenômenos e objetos constitui atividade importante na organização da sociedade. A análise através da combinação e do cruzamento de diversos dados em ambiente computacional, informações estas inicialmente contidas apenas em mapas e documentos em papel impresso, foi possibilitada pelo progresso da informática, na segunda metade do século XX, dando início à prática do geoprocessamento. Esta técnica é caracterizada por Câmara, Davis e Monteiro (2001) como uma área do conhecimento que faz uso de procedimentos matemáticos e computacionais no manuseio de informações geográficas, influenciando em Cartografia, Análise de Recursos Naturais, Transportes, Comunicações, Energia e Planejamento Urbano e Regional. Os Sistemas de Informações Geográficas (SIG), caracterizados como ferramentas computacionais do geoprocessamento, possibilitam análises complexas ao integrarem dados de diversas fontes e possibilitarem a criação de bancos de dados georreferenciados. Além disso, permitem a automatização da produção de documentos cartográficos. O termo geoprocessamento pode ser desagregado em geo (terra – superfície – espaço) e processamento (de informações – informática). Assim, pode ser definido como ramo da ciência que estuda o processamento de informações georreferenciadas através da utilização de aplicativos (normalmente SIGs), equipamentos (computadores e periféricos), dados de diversas fontes e profissionais especializados. Este conjunto deve permitir a manipulação, avaliação e geração de produtos (geralmente cartográficos), relacionados principalmente à localização de informações sobre a superfície da terra (PIROLI, 2010). 26 Segundo Câmara (2007), o geoprocessamento é uma tecnologia multidisciplinar, que permite a convergência de diferentes disciplinas científicas para BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) o estudo de fenômenos ambientais e urbanos, para as quais o espaço é uma linguagem comum. Para o mesmo autor, se a variável “onde” é importante para o negócio pretendido, então é o geoprocessamento a ferramenta de trabalho a ser utilizada, principalmente em se tratando da dimensão continental do Brasil, em que há uma grande carência de informações adequadas para a tomada de decisões sobre os problemas urbanos, rurais e ambientais. Com o objetivo de reduzir os custos de produção e manutenção de mapas, nos anos 50, nos Estados Unidos e na Inglaterra, ocorreram as primeiras tentativas de automatizar uma porção do processamento de dados, porém em função da precariedade da informática na época e a especificidade das aplicações desenvolvidas não se pode classificar estes processos como “sistemas de informação”. Os primeiros SIGs surgiram na década de 60, no Canadá, compondo um programa governamental para criação de um inventário de recursos naturais, contudo a sua capacidade de armazenamento e a velocidade de processamento eram muito baixas. Nos anos 70 surgem os primeiros sistemas comerciais de CAD (Computer Aided Design, ou projeto assistido por computador), que contribuem para a melhora das condições de produção de desenhos e plantas para engenharia e que serviram de referência para os primeiros sistemas de cartografia automatizada. A década de 80 representa o momento quando a tecnologia de sistemas de informações geográficas inicia um período de acelerado crescimento que dura até os dias de hoje (CÂMARA; DAVIS; MONTEIRO, 2001). A introdução do geoprocessamento no Brasil inicia-se a partir do esforço de divulgação e formação de pessoal feito pelo prof. Jorge Xavier da Silva (UFRJ), no início dos anos 80. A vinda ao Brasil, em 1982, do Dr. Roger Tomlinson, responsável pela criação do primeiro SIG (o Canadian Geographical Information System), incentivou o aparecimento de vários grupos interessados em desenvolver tecnologia, entre os quais Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) (CÂMARA; DAVIS; MONTEIRO, 2001). 27 Piroli (2010) descreve os principais componentes do geoprocessamento como sendo: BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Informática: a evolução da informática possibilitou o desenvolvimento das geotecnologias e permitiu o trabalho com grandes volumes de dados nos ambientes computacionais, necessários nos projetos desenvolvidos em geoprocessamento. A informática divide-se em hardware, que corresponde ao computador e aos periféricos utilizados e software, que refere-se aos aplicativos que fornecem as rotinas e módulos necessários para adquirir, armazenar, visualizar e plotar as informações geográficas. Sistemas de Informações Geográficas (SIG): são sistemas de informações designados a trabalhar com dados referenciados a coordenadas espaciais, geralmente constituídos por programas e processos de análise, que têm como característica principal associar uma informação de interesse com sua localização espacial. Estes aplicativos possibilitam a manipulação de dados geograficamente referenciados e seus respectivos atributos e a integração desses dados em várias operações de análise geográfica. Sensoriamento Remoto (SR): é a arte e a ciência de se obter informação sobre um objeto sem estar diretamente em contato físico com ele, podendo ser utilizado para medir e monitorar importantes características biofísicas e atividades humanas na Terra. Sistema de Posicionamento Global (GPS): constituído por uma constelação de pelo menos 24 satélites que orbitam a Terra a 20.200 km de altitude, cada um passando sobre o mesmo ponto da superfície terrestre duas vezes por dia. Estes satélites enviam sinais de rádio que são captados pelo aparelho de GPS, que em função da localização dos satélites calcula e informa a coordenada de qualquer ponto da superfície do planeta. Cartografia Digital: os mapas e cartas topográficas, se transformados em imagens, fornecem informações preciosas para o geoprocessamento. Muitos mapas estão disponíveis no formato analógico (em papel), no entanto, podem ser convertidos para o formato digital através de scanners. 28 Topografia e Levantamentos em Campo: apesar da tecnologia estar bastante evoluída e as fontes de dados hoje disponíveis serem bem diversas, a BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) complementação e a confirmação das informações no campo ainda são fundamentais e indispensáveis na maioria dos projetos de geoprocessamento. Além disso, as escalas dos materiais disponibilizados muitas vezes não permitem o detalhamento exigido para determinados fins. A topografia possibilita o levantamento de informações com a qualidade requerida, especialmente em pequenas áreas. Embora atualmente se disponha de imagens de satélite de alta resolução, o custo das mesmas e as dificuldades na sua obtenção muitas vezes fazem com que a utilização das técnicas de topografia seja a solução para levantamentos de informações locais. Processamento Digital de Imagens: caracteriza as transformações e adaptações realizadas para modificar uma imagem, com a finalidade de ajustá-la à necessidade de um determinado trabalho. Os processamentos mais habituais usados em geoprocessamento são as composições de bandas de imagens de satélite, correções atmosféricas, aplicações de filtros e de contrastes, elaboração de fusões de imagens, transformações e restituições, classificações de imagens, reclassificações, entre outros. O domínio destas técnicas e em que casos aplicá-las é um dos elementos mais importantes no trabalho com geoprocessamento. Profissional Capacitado: todo o conjunto de ferramental e tecnologias apresentados anteriormente de nada adianta se não houver o profissional especializado, com capacidade para aplicar os recursos tecnológicos disponíveis, integrar o uso das diferentes metodologias e interpretar os resultados do trabalho desenvolvido. A ferramenta de maior relevância no geoprocessamento é o SIG e, provavelmente por essa razão, diversas vezes estes termos são usados como sinônimos, apesar do segundo estar contido no primeiro. O SIG é o personagem principal, pois tem a capacidade de armazenar e processar dados provenientes de diferentes fontes e combiná-los para gerar informações relevantes, seja por meio de relatórios, gráficos ou cartografia temática. O SIG é indispensável para a caracterização e análise dos fenômenos que ocorrem no espaço geográfico 29 (NASCIMENTO, 2012). Além de possibilitar o aperfeiçoamento e a integração dos dados, as técnicas BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) do geoprocessamento também permitem realizar análises mais complexas, com a associação destas às informações obtidas do imageamento a partir de aeronaves ou plataformas orbitais (satélites), além dos radares, e a incorporação destes dados através do uso de hardware, software e banco de dados espaciais, chegando-se a um grande conjunto de elementos que permitem a utilização da informação geográfica de forma a avaliar conjunturas e distinguir potencialidades (FONSECA, 2008). Esse incremento nas aplicações de geoprocessamento como instrumento de avaliação e planejamento, seja no meio acadêmico como no setor privado, abrange desde a identificação de locais próprios à implantação de empreendimentos (usinas de reciclagem e de geração de energia, áreas de lazer, indústrias, estabelecimentos comerciais), a avaliação da degradação ambiental (GOES et al., 1995), estudos de viabilidade ou planejamento agrícola (WEBER, 1996), até como ferramenta de apoio à decisão (VALDAMERI, 1996). Em função disso seu íntimo vínculo ao planejamento e gestão territorial, que Silva (1999) refere como potencialidade das técnicas de geoprocessamento e SIG em estudos ambientais, significativamente com referência às interações do meio natural e a ação antrópica, diagnosticadas através da análise do uso do solo, destacando-se alguns trabalhos, entre os quais os de Hadlich (1997), Torezan e Lorandi (2000), Rodrigues, Zimback e Piroli (2001). Hadlich (1997) utilizou as técnicas de geoprocessamento e cartografia digital na avaliação de riscos de contaminação dos recursos hídricos por agrotóxicos e aplicou-a a micro bacia hidrográfica do Córrego Garuva-Sombrio/SC. Torezan e Lorandi (2000) aplicaram técnicas de geoprocessamento na análise de componentes ambientais, como instrumento de planejamento de áreas com potencial de serem exploradas por atividades de mineração de areia na bacia do Rio Bonito (SP). Rodrigues, Zimback e Piroli (2001) utilizaram SIG para realizar uma avaliação do uso da terra na parte inicial da Bacia do Rio Pardo, em Botucatu-Pardinho/SP, visando subsídios para o planejamento adequado do uso na área. 30 Atividades complexas, como o planejamento e a tomada de decisão, foram favorecidas pela possibilidade de processamento simultâneo de grandes BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) quantidades de dados georreferenciados. A seleção de áreas para disposição final de resíduos sólidos é exemplo de atividade em que, com o emprego do geoprocessamento, se observa significativa melhora na qualidade dos resultados e facilidades em toda a operação (GOMES; MARTINS, 2001). No Estado, Weber e Hasenack (2000), aplicaram SIG para um zoneamento de aptidão à instalação de um aterro sanitário no município de Osório/RS, através da classificação contínua de dados e análise espacial não booleana, considerando os critérios restritivos e escalonados. O resultado obtido no referido estudo confirma os SIGs como uma ferramenta útil e ágil na integração de informações espaciais para gestão do uso do solo. 3.2.2 Sistemas de Informações Geográficas – SIG Os Sistemas de Informações Geográficas, conhecidos como SIG, compreendem importantes instrumentos de organização e análise da informação, sendo utilizados dentro das mais diversas especialidades. Foram criados e desenvolvidos para proporcionar aos utilizadores a integração de informação georreferenciada num sistema de informática, permitindo através de ferramentas de análise, a geração de novas informações, em função das necessidades específicas dos usuários. Os SIG são instrumentos fundamentais ao serviço da gestão dos recursos naturais e do ordenamento do território, possibilitando a disposição, a qualquer momento, de um conjunto integrado de multidados de diversas origens, de fácil atualização e relacionáveis entre si, através de um referencial comum, o mesmo espaço geográfico (BURROUGH, 1986). Os Sistemas de Informações Geográficas são sistemas de informação especialmente concebidos para armazenar, analisar e manipular