AVALIAÇÃO DA CONTAMINAÇÃO DO SOLO POR METAIS PESADOS NA ÁREA DE DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS DA CIDADE DE CAMPOS DOS GOYTACAZES – RJ. ELIAS LIRA DOS SANTOS JUNIOR UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE - UENF Campos dos Goytacazes/RJ Dezembro -2002. SANTOS JR (2002) PENSAMENTO “Aquele que for nervoso, empinado e bem teimoso, insensível ao amor fique agora informado mesmo que seja letrado nunca será professor. Quem se sente ser o tal sempre no seu pedestal exigindo o seu “doutor” pode ter até doutorado que seja logo avisado nunca será professor! Nunca será professor, quem se impõe pelo temor não conquistando o respeito; quem é capaz de vingança contra uma pobre criança, ao ter feito o seu mal feito! Nunca será professor quem, com mágoa e rancor, entra na sala de aula, só vendo em cada carinha uma ferinha colocada em sua jaula. Nunca será professor quem se julga um domador e não um pastor de alma; quem só vive reclamando que o mundo está piorando e que sempre perde a calma! quem só pensa em punição para toda e qualquer ação. Que não jogue às regras normais, nunca será professor! talvez fosse um bom feitor nos tempos coloniais! Aquele que aqui se encaixa, por favor, não pegue a faixa do bom mestre! Por favor! siga a vida na outra reta, deixe a vaga sempre aberta para quem seja PROFESSOR.” Edson Claves Bom Jesus do Norte – ES I SANTOS JR (2002) DEDICATÓRIA Aos meus pais Elias Santos e Maria José Santos que não deixaram de acreditar e dar forças nos momentos difíceis, com serenidade e acima de tudo com muito amor e carinho, à minha avó Helena Lira que sempre mostrou-me o caminho dos dignos e dos justos que passa pela fé em Deus, ao meu irmão Emerson Souza que nunca deixou de confiar em nossos sonhos e, principalmente, em mim, a minha irmã Elise Souza que patrocinou parte dessa pesquisa, além de incentivar incessantemente e estressantemente todo esse processo doloroso e sofrido, ao meu primo-irmão Elison Sousa que sempre valorizou-me pelo caráter e personalidade e, ainda, mostrou-me quão importante sou para muitos. II SANTOS JR (2002) AGRADECIMENTOS • A DEUS pela concessão divina da vida; • Aos meus orientadores Prof. Sérgio Tibana e Profª. Cristal pela orientação prestada e pela valorização da minha pessoa; • Aos Professores Fernando Saboya e Carlos Eduardo Veiga de Carvalho pela oportunidade de acesso a um novo programa de mestrado; • Aos amigos do LECIV/UENF, LCA/CBB/UENF, PMEA/UFES e LABSAN/UFES, por toda colaboração; • A minha ex-companheira Fernanda Cardoso Brunow, a qual devo parte desta conquista, fundamentalmente, pela sua coragem; • Ao amigo-irmão e contemporâneo Cláudio Gomes do Nascimento, que nunca deixou de acreditar nesta conquista; • Aos amigos profissionais: Ary Junior, Fábio Anhert, Sandro Melo Luppi, Janete Teixeira Brandão, Marcellus Claudius, Antônio Carlos Rodrigues dos Reis e Renato Nascimento pelo apoio e companheirismo; • Aos amigos do DEST/UFES em especial a Profª. Maria Angélica pela confiança e companheirismo durante nossa convivência naquela instituição; • A PUC/RJ e ao CEFET/CAMPOS pelo empréstimo de equipamentos para a realização deste trabalho; • Aos professores e técnicos do LCA/CBB/UENF, pelos momentos concedidos a esta pesquisa; • Ao secretário do PMCE/LECIV/UENF, Sr. Adail Junior; • Aos técnicos do LECIV/GEOTECNIA/UENF:. Antônio, Milton e André, pelo apoio logístico nas análises físicas; • Ao Sr. Valdir Anicio de Araújo e família pelo carinho, confiança, abrigo e fraternidade; • Aos meus amigos particulares que sempre deram forças para o prosseguimento deste estudo; • Aos meus adversários e inimigos pelo incentivo indireto. • A FAPERJ pela concessão de bolsa de estudos. III SANTOS JR (2002) SUMÁRIO RESUMO ABSTRACT LISTA DE FIGURAS LISTA DE GRÁFICOS LISTA DE TABELAS PÁG CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO 1.1- Conceitos.................................................................................................. 1.2- Aspectos Gerais........................................................................................ 1.3- Agenda 21 Brasileira................................................................................. 1.4- Situação Atual dos Recursos Naturais...................................................... 1.5- Uso do Solo.............................................................................................. 02 03 04 05 06 CAPÍTULO II : HIPÓTESE DO TRABALHO........................................................ 13 CAPÍTULO III: OBJETIVOS 3.1- Geral............................................................................................................. 16 3.2- Específicos................................................................................................... 16 CAPÍTULO IV: JUSTIFICATIVA E RELEVÂNCIA............................................... 