dados geográficos, ou seja, dados que representam objetos e fenômenos em que a localização 31 geográfica é uma característica inerente e indispensável no seu tratamento. Os dados geográficos podem ser captados a partir de diversas fontes, registrados e BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) armazenados nas chamadas bases de dados geográficos (CÂMARA et al., 1996). De acordo com Câmara (1993), os SIG são sistemas que integram numa única base de dados informações espaciais com origem em dados cartográficos, de censo e de cadastro urbano e rural, imageamento de satélites e modelos numéricos de terrenos; além de combinar várias informações mediante a utilização de algoritmos de manipulação, gerando mapeamentos derivados; também permitem a consulta, recuperação, visualização e impressão do conteúdo da base de dados geocodificados. Para Moura (2003), os SIG são essenciais para o planejamento, pois contribuem em muito na sistematização de dados, já que ao buscar formas de trabalhar com as relações espaciais ou lógicas, tende-se a evoluir do descritivo para o prognóstico. Ao invés de, simplesmente descrever elementos ou fatos, pode-se traçar cenários, simulações de fenômenos, com base em tendências observadas ou julgamentos de condições estabelecidas. O termo SIG é utilizado para nomear sistemas que realizam o tratamento computacional de dados geográficos e recuperam informações com base em suas características alfanuméricas e através de sua localização espacial; oferecem ao administrador (urbanista, planejador, engenheiro) uma visão inédita de seu ambiente de trabalho, no qual todas as informações disponíveis sobre um determinado assunto estão ao seu alcance, interligadas com base no que lhes é comum – a localização geográfica. Para que isto seja possível, a geometria e os atributos dos dados num SIG devem estar georreferenciados, ou seja, localizados na superfície terrestre e representados em projeção cartográfica (CÂMARA; MEDEIROS, 2003). Resumidamente, SIG é um sistema constituído por um conjunto de programas computacionais que integra dados, equipamentos e pessoas com o objetivo de coletar, armazenar, recuperar, manipular, visualizar e analisar dados espacialmente referenciados a um sistema de coordenadas conhecido (FITZ, 2008). 32 As diversas definições para SIG refletem a multiplicidade de usos, visões e aplicações desta tecnologia, porém o seu maior potencial está na conjugação das BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) várias metodologias com uma perspectiva multidisciplinar da sua utilização. De uma forma geral, é possível identificar duas importantes características do SIG comuns a estas diferentes abordagens, a da possibilidade de integração, numa única base de dados, de informações geográficas provenientes de fontes diversas e da possibilidade de recuperar, manipular e visualizar estes dados através de algoritmos de manipulação e análise (CÂMARA et al., 1996). De preferência, os SIG devem ter capacidade para dar suporte nas ocasiões seguintes (CÂMARA, DAVIS E MONTEIRO 2001; FITZ, 2008; ROCHA, 2000), sejam elas ambientais, econômicas ou sociais: Quando a localização espacial de algum dado é necessária, por exemplo: uma árvore em um terreno qualquer, ou um córrego em uma bacia hidrográfica; Quando se quer associar atributos a alguma informação espacial, por exemplo: qual a espécie da árvore no terreno, ou quais os nomes e respectivas vazões dos rios e córregos de uma bacia hidrográfica; Nos cálculos de distâncias, por exemplo: qual é o comprimento de algum rio ou rodovia; Nos cálculo de áreas, por exemplo: qual a área da reserva legal de uma propriedade, ou qual a área de determinada bacia hidrográfica; Para determinar trajetos de menor custo, resistência ou distância, por exemplo: qual o melhor percurso economicamente para o trajeto do(os) caminhões de coleta de resíduos sólidos domiciliares dentro de um município ou bairro; Nos cruzamentos de dados espaciais, por exemplo: na procura de uma área mais adequada para o plantio de determinada cultura agrícola; Quando se quer caracterizar a importância entre as localizações espaciais, por exemplo: qual seria a melhor área para a implantação de um aterro 33 sanitário dentro de um limite municipal; Na quantificação de eventos associados a uma localização espacial, BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) por exemplo: os deslizamentos de terra numa serra em determinado período; Nas análises estatísticas, como por exemplo: associar a precipitação com o tempo de retorno para determinada região e relacionar isto com a probabilidade de enchentes ou de deslizamento de encostas; Na simulação de mudanças entre diferentes períodos em determinadas condições, como por exemplo: quais os animais que estão presentes em determinada região numa determinada época do ano; Na identificação de informações posicionadas espacialmente, como por exemplo: espacializar as ocorrências de crimes em determinadas regiões para aumentar o policiamento; Para criar ou estabelecer zonas de interesse, como exemplo: do ponto de vista ambiental, procurar áreas dentro de uma região para se criar um corredor ecológico para poder manter a sobrevivência e manutenção de espécies nativas; do ponto de vista econômico, estabelecer uma área para abrir um comércio, por exemplo, “padaria” em um determinado bairro; e do ponto de vista social, realizar estudos para estabelecer onde se deve construir uma escola ou hospital dentro de um município. De acordo com Piroli (2010), os SIG apresentam três aplicações fundamentais na área geográfica: Como ferramenta para produção de mapas, e para geração e visualização de dados espaciais; Como suporte para análise espacial de fenômenos e para a combinação de informações espaciais; Como bancos de dados geográficos, que tem funções de armazenamento e integração de informações espaciais. 34 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) De um modo amplo, SIG podem ser utilizados para (NASCIMENTO, 2012): Elaboração de mapas de vulnerabilidade ou riscos potenciais; Cadastro urbano e rural; Gerenciamento de serviços de utilidade particular ou pública; Modelagem de processos; Gestão e ordenamento territorial; Elaboração de planos diretores ou de manejo; Monitoramento ambiental. Conforme Eastman (1998), SIG não é uma peça de software única, constituise de vários elementos distintos, como pode-se visualizar na Figura 3. Embora nem todos os sistemas se constituam de todos os componentes, para se ter um verdadeiro SIG, deve-se ter a presença de um grupo essencial. Figura 3 – Componentes de SIG Fonte: Eastman (1998). 35 Para que a funcionalidade do SIG se cumpra é necessário um banco de dados, cuja aquisição depende do projeto que vai ser realizado e dos parâmetros, BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) indicadores e variáveis que serão utilizados. Estes dados podem ser obtidos em órgãos governamentais federais e/ou estaduais, Secretarias, Prefeituras, Concessionárias e outros, porém, caso não se encontre todos os dados necessários, deve-se gerá-los, o que demandará custos, prazos e tempo necessário para sua formação (NASCIMENTO, 2012). Os dados utilizados em SIG compreendem dois elementos, um banco de dados espacial ou geográfico, que descreve a forma e a posição das feições e um banco de dados de atributos ou descritivo, descrevendo as características ou qualidades dessas feições (EASTMAN, 1998). Enquanto que em alguns sistemas os bancos de dados mencionados estão rigidamente separados, em outros, como no Idrisi, por exemplo, estão integrados numa única entidade. O sistema de visualização cartográfica permite, através de elementos selecionados do banco de dados, produzir mapas de saída na tela ou em alguns dispositivos de saída em meio sólido como uma impressora ou plotter. Através do sistema de digitalização de mapas, pode-se converter mapas em papel para um formato digital, através de mesas digitalizadoras ou scanners, aprimorando mais o banco de dados. O sistema de gerenciamento de banco de dados (SGBD) é utilizado para entrada, gerenciamento e análise de dados de atributo. Com o SGBD é possível introduzir dados de atributo como informação tabular e estatística e após, extrair tabulações especializadas e sumários estatísticos para gerar novos relatórios tabulares. O sistema de análise geográfica possibilita a análise de dados baseada em suas características espaciais reais, com base na sua posição geográfica. O sistema de processamento de imagens é um software que permite tomar uma imagem de sensoriamento remoto, como LANDSAT, e convertê-la em dados interpretados na forma de mapa de acordo com vários procedimentos de classificação. O sistema de análise estatística oferece procedimentos estatísticos 36 tradicionais bem como rotinas específicas para a descrição de dados espaciais, em função de sua especialidade. BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) O sistema de apoio à decisão é uma das funções mais importantes de um SIG, auxiliando na construção de mapas de aptidão através de múltiplos critérios, além de atender decisões sobre localização quando há múltiplos objetivos envolvidos. A integração do SIG e de metodologias de apoio à decisão possibilita a tomada de decisão de uma maneira mais fundamentada, visto que o decisor tem a sua disposição dados/informações mais acessíveis e com maior flexibilidade. Em SIG existem duas estruturas principais de armazenamento de dados em mapas no formato digital, o Vetorial e o Raster (NASCIMENTO, 2012). No formato vetorial a representação de um elemento ou objeto é uma tentativa de reproduzi-lo o mais exatamente possível, se comparado à realidade, através de um ou mais vetores. Qualquer um dos elementos gráficos pode ser descrito por pontos, linhas ou polígonos e estão situados em sistemas de coordenadas bidimensionais (x,y) ou tridimensionais (x,y,z). Dentre as representações dos três elementos geométricos básicos (pontos, linhas e polígonos), os pontos são estabelecidos por um único par de coordenadas, as linhas são conjunto de pelo menos dois ou mais pontos, e os polígonos são conjuntos de pontos em que sua última coordenada coincide com a primeira, fechando desta forma o polígono (NASCIMENTO, 2012). No formato raster a representação do espaço é através de uma matriz P (m, n) composto de m colunas e n linhas, onde cada célula possui um número de linha, um número de coluna e um valor correspondente ao atributo estudado, sendo que cada célula é individualmente acessada pelas suas coordenadas (CÂMARA; DAVIS; MONTEIRO, 2001). As células podem ser chamadas de pixels “picture element”, ou seja, elemento da imagem. A representação matricial considera que a superfície da área analisada é plana e a resolução espacial depende da área abrangida no terreno por cada célula individualmente. Consequentemente, quanto mais células se utilizar para representar uma área, melhor será a sua resolução espacial, porém, será necessário também um espaço de armazenamento maior. 37 Além de permitirem um fácil acesso à informação múltipla integrada numa única base de dados, os SIG possibilitam a elaboração de diferentes cenários BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) alternativos e a simulação dos seus efeitos espaciais, permitindo uma melhor e mais correta definição das medidas de planejamento a serem aplicadas. Por este motivo, constituem instrumentos poderosos de apoio à decisão nos diferentes níveis. 3.2.3 Sensoriamento Remoto A Figura 4 apresenta o princípio básico de funcionamento do sensoriamento remoto (SR), que compreende a transferência de energia eletromagnética de uma fonte artificial ou natural, sendo o Sol (A) a fonte natural mais significativa para a Terra. Essa energia se propaga (B) com frequências e comprimentos de ondas específicos os quais, ao colidirem sobre determinada superfície (C), o alvo, podem ser, de um modo geral, absorvidos ou refletidos conforme a natureza da substância. Parte da energia refletida é então captada por sensores instalados em satélites (D), que os enviam às estações de recepção na Terra (E) e processam e analisam as informações (F) gerando dados tais como imagens ou valores numéricos (G) (DUCATTI, 2010). Figura 4 – Princípio básico de funcionamento do sensoriamento remoto Fonte: http://geoprocessamentoifgoiass.blogspot.com.br/2011/07/sensoriamento-remoto.html. 38 O sensoriamento remoto pode ser definido como o conjunto de processos e técnicas utilizados para medir propriedades eletromagnéticas de uma superfície, ou BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) objeto, sem que haja contato entre o objeto e o equipamento sensor (CÂMARA et al., 1996). De acordo com Rocha (2000), o sensoriamento remoto pode ser conceituado como a aplicação de dispositivos que, colocados em aeronaves ou satélites, nos permitem obter informações sobre objetos ou fenômenos da superfície da Terra, sem contato físico com eles. Conforme Piroli (2010), a aquisição de informações pode ser realizada por dois tipos de sensores: Orbital: quando as informações são coletadas por sensores localizados em órbitas ao redor do planeta, coletando dados da superfície a determinados intervalos de tempo e de espaço. Os exemplos mais comuns são as imagens de satélite, geradas por um sensor que detecta e quantifica a quantidade de energia enviada e refletida pelos objetos. Não-orbital: quando é realizado por sensores aerotransportados, não localizados em órbitas, que utilizam, para seu deslocamento, aviões, balões ou veículos aéreos não tripulados (principalmente aeromodelos). Os produtos mais comuns desse método de aquisição são as fotografias aéreas, geradas pela sensibilização química causada pela luz em um papel fotográfico. O SR iniciou com a invenção da câmara fotográfica, primeiro instrumento utilizado e que atualmente é ainda empregado para tomada de fotos aéreas. Inicialmente essas câmaras eram carregadas por pombos e balões e posteriormente por aviões, normalmente com fim militar de fotografar áreas inimigas e obter informações em épocas de conflitos. Somente posteriormente estes dados foram utilizados também para uso civil (FIGUEIREDO, 2005). As imagens de satélite experimentaram um novo impulso na obtenção de dados para a área ambiental, especialmente a partir da década de 1970, com o lançamento de sensores orbitais, pancromáticos e/ou espectrais (LANDSAT, SPOT, CBERS, IKONOS, QUICKBIRD e NOAA). Os cinco primeiros são destinados ao monitoramento e levantamento dos recursos naturais terrestres, enquanto que o 39 último é um satélite meteorológico, destinado principalmente aos estudos climáticos e atmosféricos, mas também utilizado para SR (FIGUEIREDO, 2005). A resolução BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) das imagens produzidas pelos diferentes sensores apresentam características distintas, podendo ser um dos fatores determinantes da sua aplicação. As imagens do sensor Thematic Mapper (TM), do LANDSAT 5, têm sido muito utilizadas em função de conter as informações em seis bandas espectrais com resolução espacial de 30 metros, abrangendo as faixas espectrais do visível e infravermelho refletido e também uma banda do infravermelho termal, abrangendo esta última uma resolução espacial de 120 metros. As imagens são disponibilizadas no formato de banda simples, preto e branco ou composições coloridas, nos formatos analógico ou digital, representando grande utilidade nos estudos de escala regional relativos à identificação, análise e interpretação de aspectos do meio físico (BROLLO, 2001). Apesar de demandarem grandes investimentos e muita energia nos seus lançamentos, os satélites orbitam em torno da Terra por muitos anos e em função de serem mantidos a grandes altitudes, onde não há resistência do ar e a pequena força gravitacional terrestre é equilibrada pela força centrífuga do movimento orbital do satélite, durante a sua operação em órbita o consumo de energia é mínimo. Estes sensores registram um processo contínuo de tomada de imagens da superfície terrestre coletadas 24 horas por dia, durante toda a sua vida útil (FIGUEIREDO, 2005). Um exemplo disso é o satélite Landsat 5, lançado em 1984, que permaneceu ativo até janeiro de 2012, gerando imagens durante 28 anos, substituído pelo satélite Landsat 8, ativo desde 2013. O princípio básico que possibilita a aquisição de informações sobre o levantamento dos recursos naturais através do SR está baseado no comportamento espectral dos alvos terrestres, que são registrados por diferentes sensores, operantes em diferentes faixas ópticas do espectro eletromagnético, em diferentes bandas ou canais, conforme suas distintas configurações (VALÉRIO FILHO, 1998), disponibilizado em formato digital e estruturado em matrizes regulares, em que cada quadrícula corresponde a uma área do terreno. Em cada pixel é registrado um vetor de valores, números digitais (ND), no qual cada valor corresponde à quantidade de 40 energia refletida pelos objetos da superfície, em diferentes gamas do espectro eletromagnético. A característica espectral peculiar de cada alvo (água, solo, BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) vegetação) é resultado da interação da energia eletromagnética, proveniente do sol, com as propriedades físicas e químicas dos alvos terrestres, que são registradas pelos sensores (passivos). Esta energia refletida é medida de acordo com as suas características técnicas: resolução espacial (tamanho do pixel), espectral (número de bandas e largura de cada banda do espectro eletromagnético a que um sensor é sensível), rádio métrica (número máximo possível de ND por canal) e temporal (RICHARDS, 1986). As zonas do espectro que têm sido mais utilizadas em detecção remota são: o visível, que inclui o azul, verde e vermelho, o infravermelho próximo e o infravermelho médio (RICHARDS, 1986). Dados os aspectos gerais considerados, neste trabalho o sensoriamento remoto favorece a obtenção de informações sobre o terreno, em seus aspectos fisiográficos como em relação ao uso do solo, aspectos estes de significativa relevância para a avaliação da aptidão de áreas para disposição de resíduos, como um produto final de nível de excelência de maneira rápida e eficiente. 3.2.4 Ferramentas de Apoio à Decisão Para Saaty (2001), a vida de cada um é um somatório de suas decisões, seja no segmento profissional ou pessoal, o que torna, rotineiramente, como se decide tão significativo como quanto se decide, podendo decisões tomadas rapidamente se refletirem desastrosamente, enquanto a morosidade na decisão poder significar oportunidades perdidas. Entretanto, como decidir é fulcral, uma abordagem sistemática e compreensiva para a tomada de decisão deve ser utilizada. A tomada de decisão consiste, basicamente, na escolha de uma opção entre diversas alternativas existentes, seguindo determinados passos previamente estabelecidos e culminando na resolução de um problema de modo correto ou não (BINDER, 1994). Conforme Hasenack e Weber (1998), uma decisão é uma opção entre alternativas existentes que se baseiam em algum critério. Um critério compreende 41 uma base mensurável e avaliável para uma decisão, podendo ser um fator de restrição. Um fator acentua ou suaviza a aptidão de uma alternativa específica para BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) uma finalidade em análise e uma restrição limita as alternativas consideradas. Uma regra de decisão é o procedimento pelo qual critérios são combinados para uma determinada avaliação que vise um objetivo específico. Essa avaliação por ser feita por múltiplos critérios ou com múltiplos objetivos, e estes podem ser complementares ou conflitantes. O apoio à decisão pode ser definido como a atividade que permite, através de modelos claramente revelados, porém não necessariamente completamente formalizados, ajudar na obtenção dos elementos de resposta às questões que são expostas a um interventor num processo de decisão. Estes elementos buscam esclarecer e normalmente prescrever a decisão, ou simplesmente favorecer um comportamento que venha acrescentar coerência à evolução do processo, aos objetivos e sistema de valores utilizados pelo interventor (ROY, 1985). As decisões relacionadas às questões ambientais exigem dos decisores, atualmente, uma tomada de decisão coerente e comprometida com o atendimento de vários aspectos (defesa, economia, técnica). O grau de incerteza é uma das características habitualmente associada às decisões ambientais. Uma decisão implica em assumir riscos e nesta perspectiva, bons processos e resultados podem ser associados à probabilidade. Se utilizar-se bons processos e existir um mínimo de incerteza envolvida, então existe uma alta probabilidade dos resultados serem bons. Decisões ambientais, no entanto, tendem a estar associadas a uma incerteza considerável (GOUGH; WARD, 1996). O ambiente de decisão, segundo Westmacott (2001), é formado pela disponibilidade de conhecimentos e habilidades, o entendimento e a comunicação entre os tomadores de decisão, a vontade de cooperação entre os decisores, os recursos financeiros disponíveis, entre outros, fatores estes que interferem na capacidade de um decisor em tomar decisões bem como a incerteza relacionada a estas decisões. Um modelo de apoio à decisão refere-se a um processo, e não a um simples momento de escolha de uma alternativa. Além disso, leva em consideração os 42 sistemas de valores dos decisores na avaliação de suas ações, ou seja, consideram mais de um aspecto e, portanto, avaliam as ações segundo um conjunto de critérios BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) (ENSSLIN et al., 2001). Deste modo, cada critério é uma função matemática que mede o desempenho das ações potenciais com relação a um determinado aspecto. Na perspectiva de reduzir a margem de erro em tomadas de decisão são utilizados diferentes métodos de inferência espacial, como o booleano e de combinação linear ponderada, por exemplo, que atribuem pesos de influência para diferentes variáveis. Na Combinação Linear Ponderada (Weighted Linear Combination – WLC) os fatores são padronizados para uma escala contínua de aptidão de 0 (menos apto) a 255 (mais apto), enquanto que no método booleano as definições são mais rígidas, classificando determinada área em particular como absolutamente apta ou não apta. Com WLC será usado o conceito relativo ou fuzzy para definir aquelas áreas que são aptas e para definir o limite entre o apto e o inapto para os nossos fatores (PINTO, 2010). No caso deste trabalho, evita, assim, decisões rígidas de definições de uma área em particular como absolutamente apta ou não apta, ou seja, permite não apenas reter toda a variabilidade dos dados contínuos, mas oferece também a possibilidade dos fatores compensarem-se uns com os outros. Um escore de aptidão baixo em um fator para uma área qualquer pode ser compensado por um escore alto de aptidão em outro fator. A forma como ocorre a compensação de um fator com o outro será determinada por um conjunto desses pesos dos fatores que indica a importância relativa de cada fator (EASTMAN, 1998). Na modelagem dos sistemas de apoio à decisão é importante considerar a maneira humana de pensar, pois segundo Westmacott (2001), a maneira humana de pensar nem sempre é normativa ou racional, entretanto muitas vezes condicionada, na qual as pessoas utilizam toda sua experiência para alcançar uma decisão. Deste modo, por maiores que sejam os esforços no sentido de reproduzir bons processos para a tomada de decisões através de um sistema computacional, estes devem ser encarados como sistemas de apoio e não como decisores. 43 Paralelamente, Davis e McDonald (1993) identificam a dificuldade de encadear modelos de decisão tendo em vista que muitas das informações BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) necessárias no reconhecimento de uma alternativa aceitável são qualitativas, incertas e incompletas. Neste caso, a responsabilidade pela decisão, cabe ao decisor e não ao modelo, devendo os sistemas de apoio à decisão ser desenvolvidos com o objetivo de prover o ambiente de decisão através de informações adicionais, ferramentas analíticas e de gerenciamento, as quais de outra maneira poderiam não estar disponíveis (WESTMACOTT, 2001). Conforme Chiavenato (1999), a decisão é o processo de análise e escolha entre várias alternativas disponíveis da trajetória de ação que terá que ser seguida. Qualquer decisão envolve, necessariamente, seis elementos: 1. Tomador de decisões: é a pessoa que faz uma escolha ou opção entre várias alternativas disponíveis da ação; 2. Objetivos: aquilo que o tomador de decisões pretende alcançar com suas ações; 3. Preferências: critérios que o tomador de decisões usa para fazer sua escolha; 4. Estratégia: é a trajetória de ação que o tomador de decisões escolhe para atingir os objetivos. É o caminho escolhido e depende dos recursos dos quais se dispõem; 5. Situação: aspectos do ambiente que envolvem o tomador de decisões, muitos dos quais fora do seu controle, conhecimento ou compreensão e que afetam sua escolha; 6. Resultado: é a consequência ou resultante de uma dada estratégia. Para Santos (2004), para uma tomada de decisão é necessário ter foco bem estabelecido, perceber a verdadeira problemática e buscar o objetivo determinado. Além disso, atentar para as medidas alternativas e ter certeza de que a mesma será executada, além do controle dos seus efeitos. 