17 CAPÍTULO V: ÁREA DE ESTUDO 5.1- Localização e Acesso................................................................................... 5.2- Geologia e Geomorfologia............................................................................ 5.3- Solos............................................................................................................. 5.4- Aspectos Fisiográficos.................................................................................. 20 22 24 25 CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 6.1- Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) 6.1.1- Introdução.................................................................................................. 6.1.2- Definições dos Resíduos Sólidos Urbanos................................................ 6.1.3- Classificação dos Resíduos Sólidos Urbanos........................................... 6.1.4- Aspectos: Econômicos, de Biodegradabilidades e Riscos Potenciais..... 6.1.5- Caracterização dos RSU........................................................................... 6.1.5.1- Metodologia de Caracterização.............................................................. 6.1.6- Tratamento e Disposição Final dos RSU................................................... 6.1.6.1- Coleta Seletiva....................................................................................... 6.1.6.2- Reciclagem............................................................................................. 6.1.6.3- Compostagem........................................................................................ 6.1.6.4- Aterro...................................................................................................... 28 28 29 30 30 32 33 34 34 35 35 IV SANTOS JR (2002) 6.2- Situação Atual dos RSU............................................................................... 6.2.1- Lixo Coletado............................................................................................. 6.2.2- Composição do Lixo.................................................................................. 6.2.3- Destino Final.............................................................................................. 6.3- Solos 6.3.1- Introdução.................................................................................................. 6.3.2- Qualidade do Solo..................................................................................... 6.3.2.1- Substâncias Naturalmente Ausentes no Solo........................................ 6.3.2.2- Substâncias Naturalmente Presentes no Solo....................................... 6.4 – Legislação Brasileira................................................................................... 6.4.1- Legislação Federal.................................................................................... 36 37 39 40 CAPÍTULO VII: METODOLOGIA......................................................................... 7.1- Levantamento de Campo 7.1.1- Levantamento Topográfico........................................................................ 7.1.2-Coleta de Amostras.................................................................................... 7.1.2.1- Sondagem a Percussão (SPT)............................................................... 7.1.2.2- Sondagem a Trado (ST)......................................................................... 7.1.3- Critérios de Execução................................................................................ 7.2- Análises Laboratoriais 7.2.1- Determinação de Metais Pesados............................................................. 7.2.2- Análise Granulométrica............................................................................. 7.3- Tratamento dos dados.................................................................................. 53 41 42 46 47 51 51 55 56 56 58 61 62 63 65 CAPÍTULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 8.1- Sondagens a Percussão.............................................................................. 67 8.2- Sondagens a Trado...................................................................................... 81 CAPÍTULO IX: DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 9.1- Distribuição Espacial dos Contaminantes.................................................... 9.2- Diferença entre Metodologias de Coleta de Amostras (SPT versus Trado). 9.3- Estudo de Correlação................................................................................... 9.4- Avaliação Comparativa com outros Lixões................................................... 115 125 125 127 CAPÍTULO X: CONCLUSÕES............................................................................ 129 CAPÍTULO XI: CONSIDERAÇÕES FINAIS........................................................ 