44 Westmacott (2001) e Davis e McDonald (1993) concordam que, embora haja uma variedade significativa de sistemas de apoio à decisão e, consequentemente, BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) diversas estruturas dos referidos sistemas, a estrutura tradicional é constituída por três componentes básicos: a base de dados, a interface com o usuário e a base de modelos. Interface com usuário: diz respeito à única parte do sistema de apoio à decisão com a qual o usuário terá contato, exercendo uma importante função na utilização do sistema. Além de interpretar uma grande variedade de solicitações do tomador de decisões, a interface é capaz também de justificar resultados da base de dados e modelos. Base de dados: utilizada nas operações para o gerenciamento de dados (armazenamento, atualização, recuperação e processamento), nela estão contidos todos os dados e informações que irão alimentar o modelo. Base de modelos: atualmente existe uma grande diversidade de modelos (estruturais, matriciais, numéricos, matemáticos, espaciais, etc.) e técnicas de modelagem. A definição destes depende especialmente das necessidades do usuário, dos objetivos do sistema, dos recursos financeiros e o tempo disponível. Levando-se em consideração todo o processo decisório, com a exigência de habilidade e consciência dos agentes envolvidos em decisões relacionadas a situações complexas, foram criadas diversas teorias e metodologias a elas associadas visando fornecer subsídios à tomada de decisão. A análise da aptidão das áreas em que estão instalados os aterros sanitários dos três municípios do Vale do Taquari, abordados neste trabalho, é um processo de decisão de natureza que envolve múltiplos critérios, no qual são considerados diversos atributos que implicam na avaliação das referidas áreas. 3.2.4.1 Análise por Múltiplos Critérios No dia-a-dia os problemas geralmente são complexos e multidimensionais, além de envolverem vários conflitos entre os agentes que participam da tomada de 45 decisão. Deste modo, quando é necessário decidir, precisa-se levar em consideração diversos critérios (representam os diversos aspectos de um mesmo BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) problema) para avaliar um conjunto de alternativas que foram designadas para a resolução de um dado problema. Em função do atendimento aos critérios selecionados e geralmente conflitantes, pode-se então afirmar que se encontra num processo de decisão por múltiplos critérios (LEONETI, 2012). A análise por multicritérios surgiu como crítica ao modelo racional da teoria da decisão, o qual se fundamenta na concepção de um único decisor, de um único critério e informação perfeita (BAASCH, 1995). De acordo com Ensslin et al. (2001) existem abordagens multicriteriais de apoio e de tomada de decisão, os paradigmas construtivista e o racionalista, respectivamente, conforme Tabela 3. Tabela 3 – Diferenças significativas entre os paradigmas Construtivista e Racionalista Construtivista Racionalista Usuário Facilitador Analista Característica Apoio à tomada de decisão Tomada de decisão Modelos Visam ser ferramenta de comunicação Visam representar a realidade Resultados Atendem objetivos e valores (recomendação) Solução ótima (prescrição) Objetivo Geração de conhecimento (separar conclusões robustas de conclusões frágeis) Respaldo de uma comunidade científica Encontrar solução ótima (aceitar ou rejeitar a solução) Tão mais válido quanto mais próximo da realidade Validade Fonte: Adaptado de Ensslin et al. (2001). Para o mesmo autor, métodos baseados no paradigma construtivista, vinculados às Metodologias Multicritério de Apoio à Decisão (MCDA – Multicriteria 46 Decision Aid), que visam gerar conhecimento aos decisores, buscam também reconhecer a relevância da subjetividade dos mesmos, porque consideram que os BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) valores dos tomadores de decisão são capazes de condicionar a formação dos seus objetivos, interesses e aspirações. Já no paradigma racionalista, vinculado às Metodologias Multicritério de Tomada de Decisão (MCDM – Multicriteria Decision Making), Ensslin et al. (2001) considera que os decisores são racionais, portanto possuem o mesmo nível e tipo de conhecimento e raciocinam da mesma forma lógica, deste modo visam encontrar uma solução ótima (MONTIBELLER NETO, 1996). O MCDA é utilizado na classificação (ranking) de soluções alternativas de problemas em uma enorme variedade de campos que inclui Finanças, Gerência Ambiental e Medicina (DOUMPOS; ZOPOUNIDIS, 2002). Vincke (1992) classifica os métodos de MCDA em três escolas de abordagens: Escola Americana: com métodos baseados na função de utilidade. Escola Francesa ou Escola Europeia: com métodos de subordinação e síntese. Programação Matemática de Múltiplos Objetivos: com métodos interativos. As aplicações de diferentes métodos de MCDA utilizam, basicamente, a mesma ferramenta, a matriz de decisão. Nos diversos métodos de MCDA também se seguem os mesmos três passos principais para o Auxílio à Decisão: estabelecimento de critérios e alternativas, atribuição de pesos e síntese dos resultados. A grande distinção entre um método e o outro se dá na maneira como estes passos são executados. Assim, aplicações de métodos diferentes de MCDA, em um mesmo problema decisório, podem gerar resultados diferentes entre si (GUGLIELMETTI; MARINS; SALOMON, 2003; ZANAKIS et al., 1998). A maioria dos pesquisadores de metodologias de múltiplos critérios de língua inglesa adotam o paradigma racionalista, explicando a larga utilização de técnicas baseadas na escola racionalista por parte dos pesquisadores dispersos em todo 47 mundo (Ensslin et al., 2001). A integração dos sistemas de apoio à decisão e SIGs ocorre, preferencialmente, segundo a abordagem racionalista (Barredo, 1996). BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Segundo Bana e Costa (1992) o apoio à decisão é a atribuição de quem se utiliza de modelos visivelmente explícitos e de certa forma formalizados e que pretende obter elementos de resposta às questões a um interventor num processo de decisão. Estes elementos competem a esclarecer a decisão e a recomendar ou favorecer um comportamento com o objetivo de aumentar a coerência entre a evolução do processo de uma forma, os objetivos e os sistemas de valores desse interventor por outra. Deste modo, pode-se dizer que a atividade de apoio à decisão insere-se no processo de decisão com a participação de uma pessoa munida de alguns instrumentos analíticos, denominado de facilitador, o qual não tem por objetivo a tomada de decisão, mas simplesmente de orientar, esclarecer e modelizar o processo. As metodologias baseadas em MCDA caracterizam-se, principalmente, pela capacidade de analisar problemas complexos, incorporando critérios tanto quantitativos como qualitativos, e que, muitas vezes, são conflitantes entre si. O MCDA consiste em uma alternativa para encontrar soluções viáveis e compatíveis com os diversos interesses do decisor (BANA; COSTA, 1992), o qual modela um problema de decisão a partir de uma estrutura partilhada pelos intervenientes do processo. Para Gomes, Gomes e Almeida (2002), o ator de um processo decisório pode ser um indivíduo ou grupo de pessoas que, que por meios de sistemas de valores, influencia direta ou indiretamente na decisão. Já os atores intervenientes são aqueles que possuem o poder de decidir e os atores agidos são aqueles que sofrem de forma passiva as consequências das decisões tomadas, ou seja, podem intervir indiretamente no processo fazendo pressão nos intervenientes. Enquanto que os decisores são aqueles indivíduos/instituições que tem poder institucional para ratificar uma decisão, que estabelecem limites do problema e especificam o objetivo a ser alcançado e emitem julgamentos. Sobre eles recairiam a 48 responsabilidade legal/moral da escolha que são raramente tomadas por apenas uma pessoa. BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Conforme os mesmos autores, para a identificação do contexto decisório são estabelecidos os seguintes aspectos para a realização de um processo de apoio à decisão: identificação dos atores e decisores envolvidos; identificação do tipo de ação que será envolvida e escolha da problemática de referência. Às pessoas envolvidas no processo de tomada de decisão dá-se o nome de atores. Estes atores têm diferentes graus de ingerência no processo de decisão, conforme visto acima, seja agindo diretamente sobre o processo, como o facilitador e os decisores, ou sofrendo suas consequências. Nas diversas áreas, o gestor deve estar ciente das etapas de um processo decisório, assim como dos passos para uma decisão eficaz com o objetivo de buscar subsídios para uma decisão inteligente, pautada em critérios consistentes (GOMES, GOMES e ALMEIDA, 2002). Ainda, para que seja possível identificar os atores envolvidos, deve-se apurar o grau de interesse que eles têm na decisão e o grau de poder que eles nela podem exercer, lembrando que um ator é aquele indivíduo que compartilha um mesmo sistema de valores (GOMES, GOMES e ALMEIDA, 2002). Reforçando-se a informação vista anteriormente, a decisão pode ser definida como a escolha entre alternativas, que podem representar diferentes localizações, planos, classificações, ou hipóteses a respeito de um fenômeno. A decisão é suportada pela consideração dos critérios que funcionam como normas em busca de melhores alternativas e representam condições possíveis de quantificar ou avaliar colaborando para a tomada de decisão (CALIJURI; MELO; LORENTZ, 2002). Os critérios podem ser de dois tipos: restrições e fatores. As restrições estão amparadas em critérios booleanos (verdadeiros ou falsos, 0 ou 1) que limitam a análise a regiões geográficas específicas, diferenciando-as em aptas e não aptas. Os fatores são critérios que determinam algum grau de aptidão para todas as regiões geográficas, aptidão esta normalmente medida numa escala contínua e abrangendo todo o espaço de solução previsto inicialmente (CALIJURI, 2000). 49 Segundo Gonçalves (2007), no primeiro, que envolve a combinação booleana, os critérios são adaptados à lógica binária (0/1), em termos da aptidão, BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) combináveis sequencialmente, através de operadores como a intersecção (AND) e a união (OR). Neste método não há a ponderação das entradas, de acordo com os seus níveis de importância. Embora muito simples e prático, normalmente não é o mais adequado, pois, o ideal é que as variáveis com importâncias relativas diferentes recebam pesos diferentes e não sejam tratadas igualmente (MOREIRA; CÂMARA NETO; ALMEIDA FILHO, 2004). No segundo, que envolve a lógica fuzzy, a combinação de critérios contínuos se dá através da normalização para uma escala contínua (0 a 255), sendo possível atribuir a cada fator o peso da sua importância no processo de agregação de dados, designado de Combinação Linear Ponderada. Este método diminui a subjetividade na tomada de decisão e é muito comum a sua utilização para padronizar1 os fatores presentes num modelo de múltiplos critérios (MOREIRA; CÂMARA NETO; ALMEIDA FILHO, 2004). Conforme Ramos (2000), em função de razões que remontam à facilidade com que estas abordagens podem ser implementadas, a combinação booleana tem dominado as aplicações em SIG vetoriais, enquanto a lógica fuzzy domina as aplicações em SIG raster. Desta maneira, a aplicação das rotinas de apoio à decisão constituem subsídio importante para que se atinja os objetivos propostos neste trabalho, a fim de que a escolha feita venha garantir as melhores condições de proteção da qualidade ambiental, saúde pública e atender os interesses da comunidade, tendo em vista que a escolha do local para a implantação de um aterro sanitário tem influência direta sobre os possíveis impactos ambientais, sociais e econômicos. 