131 CAPÍTULO XII: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................... 133 V SANTOS JR (2002) RESUMO O gerenciamento dos resíduos sólidos passa por uma significativa problemática, uma vez que as soluções para as diversas áreas do ramo crescem diferentemente do crescimento populacional, de grande parte das cidades mundiais. Diante disso encontra-se a Cidade de Campos dos Goytacazes, no norte do Estado do Rio de Janeiro. Com uma população de aproximadamente 400.000 habitantes, Campos dos Goytacazes vivência, hoje, a dificuldade de alternativas locacionais para a destinação final dos resíduos sólidos gerados em seu município. Um outro tema de igual complexidade é a degradação de áreas pelos despejos de lixo. Desta forma faz-se necessário estudos que identifiquem o nível de contaminação existente neste tipo de local para a preposição de medidas mitigadoras. Baseado neste enrêdo surgiu este trabalho, propondo a investigação da área de disposição final de resíduos sólidos urbanos da cidade de Campos dos Goytacazes. É sabido que em muito se correlaciona metais pesados ao percolado pelo lixo, todavia, o conhecimento do subsolo tem sido ignorado sob o ponto de vista químico, sendo associado somente com a contaminação das águas subterrâneas. Uma outra preocupação deste estudo foi a verificação de diferentes métodos de coletas de amostras e suas possíveis interferências nos resultados. Sendo assim, confeccionou-se 16 furos, dos quais 11 foram feitos por sondagens a trado e 5 a percussão. As amostras foram coletadas de acordo com o perfil geotécnico e levadas para realização de ensaios físicos (granulometria) e químicos (determinação de metais pesados). Os metais quantificados foram: alumínio, cadmio, cromo, cobre, ferro, zinco, chumbo, manganês e níquel, em esctrofotômetro de emissão atômica acoplado (ICP-AES). As concentrações destes metais apresentaram-se abaixo dos sugeridos pela literatura, todavia, ressalta-se um comportamento crescente de cromo em áreas à montante da área de estudo. Comenta-se, também, sobre a baixa interferência dos métodos de coleta nas análises de resultados, uma vez que só interferiu significativamente (α=5%), nos contaminantes alumínio e manganês. VI SANTOS JR (2002) ABSTRACT The management of solid waste is significantly complex because solutions for problems associated with the several related areas do not follow the same pace of the expansion of population for the majority of cities in the world. Among them is “Campos dos Goytacazes” city, on the north region of Rio de Janeiro. With a population of approximately 400.000 in habitants, “Campos dos Goytacazes” faces a lack of alternatives concerning the places where the solid waste produced in the city can be disposed. Another topic that is equally complex is the degradation of areas by the disposal of solid waste. Therefore, studies to identify the level of contamination in these areas become necessary so that solutions that can minimize the environmental impacts can be proposed. This work is based in this argument. It proposes the investigation of areas for the disposal of solid waste in “Campos dos Goytacazes” city. However, soil investigation have only been associated with contamination of the ground water, with its chemical composition been neglected. Another concern of this study is the assessment of different sampling methods and its implications on the results. So, a large geotechnical investigation were done concerning of 16 boreholes, 11 with a manual augers and 5 with a Standard Penetration Testing apparatus. The samples were collected according to the geotechnical profile of the soil and taken to the laboratory where characterization and chemical analysis were carried out. The metals analyzed were: aluminum, cadmium, chrome, copper, iron, zinc, lead manganese and nickel ICP-AES. The concentrations of these metals were below the concentrations suggested in the literature. However, an increasing level of chrome was observed in areas. It was also observed that the interference of the sampling method on the analysis of the results was low, showing a significant interference (α=5%) only for the contaminants aluminum and manganese. VII SANTOS JR (2002) LISTA DE FIGURAS PÁG Figura 5.1: Localização do Município de Campos dos Goytacazes..................... 21 Figura 5.2: Vista Aérea da Área de Estudo - CODIN........................................... 22 Figura 5.3: Vista Aérea da ADRSU da Cidade de Campos dos Goytacazes....... 22 Figura 5.4: Mapa Geomorfológico da Área de Estudo (ESC: 1/1.000.000)......... 22 Figura 5.5: Mapa Geológico da Área de Estudo (ESC: 1/1.000.000).................. 23 Figura 5.6: Mapa Pedológico da Área de Estudo (ESC: 1/1.000.000)................. 24 Figura 5.7: Carta Topográfica do Município de Campos dos Goytacazes/RJ (Sub-Bacia da Área de Estudo)........................................................................... 25 Figura 6.1: Posto de Entrega Voluntária (PEV).................................................... 34 Figura 7.1: Levantamento Topográfico – Foto Ilustrativa..................................... 55 Figura 7.2.: Sondagem a Percussão - Foto Ilustrativa......................................... 56 Figura 7.3- Mapa de Localização dos Furos à Percussão................................... 57 Figura 7.4: Sondagem a Trado – Foto Ilustrativa................................................. 59 Figura 7.5: Mapa de Localização dos Furos a Trado........................................... 60 Figura 7.6: Mapa de Locação dos Pontos de Monitoramento.............................. 60 Figura 7.7: Perfil Esquemático – Poço Padrão.................................................... 61 Figura 8.1: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – SP02.............................. 68 Figura 8.2: Análise Granulométrica – Sondagem a Percussão – SP02............... 69 Figura 8.3: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – SP04.............................. 71 Figura 8.4: Análise Granulométrica – Sondagem a Percussão – SP04............... 72 Figura 8.5: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – SP06.............................. 74 Figura 8.6: Análise Granulométrica – Sondagem a Percussão – SP06............... 75 Figura 8.7: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – SP10.............................. 77 VIII SANTOS JR (2002) Figura 8.8: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – SP12.............................. 79 Figura 8.9: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST01.............................. 81 Figura 8.10: Análise Granulométrica – Sondagem a Trado – ST01.................... 82 Figura 8.11: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST02............................ 84 Figura 8.12: Análise Granulométrica – Sondagem a Trado – ST02.................... 85 Figura 8.13: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST03............................ 87 Figura 8.14: Análise Granulométrica – Sondagem a Trado – ST03.................... 87 Figura 8.15: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST04............................ 89 Figura 8.16: Análise Granulométrica – Sondagem a Trado – ST04.................... 89 Figura 8.17: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST05............................ 90 Figura 8.18: Análise Granulométrica – Sondagem a Trado – ST05.................... 91 Figura 8.19: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST06............................ 93 Figura 8.20: Análise Granulométrica – Sondagem a Trado – ST06.................... 94 Figura 8.21: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST07............................ 96 Figura 8.22: Análise Granulométrica – Sondagem a Trado – ST07.................... 97 Figura 8.23: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST10............................ 99 Figura 8.24: Análise Granulométrica – Sondagem a Trado – ST10.................... 100 Figura 8.25: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST12............................ 102 Figura 8.26: Análise Granulométrica – Sondagem a Trado – ST12.................... 103 Figura 8.27: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST14............................ 105 Figura 8.28: Análise Granulométrica – Sondagem a Trado – ST14.................... 106 Figura 8.29: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST16............................ 108 Figura 8.30: Análise Granulométrica – Sondagem a Trado – ST16.................... 109 Figura 8.31: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST22............................ 111 Figura 8.32: Análise Granulométrica – Sondagem a Trado – ST22.................... 112 IX SANTOS JR (2002) Figura 9.1: Planta Topográfica: Plani-Altimétrica................................................. 115 Figura 9.2: Curvas de Isoteores de Al.................................................................. 116 Figura 9.3: Curvas de Isoteores de Cd................................................................ 117 Figura 9.4: Curvas de Isoteores de Cr................................................................. 118 Figura 9.5: Curvas de Isoteores de Cu................................................................ 119 Figura 9.6: Curvas de Isoteores de Fe................................................................. 120 Figura 9.7: Curvas de Isoteores de Ni.................................................................. 121 Figura 9.8: Curvas de Isoteores de Pb................................................................. 122 Figura 9.9: Curvas de Isoteores de Mn................................................................ 123 Figura 9.10: Curvas de Isoteores de Zn............................................................... 124 X SANTOS JR (2002) LISTA DE GRÁFICOS PÁG. Gráfico 8.1: Concentração de metais pesados em solos – SP-02..................... 