1 Transformação de unidades de medidas diferentes numa única base de comparação. BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) 50 4 METODOLOGIA 4.1 Área de Estudo Os municípios de Estrela, Lajeado e Teutônia estão situados na mesorregião Centro Oriental Rio-Grandense e na microrregião Lajeado-Estrela, fazendo parte da região geopolítica do Vale do Taquari. A Figura 5 demonstra a posição geográfica dos municípios em relação ao Brasil, ao Estado do Rio Grande do Sul e ao Vale do Taquari. Figura 5 – Localização dos municípios de Estrela, Lajeado e Teutônia-RS 51 Em termos geomorfológicos, os municípios estão localizados na Encosta Inferior do Planalto Meridional ou, Patamares da Serra Geral. Este, por sua vez, é BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) composto por duas formações geológicas distintas: a Formação Serra Geral, constituída basicamente por basaltos, e a Formação Botucatu, constituída por arenito. A Formação Serra Geral é a que predomina nos municípios, sendo observados também, em alguns pontos, afloramentos da Formação Botucatu e depósitos aluvionares. A Formação Serra geral se caracteriza como sendo de áreas propícias ao desenvolvimento e a preservação de uma vegetação do tipo florestal (STRECK et al., 2002). A Formação Botucatu pertence à Era Mesozoica, situada abaixo da Formação Serra Geral, é constituída por depósitos de arenitos, e, em alguns locais, por depósitos de conglomerados e arenitos conglomeráticos relacionados à presença de correntes efêmeras de drenagem. Os arenitos são de granulação fina e média, de coloração vermelha, rósea ou amarelo-clara, bem selecionados. Como estrutura característica desses arenitos ocorre estratificação cruzada tangencial de grande porte. O ambiente de deposição é desértico e o material foi depositado por ação eólica. Esta formação, juntamente com outras unidades gonduânicas, constitui-se no maior aquífero da América do Sul, conhecido como Aquífero Guarani (BETIOLLO, 2006). Os depósitos aluvionares compreendem sistemas deposicionais fluviais meandrantes e fluviais anastomosados. Os sedimentos depositados nestes sistemas ocupam os canais, barras longitudinais, barras de meandro e planícies de inundação dos rios, sendo constituídos por uma gama granulométrica muito variável, compreendendo desde clastos de tamanhos de grânulos até matacão (geralmente onde a declividade é consideravelmente elevada), areias finas a grossas, e silte e argilas (onde a declividade do terreno é mais branda). Preferencialmente, os sedimentos mais grossos depositam-se nos canais e barras dos sistemas mencionados, enquanto que a sedimentação síltico argilosa desenvolve-se nas extensas planícies de inundação (várzeas) dos cursos médio a inferior dos rios principais (VIEIRA, 1984). 52 A região da encosta inferior do Planalto Meridional é caracterizada por escarpamento acentuado pela dissecação provocada pelo curso inferior de rios BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) como o Taquari, formando assim pontos de aclive acentuado, porções com os típicos morros testemunhos, como é o caso do Roncador e Roncadorzinho, e também com porções de planícies que se comprimem entre a encosta do planalto e o rio (VIEIRA,1984). A composição dos solos regionais tem origem a partir da decomposição de rochas eruptivas basálticas da formação Serra Geral e de rochas areníticas da formação Botucatu e da sedimentação de materiais na planície de inundação dos rios em períodos atuais. Alguns são bem drenados e profundos, apresentam baixa saturação e elevado teor de ferro, e corrigida a fertilidade química, possuem boa aptidão agrícola, desde que utilizadas práticas conservacionistas adequadas. Outros solos vão de rasos a profundos, e possuem alta fertilidade química. Estes se situam especificamente nas várzeas encaixadas do rio Taquari e afluentes, e apresentam alto potencial para culturas anuais, entretanto, apresentam risco de inundação (STRECK et al., 2002). Os municípios são caracterizados por um clima temperado e úmido com verões frescos e invernos rigorosos, sendo classificado como um clima “Cfa”. A variedade "Cfa" se caracteriza por apresentar chuvas durante todos os meses do ano e possuir a temperatura do mês mais quente superior a 22°C, e a do mês mais frio superior a 3°C (KÖPPEN, 1923). Os referidos territórios municipais pertencem à Bacia Hidrográfica TaquariAntas e apresentam ampla e densa rede hidrográfica. A hidrografia corresponde a 2,35% da área total do Vale do Taquari. A rede hidrográfica do Vale do Taquari é classificada como mediana, apresentando densidade de 13,08 metros por hectare. De modo geral predominam arroios de até 10 metros de largura (DNAEE-EESC, 1980). Os municípios estão inseridos no Bioma Mata Atlântica, com cobertura vegetal na Região Fitogeográfica da Floresta Estacional Decidual, que reveste áreas de relevo dissecado da Serra Geral, correspondentes às partes elevadas das escarpas 53 formadas pelo vale dos rios (TEIXEIRA; NETO, 1986). Os 3 municípios, inseridos no Vale do Taquari, possuem uma diversidade BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) característica de regiões que baseiam sua economia em pequenas e médias propriedades. Suas divisas de solo fazem com que prevaleçam minifúndios de propriedade familiar, com produção de alimentos e praticamente 80% da sua atividade produtiva girando em torno do agronegócio (CODEVAT, 2012). Ainda assim, com o advento da urbanização no estado, na década de 1950, após 30 anos, o Rio Grande do Sul deixou de ser um estado rural para se tornar urbano. O aparecimento de indústrias e o desenvolvimento do comércio e do setor de serviços provocaram mudanças significativas, alterações estas percebidas também nos municípios em estudo (CODEVAT, 2012). No Vale do Taquari, em 1970, 74,27% da população vivia no meio rural e, passadas três décadas, o quadro praticamente se inverteu: hoje 73,84% vive na zona urbana. Nesta região, de 2000 a 2008, a taxa de urbanização regional apresentou crescimento de 9,26% enquanto que no Estado atingiu 4,15%. Dentre os municípios, Teutônia destaca-se com um índice de crescimento populacional de 11,57%. No mesmo período, o Vale do Taquari apresentou crescimento de 6,99% e o Estado de 5,30% (CODEVAT, 2012). O crescimento populacional e o fenômeno da urbanização embasam o aumento do consumo de produtos e consequentemente a geração de resíduos, que requisitam um local adequado para destinação, os aterros sanitários. A Figura 6 traz a localização atual dos aterros sanitários instalados nos municípios em estudo. 54 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Figura 6 – Esboço dos atuais aterros sanitários dos municípios em estudo 4.2 Materiais Softwares de geoprocessamento ArcGIS 9.3 e Idrisi Selva 17.0; Mapa dos limites municipais – IBGE/2006; Mapa das unidades de mapeamento de solo da região, em meio digital – EMBRAPA/2012; Mapa Geologia – CPRM/2007; Arquivos digitais das redes viária, hidrográfica, das curvas de nível – UFRGS/2006; Imagens de satélite Landsat 5 para geração dos mapas de usos do solo e manchas urbanas – INPE/2004; GPS; 55 4.3 Procedimentos Metodológicos Entre as diversas ferramentas que auxiliam na seleção de áreas para a BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) implantação de aterros sanitários, neste trabalho fez-se uso da lógica fuzzy e análise multicritério; análises booleanas; sistemas de informações geográficas (SIG) ArcGIS e Idrisi. A Figura 7 apresenta as etapas de desenvolvimento da metodologia adotadas para fins de obtenção dos objetivos específicos para posterior alcance do objetivo geral da presente proposta de trabalho. Figura 7 – Fluxograma das etapas do trabalho Levantamento das informações existentes Seleção e definição dos Fatores e Restrições Ponderação dos Fatores Matriz de Comparação Pareada Rotina de agregação Reclassificação em classes temáticas Separação nas áreas da classe de maior aptidão por área Fonte: Autora (2013). 56 A determinação de áreas aptas à implantação de um aterro sanitário implica numa decisão entre várias alternativas possíveis, baseada em critérios restritivos, as BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) restrições e os critérios escalonados, os fatores. A escolha dos critérios utilizados para o desenvolvimento deste estudo se deu com base em pesquisa bibliográfica aprofundada, a fim de que fossem selecionados os critérios ambientais e socioeconômicos que representassem com a maior fidelidade possível a realidade do local e subsidiassem a análise desejada, através dos dados disponíveis para este fim, priorizando menor investimento, menos risco ao meio ambiente e à saúde pública. E também baseando-se nas questões legais (NBR 13896/1997, NBR 8419/84, Normativa Técnica FEPAM 003/95) e em trabalhos realizados por Calijuri et al. (2002) e Weber e Hasenack (2000) e normalmente adotados nos estudos para seleção de locais para a disposição adequada de resíduos sólidos urbanos. 4.3.1 Estabelecimento dos critérios de restrição Os planos de informação classificados como restrições possuem caráter booleano e eliminam as áreas que, devido a impossibilidades técnicas ou legais, não podem ser utilizadas para a destinação de resíduos sólidos, conforme segue: Cursos hídricos e distância de cursos hídricos Estabeleceu-se a distância mínima de 200 metros de qualquer corpo d’ água, a fim de evitar possíveis contaminações dos mesmos, conforme Figura 8. Foi tomada como padrão a medida mínima de 200 metros de distância, referenciada na NBR 13896/97. Esse valor baseia-se no critério de distanciamento que atende a Portaria nº 124 de 20/08/80 do Ministério do Interior a qual estabelece que “quaisquer indústrias potencialmente poluidoras, bem como as construções ou estruturas que armazenam substâncias capazes de causar poluição hídrica, devem ficar a uma distância mínima de 200 metros de coleções hídricas ou cursos d’ água mais próximos.” Em complemento à legislação, a NBR 8419 de 03/84, cita a 57 necessidade de avaliação da bacia e sub-bacia hidrográfica onde se localizará um aterro sanitário. Já o artigo 6º da Lei Estadual nº 9.921/93, que dispõe sobre BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) resíduos sólidos no estado do Rio Grande do Sul, indica que devem ser tomadas medidas de proteção das águas superficiais, subsuperficiais e subterrâneas, respeitando as normas e critérios técnicos estabelecidos pela Fundação Estadual de Proteção Ambiental (FEPAM/RS), as quais indicam o mesmo distanciamento mínimo de 200 metros. Além da questão legal, a bibliografia consultada também traz o distanciamento mínimo de 200 metros na maioria das situações estudadas anteriormente. MARQUES et al. (1995), indicam as áreas de drenagem dos cursos d’ água, que serão utilizadas como mananciais para abastecimento público, como locais de interesse ambiental, dos quais as unidades de disposição de resíduos sólidos urbanos devem manter afastamento de aproximadamente 200 metros. Em Cleps e Gumiero (1993), áreas mais próximas do que 200 metros de corpos hídricos foram consideradas inadequadas à disposição final de resíduos sólidos urbanos, o mesmo ocorrendo em VIEIRA & LAPOLLI (1999). Figura 8 – Mapa restrição cursos hídricos 58 Estradas e distância mínima das estradas A distância mínima das estradas foi estabelecida em 200 metros, objetivando BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) preservar as áreas de circulação do impacto visual do aterro, mas também visando não onerar custos com relação ao transporte dos resíduos desde a sua coleta até a sua destinação final, Figura 9. Figura 9 – Mapa restrição estradas A restrição distância de estradas é importante pois demonstra se a área tem uma boa infra-estrutura, além da disponibilidade de rede de energia elétrica. Quanto mais próxima da rede viária for a instalação de aterros sanitários, melhor. Porém, a partir de uma determinada distância esta variável começa a se tornar um fator negativo, devido ao custo do transporte dos resíduos tornar-se inviável economicamente. Em acordo com TSUHAKO (2004), estabeleceu-se a utilização da distância de 200 metros, com o objetivo de evitar a poluição visual e também de facilitar o acesso ao aterro sanitário pelos caminhões contendo os resíduos coletados. Ainda segundo o mesmo autor, distâncias entre 500 e 1000 metros do sistema viário 59 oneram sensivelmente os custos operacionais devido à necessidade de construção de acessos. Para CALIJURI et al. (2002) distâncias acima de 700 metros do sistema BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) viário elevam os custos operacionais. Manchas urbanas e distância de manchas urbanas A distância mínima de manchas urbanas e núcleos populacionais foi estipulada em 500 metros, com o objetivo de mitigar a disseminação de doenças e evitar problemas com a comunidade do entorno, conforme Figura 10. Figura 10 – Mapa restrição manchas urbanas A distância de manchas urbanas é um critério significativo a ser considerado. O mau cheiro, a proliferação de insetos e roedores, a poluição sonora provocados pelo tráfego intenso dos caminhões de resíduos, podem trazer danos à saúde humana e, portanto, deve existir uma distância mínima entre espaços urbanos e o aterro sanitário. Com base na NBR 13896/97, se utilizará a distância mínima de 500 metros. 60 4.3.2 Estabelecimento dos critérios de aptidão Os fatores utilizados para a avaliação foram selecionados de acordo com os BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) métodos usuais de aplicação e encontram-se elencados a seguir, juntamente com os mapas temáticos que os representam. Declividade A declividade representa a inclinação do terreno em porcentagem, sendo intimamente ligada com a velocidade do escoamento superficial das águas e do provável escoamento subsuperficial do chorume provenientes de aterros. Assim sendo, quanto menor for a declividade, melhor será a área para construção de aterros sanitários. Figura 11 – Mapa temático declividade Fonte: UFRGS (2006). 61 Neste trabalho o fator declividade de acordo com o grau de limitação de uso do solo em função à suscetibilidade à erosão foi dividido em classes de acordo com BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) a classificação de Ramalho Filho e Beek (1995), que segue: 0 a 3% - plano, de 3 a 8% - suave ondulado, de 8 a 13% - moderadamente ondulado, de 13 a 20% ondulado, de 20 a 45% - forte ondulado, de 45 a 100% - montanhoso e acima de 100% - escarpado, conforme Figura 11. Solos Com relação aos tipos de solo, de acordo com nova classificação proposta pela EMBRAPA (2006), estão presentes nos municípios em estudo os solos do tipo Planossolos, Neossolos, Chernossolos e Argissolos, conforme Figura 12. Figura 12 – Mapa temático solos Fonte: EMPBRAPA (2012). 62 Os solos da classe Planossolos apresentam péssima drenagem e ocorrem em áreas inundáveis, os Neossolos são solos pouco desenvolvidos, não apresentando BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) horizonte B diagnóstico, enquanto isso, os Chernossolos são pouco porosos e apresentam argilas expansivas e pegajosas quando molhadas, o que dificulta a drenagem e os Argissolos apresentam maior teor de argila, característica que lhes confere baixa permeabilidade, se caracterizando como uma impermeabilização eficiente. Geologia Os basaltos constituintes da Formação Serra Geral são predominantes na região analisada, representando 418km², seguidos pelos Depósitos Aluvionares (Areia e Cascalho), que recobrem 32km², os riodacitos que compõem uma pequena porção de 5km² e 0,6km² de quartzo arenito, representam o afloramento da Formação Botucatu, conforme Figura 13. Figura 13 – Mapa temático geologia Fonte: CPRM (2007). 63 Usos do solo A imagem do satélite Landsat 5 (órbita-ponto - 222-080 (15/10/2004), 221-080 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) (08/10/2004) e 221-081 (08/10/2004)) mosaicada, com 30 metros de resolução, foi classificada pelo método supervisionado da máxima verossimilhança gaussiana, método probabilístico pelo qual os pixels da imagem são associados com a respectiva classe temática com base na criação de amostras de treinamento. Foram delimitadas 9 classes de uso do solo, conforme Figura 14. Figura 14 – Mapa temático usos do solo Fonte: INPE (2004). Distância das estradas Os principais eixos viários nos municípios em análise são as rodovias BR 386, RS 128 Via Láctea, RS 453 denominada Rota do Sol e a RS 130, que juntamente com as vias municipais, constituem a malha viária pela qual circulam também os caminhões transportando os resíduos sólidos coletados nos municípios analisados, conforme Figura 15. 64 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Figura 15 – Mapa temático estradas Fonte: UFRGS (2006). Distância dos rios A área de estudo está inserida na Bacia Hidrográfica do Taquari-Antas, mais precisamente na porção da Bacia Hidrográfica do Rio Taquari. Os territórios municipais em análise apresentam significativo manancial hídrico, sendo o Rio Taquari o mais importante, mas também o Rio Forqueta, os arroios Estrela, Boa Vista, Engenho, Saraquá, Forquetinha, das Antas, dentre outros córregos e sangas de menor porte sem denominação, conforme Figura 16. 65 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Figura 16 – Mapa temático rios Fonte: UFRGS (2006). Distância das manchas urbanas Os municípios analisados possuem uma urbanização com abrangência territorial significativa, conforme Figura 17, que evidencia a expansão urbana ocorrida, principalmente, nas últimas três décadas. A aceitação da população vizinha é um fator importante a ser avaliado. A preocupação dos moradores com possíveis odores, ruídos (incremento do tráfego e operação do aterro), poeira, incômodo visual, desvalorização da área são os motivos que muitas vezes levam a vizinhança a mover ações no ministério público, para combater a instalação do aterro sanitário. 66 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Figura 17 – Mapa temático manchas urbanas Fonte: INPE (2004). O modelo de avaliação utilizado neste trabalho consiste numa sequência que envolve 3 etapas metodológicas: a padronização ou normalização dos fatores, a comparação ponderada pareada dos fatores e a agregação dos fatores e restrições. 4.3.2.1 Padronização ou normalização dos fatores Os planos de informação escalonados são aqueles que possuem classificação contínua (declividade, distância de estradas, solos, etc.) e quando combinados resultam num mapa que demonstra a variação de aptidão para o objetivo pretendido. Habitualmente, as unidades dos valores de diferentes critérios são incompatíveis, o que inviabiliza a sua agregação. Mapas geológicos apresentam a informação em classes, mapas de distância são apresentados em unidades métricas, enquanto as declividades são expressas em graus ou em percentual. A padronização é um processo de conversão dos valores dos dados originais em 67 escores uniformes de aptidão ao propósito desejado e faz-se necessária para uniformizar as unidades de todos os mapas, atribuindo-lhes uma escala comum de BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) valores de aptidão para que possam ser agregados para a geração de um mapa final de aptidão à implantação de um aterro sanitário. Além de possibilitar a transformação das unidades das variáveis para uma base única de mensuração, a padronização tem a finalidade também de hierarquizar internamente cada variável, descrevendo assim o modo como a aptidão à implantação de um aterro sanitário pode variar espacialmente. Neste trabalho a padronização foi realizada para o intervalo de um byte (0 a 255), utilizando-se a as funções fuzzy de pertinência ao conjunto específico para cada variável, conforme os fatores anteriormente estabelecidos, mediante a rotina FUZZY do software Idrisi. Enquanto isso, os critérios restritivos, por representarem restrições absolutas à instalação dos aterros sanitários, foram aplicados como máscaras, como maneira de descartar todas as áreas que não atendem a alguma das restrições por elas representadas. Declividade O intervalo denominado plano, com faixa de variação entre 0 e 3% de declividade, foi considerado a mais adequado ao uso pretendido, pois neste intervalo há pouco ou quase nenhum risco de erosão, recebendo aptidão máxima (255). Seguido pelas áreas com declividade entre 3 e 8%, as quais se atribuiu valor de aptidão 215, 8 a 13%, valor de 190 e de 13 a 20% valor de 100, consideradas em conformidade com as normas da FEPAM, que considera válido o intervalo entre 2 e 20%. A partir destes intervalos, às faixas com declividade superior a 20% foi atribuído valor de aptidão mínimo, tendo em vista serem inadequadas ao fim pretendido, conforme a Tabela 4 e Figura 18. 68 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Tabela 4 – Valores de aptidão do fator declividade Declividade Valor de Aptidão (0 a 255) 0 – 3% - Plano 255 3 – 8% - Suave Ondulado 215 8 – 13% - Moderadamente Ondulado 190 13 – 20% - Ondulado 100 20 – 45% - Forte Ondulado 0 45 – 100% - Montanhoso 0 100% ou mais - Escarpado 0 Fonte: Autora (2013). Figura 18 – Mapa padronização fator declividade Solos Os solos menos permeáveis se mostram mais adequados à implantação de aterros sanitários, podendo-se considerar que o teor de argila encontrado nos solos é o fator primordial para esta análise. Assim, quanto maior o teor de argila, menor é a permeabilidade e maior a resistência à erosão, maior será a aptidão do solo para a instalação de aterros sanitários. 69 Considerando estes aspectos, conforme Tabela 5 e Figura 19, atribuiu-se aptidão máxima (255) aos Argissolos, devido a sua maior adequabilidade ao BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) descarte de resíduos, em função da sua baixa permeabilidade, funcionando como um filtro, retendo as substâncias à medida que o chorume se movimenta através dele, reduzindo seu poder contaminante; seguidos pelos Chernossolos, aos quais se atribuiu o valor de aptidão 180, pois ainda apresentam teor considerável de argila. A partir deste, os Neossolos, por serem solos muito jovens, pouco desenvolvidos, atribui-se valor de aptidão 50 e aos Planossolos, devido a sua localização em várzeas, muito próximo aos cursos d’ água, atribui-se baixo valor de aptidão, 10. Às áreas urbanizadas e com presença de mananciais hídricos atribui-se valor mínimo (0). Tabela 5 – Valores de aptidão do fator solo Solos Valor de Aptidão (0 a 255) Argissolos 255 Chernossolos 180 Neossolos 50 Planossolos 10 Água 0 Urbano 0 Fonte: Autora (2013). 70 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Figura 19 – Mapa padronização fator solos Geologia Com relação a este fator deve-se avaliar o risco de contaminação das águas subterrâneas, neste caso o maior aquífero da América do Sul, o Aquífero Guarani. Não se constituem em locais apropriados para instalação de aterros sanitários os depósitos aluvionares, caracterizados pela presença de areia e cascalho, visto que a existência destes elementos é característica na proximidade de mananciais hídricos. Considerando o risco de contaminação de águas subterrâneas, áreas com a presença da Formação Botucatu, neste caso representada pelos quartzo arenitos, não são as mais adequadas para instalação de aterros sanitários, tendo em vista sua localização muito próxima ao aquífero, bem como sua porosidade acentuada, o que aceleraria a percolação do chorume, no caso de algum vazamento acidental. Riodacitos e basaltos, embora possuam composição química diversa, muitas vezes são confundidos, por ambos serem provenientes de derrames de lava, sendo considerados adequados para a instalação de aterros sanitários, devido a sua baixa porosidade, que se constituiria como obstáculo ao percurso do efluente do aterro sanitário até o lençol freático, no caso de ocorrência de algum extravasamento 71 acidental. Devido à estabilidade, o basalto é mais adequado ao riodacito. De acordo com as características acima destacadas, atribuiu-se aptidão BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) máxima (255) às áreas onde se localizam os basaltos, seguidas pelas áreas nas quais estão presentes os riodacitos, aptidão expressa com o valor 180, reduzindo para 80 nas regiões que se encontram os quartzo arenitos e valor de aptidão de 20 para áreas com a presença de areia e cascalho, conforme Tabela 6 e Figura 20. Tabela 6 – Valores de aptidão do fator geologia Geologia Valor de Aptidão (0 a 255) Basalto 255 Riodacito 180 Quartzo Arenito 80 Areia e Cascalho 20 Fonte: Autora (2013). Figura 20 – Mapa padronização fator geologia 72 Usos do solo Neste fator é considerado o recobrimento do solo da região em análise, de BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) acordo com as suas características agrícolas e ambientais. Áreas em que o solo se encontra exposto, recoberto com agricultura ou campos, receberam aptidão máxima (255), seguidas pelas florestas de regeneração (capoeiras), com valor de aptidão 200, floresta industrial (exóticas), com aptidão de 150, enquanto que áreas de floresta nativa receberam valor de aptidão 10 e as áreas urbanas, cursos hídricos e banhados, valor 0, de acordo com a Tabela 7 e Figura 21. Valorizou-se nesta análise a importância ambiental das florestas nativas e banhados, bem como as áreas urbanas e os cursos d’ água, que já se caracterizam como restrições, conferindo valor baixo ou mínimo de aptidão aos locais com estas coberturas. Tabela 7 – Valores de aptidão do fator usos do solo Usos do solo Valor de Aptidão (0 a 255) Solo exposto 255 Agricultura 255 Campos nativos e antrópicos 255 Floresta em regeneração 200 Floresta industrial 150 Floresta nativa (Estacional Decidual) 10 Área urbana 0 Hidrografia 0 Banhados 0 Fonte: Autora (2013). 