70 Gráfico 8.2: Concentração de metais pesados em solos – SP-04..................... 73 Gráfico 8.3: Concentração de metais pesados em solos – SP-06..................... 76 Gráfico 8.4: Concentração de metais pesados em solos – SP-10..................... 78 Gráfico 8.5: Concentração de metais pesados em solos – SP-12..................... 80 Gráfico 8.6: Concentração de metais pesados em solos – ST-01..................... 83 Gráfico 8.7: Concentração de metais pesados em solos – ST-02..................... 86 Gráfico 8.8: Concentração de metais pesados em solos – ST-03..................... 88 Gráfico 8.9: Concentração de metais pesados em solos – ST-05..................... 92 Gráfico 8.10: Concentração de metais pesados em solos – ST-06................... 95 Gráfico 8.11: Concentração de metais pesados em solos – ST-07................... 98 Gráfico 8.12: Concentração de metais pesados em solos – ST-10................... 101 Gráfico 8.13: Concentração de metais pesados em solos – ST-12................... 104 Gráfico 8.14: Concentração de metais pesados em solos – ST-14................... 107 Gráfico 8.15: Concentração de metais pesados em solos – ST-16................... 110 Gráfico 8.16: Concentração de metais pesados em solos – ST-22................... 113 XI SANTOS JR (2002) LISTA DE TABELAS PÁG. Tabela 1.1: Percentual de Áreas em Processo de Desertificação..................... 11 Tabela 6.1: Composição Gravimétrica dos Resíduos Sólidos Urbanos............. 31 Tabela 6.2: Produção de Resíduos Sólidos Per Capita em Alguns Países e 37 Cidades.............................................................................................................. Tabela 6.3: Brasil - Lixo coletado por região nos domicílios urbanos – 1991.... 37 Tabela 6.4: Brasil - Percentual do lixo coletado nas Regiões Metropolitanas – 1991................................................................................................................... 38 Tabela 6.5: Brasil – População urbana, por nível de renda, com acesso à coleta de lixo - 1990 (Em %).............................................................................. 38 Tabela 6.6: Brasil – Composição Média do Lixo................................................ 39 Tabela 6.7: Composição dos resíduos domésticos em diversos países - % do 39 peso total........................................................................................................... Tabela 6.8: Brasil - Destino Final do Lixo (Em %)............................................. 40 Tabela 6.9:Tratamento e Disposição Final do Lixo Coletado em outros países – 1990 (Em %)................................................................................................... 41 Tabela 6.10: Concentração máxima permitida de metais em solos agrícolas, tratados com lodo de esgoto, em diversos países............................................. 47 Tabela 7.1: Valores de referência de Metais pesados segundo diversos autores............................................................................................................... 66 Tabela 9.1: Coeficiente de Correlação de Pearson – Pontos de Amostragem.. 125 Tabela 9.2: Coeficiente de Correlação de Pearson – Elementos Químicos Quantificados..................................................................................................... 126 Tabela 9.3: Concentração de elementos em Aterros no Brasil.......................... 127 XII AVALIAÇÃO DA CONTAMINAÇÃO DO SOLO POR METAIS PESADOS NA ÁREA DE DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS DA CIDADE DE CAMPOS DOS GOYTACAZES – RJ. ELIAS LIRA DOS SANTOS JUNIOR “Dissertação submetida ao Programa de Mestrado em Engenharia Civil da Universidade Estadual do Norte Fluminense como requisito parcial para a obtenção do grau de: Mestre em Ciências de Engenharia.” Orientador: Prof. Sérgio Tibana. Co – Orientador(a): Profª. Cristina Maria Magalhães de Souza. CAMPOS DOS GOYTACAZES – RJ. DEZEMBRO – 2002. AVALIAÇÃO DA CONTAMINAÇÃO DO SOLO POR METAIS PESADOS NA ÁREA DE DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS DA CIDADE DE CAMPOS DOS GOYTACAZES – RJ. ELIAS LIRA DOS SANTOS JUNIOR Dissertação submetida ao Programa de Mestrado em Engenharia Civil da Universidade Estadual do Norte Fluminense como requisito parcial para a obtenção do grau de: Mestre em Ciências de Engenharia. Aprovada em 11 de dezembro de 2002. BANCA EXAMINADORA: _____________________________________________________________ Prof. PhD. Tacio Mauro Pereira Campos. PUC/RJ _____________________________________________________________ Prof. D.Sc. Frederico Terra de