73 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Figura 21 – Mapa padronização fator usos do solo Distância das estradas As estradas consistem em um importante fator econômico, visto que a abertura de um acesso para a área encarece os custos de implantação e operação do aterro sanitário. Assim sendo, considerou-se que quanto maior a proximidade das estradas, maior a aptidão das áreas para implantação de aterro sanitário, pois menores serão os investimentos de transporte (255), respeitando a restrição mínima de 200 metros. À medida que a distância das vias aumenta, a aptidão reduz linearmente, até o limite de 1000 metros, quando a aptidão é estabilizada como mínima (1), conforme Figuras 22 e 23. 74 Figura 22 – Função linear padronização fator distância das estradas BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) 255 200 metros A P T I D Ã O 0 1000 metros Fonte: Autora (2013). Figura 23 – Mapa padronização fator distância das estradas Distância dos rios Os cursos d’ água constituem-se num importante fator ambiental, sendo indispensável a manutenção de uma distância adequada na instalação de um aterro sanitário, visando preservar a integridade destes ambientes. Assim sendo, considerou-se a menor aptidão (1) para as áreas situadas a 200 metros e à medida que a distância aumenta, a aptidão aumenta linearmente, até o limite de 1000 metros, quando a aptidão é estabilizada como máxima (255), conforme Figuras 24 e 25. 75 Figura 24 – Função linear padronização fator distância dos rios BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) 255 1000 metros A P T I D Ã O 0 200 metros Fonte: Autora (2013). Figura 25 – Mapa padronização fator distância dos rios Distância das manchas urbanas As manchas urbanas, do ponto de vista econômico, caracterizam-se também como um importante fator de análise, visto que intrínsecas a estas, estão as questões que envolvem aterros sanitários com a saúde pública, bem como a distância a ser percorrida entre a coleta e a destinação final dos resíduos. Deste modo, considerou-se que quanto maior a proximidade das manchas urbanas, maior a aptidão das áreas para implantação de aterro sanitário (255), respeitando a restrição mínima de 500 metros, visando a preservação da saúde da população que 76 vive no entorno do local. À medida que a distância das manchas urbanas aumenta, a aptidão reduz linearmente, até o limite de 7000 metros, quando a aptidão é BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) estabilizada como mínima (1), conforme Figuras 26 e 27. Figura 26 – Função linear padronização fator distância das manchas urbanas 255 500 metros A P T I D Ã O 0 7000 metros Fonte: Autora (2013). Figura 27 – Mapa padronização fator distância das manchas urbanas 4.3.2.2 Comparação ponderada dos fatores O peso final de cada variável foi estimado através do método AHP (Analytical Hierarchy Process – Processo de Hierarquização Analítica) aplicado à matriz de 77 comparação par a par. A ferramenta AHP foi desenvolvida por Saaty no final da década de 1970 e é utilizada para calcular os fatores de ponderação necessários BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) com a ajuda de uma matriz, em que todos os critérios relevantes são comparados uns com os outros para reproduzir um fator de preferência associado a um peso. Segundo Saaty (1980), estudos psicológicos afirmam que um indivíduo não pode comparar simultaneamente mais de 7 (± 2) elementos. Assim, o autor sugere uma escala para comparação, consistindo em valores variando de 1 a 9, os quais descrevem a intensidade de importâncias, ou preferência, sendo o valor 1 atribuído a uma igual importância entre os fatores, 3 moderada, 5 forte, 7 muito forte, 9 extrema, enquanto 2, 4, 6 e 8, que são valores intermediários, podem ser utilizados para a comparação de critérios extremamente próximos em grau de importância (PÉRICO; CEMIN; REMPEL, 2006). Como os critérios que interferem na escolha de áreas para a implantação de aterros sanitários contribuem com pesos diferenciados no processo final de decisão, uma vez definidos e padronizados os fatores, estabeleceu-se uma comparação quantitativa de cada fator de forma pareada com o outro, de acordo com a importância de cada um para a aptidão da área, através do uso da rotina WEIGHT do Idrisi, conforme Figura 28. 78 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Figura 28 – Matriz de comparação pareada dos 7 fatores A rotina utilizada auxiliou no estabelecimento de pesos finais através da comparação da importância relativa das variáveis duas a duas, diminuindo assim a subjetividade da decisão. 4.3.2.3 Agregação dos fatores e restrições Obtidos os pesos de cada fator, a avaliação pelos múltiplos critérios foi finalizada através da combinação linear dos fatores, procedimento que multiplica o peso de cada fator calculado na matriz de comparação pareada pelo respectivo mapa do fator (padronizado de 0 a 255), gerando o mapa final de aptidão à implantação dos aterros sanitários para toda a área analisada, através da rotina MCE (Multi Criteria Evaluation) e do método WLC (Weighted Linear Combination – Combinação Linear Ponderada), Figura 29. Este método permite a compensação entre fatores (trade-off), o que significa que uma baixa adequabilidade num dado 79 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) fator pode ser compensada por um conjunto de boas adequabilidades em outros. Figura 29 – Rotina de avaliação por múltiplos critérios Em resumo, ao final da implementação da rotina de apoio à decisão, os sete mapas dos fatores, multiplicados pelos seus pesos, são somados. A rotina ainda elimina os locais indicados como restrições. O resultado é um mapa da aptidão relativa (0 - 255) para a implantação de aterros sanitários. Os valores próximos a 255 apresentam a maior aptidão, os valores próximos a 0 apresentam a menor aptidão e o valor 0 indica ausência absoluta de aptidão, ou seja, são locais que apresentam restrições à instalação de aterros sanitários. BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) 80 5 RESULTADOS E DISCUSSÕES Intervir eficazmente através de um processo de auxílio à escolha de áreas para implantação de um aterro sanitário não significa apenas utilizar-se de dados corretos mas, sobretudo, obter um modelo de raciocínio capaz de traduzi-los em informações capazes de subsidiar as decisões envolvidas neste processo. Após estruturados e padronizados os mapas dos fatores utilizados para a definição das áreas aptas para instalação de aterro sanitário, desenvolveu-se uma regra de decisão para alcançar os objetivos do estudo. Nesse contexto, o geoprocessamento se caracteriza como um instrumento de redução da subjetividade no processo de decisão, no qual é possível atribuir pesos aos fatores considerados na análise de modo a ponderar a participação de cada variável na análise desejada. Neste trabalho, o conjunto de pesos dos fatores foi obtido a partir da comparação pareada. Através dessa técnica, cada fator foi combinado com os demais através de uma matriz de comparação pareada. Indicou-se qual o fator mais importante e quanto esse fator (coluna da esquerda) é mais importante que cada um dos demais fatores (linha superior) aos quais está sendo comparado. A atribuição dos pesos foi realizada de forma subjetiva, após consultar as normativas sobre o tema, a relação entre os fatores utilizados com a segurança 81 aspectos econômicos, sociais e ambientais com os aterros sanitários e após BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) consultas a profissionais da área, conforme Tabela 8. Tabela 8 – Matriz de comparação pareada dos 7 fatores padronizados analisados Fatores Declividade Declividade 1 Geologia 5 1 Solos 5 0,6 1 Dist. Rios 3 0,4 0,6 1 Usos Solo 1,5 0,2 0,2 0,8 1 Dist. Estradas 2 0,3 0,3 0,6 1 1 Dist. Manchas Urbanas 7 2 2,5 3 5 4 Geologia Solos Dist. Rios Usos Solo Dist. Estradas Dist. Manchas Urbanas 1 Quando a matriz de comparação pareada foi concluída, calculou-se os pesos de cada fator resultantes da comparação pareada, sendo que o peso representa a contribuição do fator para a definição das áreas mais aptas para a instalação de aterros sanitários, bem como efetuou-se a avaliação de consistência da mesma, conforme é possível visualizar na Tabela 9. Tabela 9 – Pesos de cada fator resultantes da matriz de comparação pareada Fatores Pesos Distância das Manchas Urbanas 0,3294 Geologia 0,2292 Solos 0,1832 Distância dos Rios 0,0985 Distância das Estradas 0,0649 Usos do Solo 0,0569 Declividade 0,0379 TOTAL 1,00 * Razão de consistência da matriz de comparação pareada => 0,02 (aceitável) 82 O peso mais importante para o objetivo principal é a distância de manchas urbanas, com 0,3294, seguido por geologia e solos, com pesos de 0,2292 e 0,1832, BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) respectivamente. Os fatores que receberam o menor peso foram declividade (0,0379), usos do solo (0,0569), distância das estradas (0,0649) e distância dos rios (0,0985). A razão de consistência indica a confiabilidade do julgamento adotado, sendo que quanto mais próxima estiver de zero, mais adequado terá sido o processo de comparação par a par dos fatores. Padronizados os fatores de aptidão, determinados os critérios de restrição e calculados os pesos dos sete fatores na matriz de comparação pareada, utilizou-se o método de agregação conhecido como Combinação Linear Ponderada, disponível no módulo MCE (Multi Criteria Evaluation) do conjunto de ferramentas de apoio à decisão do SIG Idrisi Selva – Versão 17.0, através do qual atribuiu-se a cada fator o peso da sua importância no processo de agregação de dados. O processo de agregação dos dados por Combinação Linear Ponderada através do módulo de avaliação por múltiplos critérios consistiu na multiplicação de cada imagem com os fatores padronizados (valores de 0 - 255) pelo seu peso correspondente (calculado na matriz de comparação pareada) e a soma dos resultados. A última etapa do processo da rotina compreendeu a multiplicação desse resultado com a restrição booleana, que representa uma barreira absoluta sem aptidão, o que gerou o mapa de aptidão para instalação de aterro sanitário, conforme Figura 30. 83 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Figura 30 – Mapa de aptidão para instalação de aterros sanitários Analisando-se o mapa de aptidão para a instalação de aterros sanitários percebe-se que as áreas de aptidão mais alta localizam-se logo na periferia das áreas mais urbanizadas dos municípios, especialmente em Lajeado e Teutônia. Ainda, as áreas de aptidão menor se concentram especificamente mais em algumas extremidades do território dos municípios. Ao Sul do mapa, área pertencente ao município de Estrela, o afloramento do Botucatu pode ser responsável pela redução da aptidão nesta região, bem como na porção Leste do mapa, área já no município de Teutônia, pode-se atribuir a baixa aptidão à declividade mais acentuada. Os valores de aptidão para a instalação de aterro sanitário, obtidos a partir da avaliação por múltiplos critérios, foram reclassificados para classes temáticas de aptidão em intervalos iguais. Os resultados estão apresentados na Tabela 10 e Figura 31. 84 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Tabela 10 – Classes de aptidão para a instalação de aterros sanitários Aptidão Valores Área Total (km²) % Sem Aptidão - 336,13 73,54 Baixa 1 - 51 0,0087 0,002 Média Baixa 51 - 102 9,49 2,076 Média 102 - 153 26,9 5,88 Média Alta 153 - 204 39,02 8,54 Alta 204 - 255 45,54 9,96 Total - 457,09 100 Figura 31 – Mapa de aptidão em classes para instalação de aterros sanitários Como pode-se observar na Tabela 10 e na Figura 31, a área de estudo apresenta aproximadamente 10% do seu território, 45,54km², com características de alta aptidão para a instalação de aterro sanitário. As áreas com média aptidão correspondem a 16,5% da área de estudo, 75,41km². As áreas com baixa aptidão são praticamente inexistentes, representam 0,002% do território, o equivalente a 0,0087 km². Já as áreas que apresentam restrições absolutas, representadas pelos recursos hídricos, estradas e manchas urbanas, compreendem a maior porção da 85 área analisada, representando 73,54% da área, 336,13km², e não são indicadas para a instalação de aterros sanitários. A este percentual significativo pode-se BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) atribuir a crescente urbanização ocorrida especialmente nas últimas três décadas, bem como a abundante rede hidrográfica presente na área de estudo. Embora não seja objetivo deste estudo determinar áreas para a instalação de aterros sanitários, considerou-se relevante destacar, das áreas de alta aptidão, quantas delas possuem área superior a 10 hectares, que hoje corresponderia a área mínima necessária para a instalação de um aterro sanitário nesses municípios, levando-se em consideração a população, a quantidade de resíduos gerados e o tempo mínimo de vida útil do aterro de 20 anos. Gerou-se então o mapa que demonstrasse estas áreas, Figura 32. Figura 32 – Mapa com áreas de alta aptidão com mais de 10 hectares O mapa contabiliza 98 áreas que totalizam 4.107 hectares, sendo que a média de cada área é de 41,9 hectares. O município de Estrela contém uma faixa de áreas com alta aptidão com mais de 10 hectares que atravessa o município. Lajeado 86 apesar de possuir o menor território dos 3 municípios, apresenta a maior urbanização, consequentemente o número de áreas com estas características neste BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) município não é muito significativo. Já em Teutônia, substancialmente, pode-se dizer que a maior parte das áreas que possuem alta aptidão tem mais de 10 hectares. Considerando a quantidade significativa de áreas acima de 10 hectares, através da ferramenta Reclass, classificou-se estas áreas de acordo com a Tabela 11, que resultou no mapa representado na Figura 33. Tabela 11 – Classificação das áreas com mais de 10 hectares Classificação Área Total (hectares) Número de Áreas 10 a 20 ha 504 35 20 a 50 ha 1136 37 Mais de 50 ha 2467 26 Total 4107 98 Figura 33 – Mapa da classificação das áreas com mais de 10 hectares 87 Dos 4.554 hectares de áreas com alta aptidão, 4.107 hectares correspondem a áreas com mais de 10 hectares, o que corresponde a mais de 90% da área em BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) referência. 35 áreas possuem entre 10 e 20 hectares, relativas a 504ha, 37 áreas possuem de 20 a 50 hectares, representando 1.136ha, e 26 áreas possuem mais de 50 hectares, correspondendo a mais da metade da área referida, 2.467 hectares. Na Figura 34 é possível visualizar os aterros sanitários dos municípios em análise sobrepostos ao mapa de classes de aptidão. Os aterros instalados nos municípios de Estrela e Lajeado encontram-se em áreas de alta aptidão, enquanto que o aterro do município de Teutônia encontra-se em área de restrição, porém entre duas áreas adjacentes de alta aptidão. Figura 34 – Mapa de aptidão em classes com localização dos aterros sanitários Visando a melhor visualização, a Figura 35 destaca os aterros sanitários dos 3 municípios avaliados, em detalhe, sinalizando a instalação dos aterros dos municípios de Estrela e Lajeado em áreas de aptidão elevada, bem como o aterro do 88 município de Teutônia em área de restrição, porém em sua adjacência, contendo BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) duas áreas de alta aptidão. Figuras 35 – Detalhe das áreas em que estão instalados os aterros de Estrela (A), Lajeado (B) e Teutônia (C), respectivamente Realizou-se visitação a uma das áreas de alta aptidão, com mais de 10 hectares, identificada neste estudo. A referida área (Figura 36) localiza-se no município de Teutônia e a sua escolha foi realizada de maneira aleatória. Figura 36 – Área de alta aptidão com mais de 10ha localizada em Teutônia 89 A área atualmente apresenta plantio de milho e numa porção o solo está BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) exposto (Figura 37). Há presença de árvores de médio porte no local (Figura 38). Figura 37 – Usos do solo na área visitada Fonte: Autora (2013). Figura 38 – Árvores de médio porte presentes no local visitado Fonte: Autora (2013). 90 Não há cursos hídricos nas proximidades e a urbanização do município de Teutônia encontra-se mais distante, concentrada às margens da RS 128, a Via BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Láctea. A área visitada possui uma estrada em boas condições em suas adjacências e a sua declividade não é acentuada. O solo avermelhado presente no local é característico das formações de basalto, Figura 39. Figura 39 – Solo avermelhado, característico da formação de basalto Fonte: Autora (2013). As características do local visitado corroboram com a metodologia utilizada neste trabalho, visando a avaliação da aptidão de áreas para a instalação de aterro sanitário, o que demonstra que é fundamental a realização de atividades in loco para a avaliação das condições reais da área. A Tabela 12 apresenta a aptidão dos 3 aterros sanitários e da área visitada, em relação a cada um dos fatores utilizados neste estudo. 91 BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Tabela 12 – Aptidão dos aterros e área visitada em relação a cada fator 0,3294 Aterro Lajeado 164 Aterro Estrela 138 Aterro Teutônia 210 Área Visitada 235 0,2292 255 255 255 255 Solos 0,1832 255 255 255 255 Distância dos Rios 0,0985 55 29 2 70 Distância das Estradas 0,0649 139 230 57 133 Usos do Solo 0,0569 255 255 255 255 Declividade 0,0379 255 255 190 215 Fator Peso Distância das Manchas Urbanas Geologia O aterro sanitário de Lajeado possui aptidão máxima (255) com relação aos fatores Geologia, Solos, Usos do Solo e Declividade, tendo em vista estar localizado em área com cobertura basáltica, solo do tipo argissolo e com declividade de 0 a 3%, considerada plana. Em relação ao fator Distância das Manchas Urbanas, fator que exerce maior influência na determinação da aptidão de uma área para a instalação de aterro sanitário, nesta análise, o valor de aptidão é 164, seguido pelo Distância das Estradas, 139, e Distância dos Rios, com aptidão 55. No aterro sanitário do município de Estrela, igualmente ao de Lajeado, os fatores Geologia, Solos, Usos do Solo e Declividade representam aptidão máxima, 255, pelas mesmas justificativas. Já o fator Distância das Estradas possui aptidão maior nesta área, 230, porém o fator Distância das Manchas Urbanas tem valor de aptidão 138 e o Distância dos Rios 29, representando baixa aptidão. Já o aterro sanitário de Teutônia possui aptidão máxima, 255, nos fatores Geologia, Solos e Usos do Solo, representando características similares às áreas dos aterros instalados nos municípios de Estrela e Lajeado. O fator Distância das Manchas Urbanas possui aptidão bastante significativa, 210, enquanto que o fator Declividade tem aptidão 190, caracterizando inclinação na faixa de 8 a 13%, com terreno moderadamente ondulado. A aptidão do fator Distância das Estradas é 57. 92 Nesta área, o fator Distância dos Rios possui aptidão próxima a mínima, 2, praticamente se caracterizando como uma restrição. BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) Na área visitada, localizada no município de Teutônia-RS, igualmente à área onde se localiza o aterro sanitário deste município, os fatores Geologia, Solos e Usos do Solo possuem aptidão máxima (255). O fator Distâncias das Manchas Urbanas possui aptidão relevante, 235. O fator Declividade tem aptidão 215, representando um terreno com inclinação de 3 a 8%, terreno suave ondulado. Distância das Estradas e dos Rios têm aptidão 133 e 70, consecutivamente. Analisando estas informações é possível constatar que, nenhuma das 4 áreas possui aptidão máxima com relação ao fator de maior interferência na determinação da aptidão para instalação de aterro sanitário, Distância das Manchas Urbanas, de acordo com este estudo. Já com relação aos fatores Geologia e Solos, com 0,2292 e 0,1832, respectivamente, pesos de importância, as 4 áreas possuem aptidão máxima, bem como o fator Usos do Solo, com peso 0,0569. Os valores de aptidão do fator Declividade das 4 áreas encontram-se em acordo com os padrões exigidos pela FEPAM, que estabelece a declividade máxima de 20% como adequada para a instalação de aterros sanitários. O fator Distância das Estradas variou de 230 a 57. E o fator Distância dos Rios teve a menor aptidão com relação aos demais fatores analisados, variando de 70 a 2. Deste modo, o estudo realizado constitui-se numa ferramenta muito útil para auxiliar na tomada de decisão em empreendimentos que afetam o ambiente em que estão localizados. Como vantagens desta análise pode-se citar, do ponto de vista econômico, a possibilidade de evitar a especulação imobiliária, do ponto de vista social, busca manter a integridade da saúde da população, e do ponto de vista ambiental, reduzir ao máximo os impactos ao meio ambiente. BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) 93 6 CONCLUSÃO A avaliação de áreas para a localização constitui-se num importante instrumento de planejamento ambiental, pois até mesmo um aterro sanitário que cumpra todos os critérios técnicos de engenharia, se instalado numa área desfavorável pode vir a causar prejuízos significativos ao meio ambiente e à população. O desenvolvimento deste trabalho, de acordo com a metodologia proposta, possibilitou o alcance dos objetivos estabelecidos, com uma expectativa otimista, já que identificou-se 98 áreas, com mais de 10 hectares, de alta aptidão para a instalação de aterro sanitário nos municípios de Estrela, Lajeado e Teutônia, que contabilizam 4107 hectares, correspondendo a mais de 90% das áreas de alta aptidão. Os aterros sanitários dos municípios de Estrela e Lajeado estão localizados em áreas de alta aptidão, enquanto que o aterro do município de Teutônia está localizado em área de restrição, porém se encontra na adjacência de duas áreas de alta aptidão. A análise por múltiplos critérios, baseada no processo analítico hierárquico (AHP), apesar de não diminuir a subjetividade do estudo, permite avaliar se o raciocínio utilizado é coerente, além de subsidiar a geração de melhores cenários ao 94 tomador de decisão, especialmente quando se integra uma grande quantidade de variáveis, como é o caso deste estudo. A integração da lógica binária com a BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) classificação contínua da superfície de dados (lógica fuzzy) possibilita a modelagem de cenários ambientais mais precisos. O SIG Idrisi se demonstrou como uma ferramenta prática e confiável para a seleção de áreas mais adequadas à instalação de aterro sanitário à medida que integra uma série de componentes analisados em ambiente computacional, visando minimizar os impactos ambientais causados pelo empreendimento ao meio ambiente e à população. BDU – Biblioteca Digital da UNIVATES (http://www.univates.br/bdu) 95 REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE EMPRESAS DE LIMPEZA PÚBLICA E RESÍDUOS ESPECIAIS. Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil-2011. São Paulo: ABRELPE, 2012. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8.419: Apresentação de projetos de aterros sanitários de resíduos sólidos urbanos. Rio de Janeiro: ABNT, 1992. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13.896 – Aterros de Resíduos Não Perigosos: Critérios para Projeto, Implantação e Operação. Rio de Janeiro: ABNT, 1997. BAASCH, S. S. N. Um sistema de suporte multicritério aplicado na gestão dos resíduos sólidos nos municípios catarinenses. 1995. 173 p. Tese (Doutorado), Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1995. BANA E COSTA, C.A. Structuration, construction et exploitation d’un modele multicritère d’aide à la décision. 1992. 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