Almeida; LECIV/CCT/UENF. _____________________________________________________________ Prof. D.Sc. Cristina Maria Magalhães de Souza; LCA/CBB/UENF (Co-Orientadora). _____________________________________________________________ Prof. D.Sc. Sérgio Tibana; LECIV/CCT/UENF (Orientador). SANTOS JR (2002) CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO 1 CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO SANTOS JR (2002) CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO 2 CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO 1.1- CONCEITOS i) Desenvolvimento sustentável Em 1987, a Comissão Mundial do Meio Ambiente e Desenvolvimento das Nações Unidas publicou o Relatório Brundtland, que apresentou um conceito de desenvolvimento sustentável – “...aquele desenvolvimento que atende às necessidades do presente sem comprometer as possibilidades de as gerações futuras atenderem às suas próprias” – que, mais que um conceito, transmitia o desejo de mudança de paradigma para um estilo de desenvolvimento, que não se mostrasse excludente socialmente e danoso ao meio ambiente. Desenvolvimento sustentável deve, portanto, significar desenvolvimento social e econômico estável, equilibrado, com mecanismos de distribuição das riquezas geradas e com capacidade de considerar a fragilidade, a interdependência e as escalas de tempo próprias e específicas dos recursos naturais. Viabilizar esse conceito na prática implica mudança de comportamento pessoal e social, além de transformações nos processos de produção e de consumo. Para tanto, faz-se necessário o desencadeamento de um processo de discussão e comprometimento de toda a sociedade. Essas características tornam, ainda hoje, o desenvolvimento sustentável um processo a ser ainda implementado. ii) Sustentabilidade Sustentabilidade ecológica – refere-se à base física do processo de crescimento e tem como objetivo a manutenção de estoques de capital natural, incorporados às atividades produtivas. Sustentabilidade ambiental – refere-se à manutenção da capacidade de sustentação dos ecossistemas, o que implica a capacidade de absorção e recomposição dos ecossistemas em face das agressões antrópicas. Sustentabilidade social – refere-se ao desenvolvimento e tem por objetivo a melhoria da qualidade de vida da população. Para o caso de países com problemas de desigualdade e de exclusão social, implica a adoção de políticas distributivas e a universalização de atendimento a questões como saúde, educação, habitação e seguridade social. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO 3 Sustentabilidade política – refere-se ao processo de construção da cidadania para garantir a incorporação plena dos indivíduos ao processo de desenvolvimento. Sustentabilidade econômica – refere-se a uma gestão eficiente dos recursos em geral e caracteriza-se pela regularidade de fluxos do investimento público e privado. Implica a avaliação da eficiência por processos macrossociais. 1.2- ASPECTOS GERAIS O convívio do homem e o meio ambiente torna-se cada vez mais problemático a medida que o ser humano tem dificuldades em preservar as condições naturais do meio no qual vive, tornando-o, assim, um meio inadequado para a sua própria saúde. As viabilidades ambiental, social e política surgiram no inicio da década de 80 como marcos regulamentadores das ações antrópicas, sobremaneira, as obras de engenharia. (e.g: estradas, túneis, barragens, etc.). Entre as medidas que minimizam os impactos ambientais, oriundos das atividades antrópicas, o saneamento básico tem como meta a higiene do meio físico (ar, água, solo e rochas), constituindo-se, desta forma, em uma ferramenta de suma importância para a identificação e caracterização de alterações neste meio, sejam estas diretas ou indiretas. A falta de prioridade no setor indica números alarmantes, haja vista que 77% dos resíduos urbanos são lançados em lixões, 23% em aterros (dos quais 11% em aterros sanitários), além do fato de existirem aproximadamente 50.000 crianças dispostas nestas áreas por todo país (IPT/CEMPRE, 2000). Construído com a participação qualificada de atores relevantes do governo e da sociedade, por meio de diferentes formas de consulta e debate, o documento Cidades sustentáveis, elaborado pelo Consórcio Parceria 21, tem por objetivo geral subsidiar a formulação da Agenda 21 brasileira com propostas que introduzam a dimensão ambiental nas políticas urbanas vigentes ou que venham a ser adotadas, respeitando-se as competências constitucionais em todas as esferas de governo. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO 4 1.3- A AGENDA 21 BRASILEIRA A Agenda 21, proposta pelos países participantes da Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento (ECO-92), representou um avanço no sentido de reforçar a idéia segundo a qual desenvolvimento e meio ambiente constituem um binômio central e indissolúvel e, como tal, deve ser incorporado às políticas públicas e às práticas sociais de todos os países do planeta. A base dessa construção – o conceito de desenvolvimento sustentável – surge como contraponto aos tradicionais modelos de desenvolvimento econômico, caracterizados pelos fortes impactos negativos na sociedade e no meio ambiente. As sociedades modernas vêm gradualmente reconhecendo, em todas as suas dimensões, os problemas inerentes à contínua busca de crescimento econômico. Esse crescimento, por sua vez, passa a considerar, cada vez mais, suas repercussões e seus impactos negativos nos grupos sociais e no meio ambiente, identificando custos econômicos expressivos, anteriormente desprezados. A tarefa de reconhecer e minimizar esses custos representa uma excelente oportunidade de transformar as práticas de desenvolvimento econômico em todo o mundo, criando as condições para a implementação do desenvolvimento sustentável. A estrutura da Agenda 21 Brasileira contemplará três partes principais: uma parte introdutória delineando o perfil do país no limiar do século XXI, uma parte dedicada aos temas prioritários e uma seção sobre medidas propostas. O trabalho deverá privilegiar uma abordagem multissetorial da realidade brasileira, procurando enfatizar a interdependência entre as dimensões ambiental, econômica, social e institucional. Os temas considerados prioritários para detalhamento, segundo a Comissão de Políticas de Desenvolvimento Sustentável e da Agenda 21 Nacional – CPDS – são: Cidades Sustentáveis, Agricultura Sustentável, Infra-estrutura e Integração Regional, Gestão dos Recursos Naturais, Redução das Desigualdades Sociais e Ciência e Tecnologia e Desenvolvimento Sustentável. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO 5 1.4- SITUAÇÃO ATUAL DOS RECURSOS NATURAIS A experiência tem evidenciado que o uso intensivo e irracional do solo pode resultar na degradação desse recurso, com dramáticas conseqüências para a sociedade. Torna-se vital, portanto, concentrar esforços na gestão do recurso solo para seu uso racional, eficiente e produtivo, de modo a satisfazer as necessidades das atuais e futuras gerações. É evidente a ocorrência de processos de uso inadequado (agrícola e nãoagrícola) do recurso solo, resultando em degradação, em vários níveis e graus. Nesses processos, incluem-se, principalmente: acidificação, salinização, erosão e desertificação. A extensão dessas áreas degradadas é de difícil dimensionamento, mas é reconhecidamente expressiva. Os impactos negativos, na economia e no ambiente, decorrentes das formas inadequadas de uso do solo são preocupantes, exigindo reversão da situação. Esses impactos afetam a capacidade produtiva dos solos e os demais recursos naturais, principalmente os recursos hídricos. Além disso, suas conseqüências têm, muitas vezes, repercussões que extrapolam as áreas onde ocorrem. Assim, por exemplo, a erosão hídrica acelerada resulta no assoreamento e na poluição de cursos e reservatórios de água, causando enchentes, destruição e pobreza em amplas áreas geográficas. O recurso solo tem sido afetado, também, por atividades não-agrícolas, incluindo-se a mineração, as obras de infra-estrutura, os assentamentos urbanos e industriais, as áreas de recreação, entre outras. Extensas áreas de terra têm sido utilizadas para mineração organizada (minérios de ferro, alumínio, fosfatos etc.) e não-organizada (garimpos, extração de areia, cascalheiras etc.), resultando, freqüentemente, em sítios de degradação. As obras consideradas de como infra-estrutura, grandes especialmente causadoras de as rodovias, desequilíbrios do têm sido sistema solo/água/planta. É notória a ocorrência freqüente de sulcos e voçorocas ao longo das estradas, resultantes de seu planejamento inadequado ou de sua precária manutenção. De modo geral, o uso não-agrícola do solo carece de um tratamento sistematizado de informações sobre a fragilidade desse recurso e sobre as SANTOS JR (2002) CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO 6 potenciais repercussões no meio ambiente. O mesmo ocorre com o uso agrícola, incluindo-se lavouras, pecuária e florestas. O contexto institucional ligado, direta ou indiretamente, à gestão do recurso solo é complexo, inconsistente e de insuficiente operacionalidade. Não existe definição clara de responsabilidades dos órgãos públicos, considerando as esferas federal, estadual e municipal. Não é dada a devida prioridade à sua gestão, pelos governos, desde as fases de planejamento até as de controle da qualidade desse recurso. Inúmeros fatores interagem no processo de gestão dos recursos naturais. O processo de gestão, portanto, necessita considerar, além das relações intrínsecas entre os recursos naturais, as relações de interdependência existentes com as dinâmicas econômica, social e política. Em geral, pode-se afirmar que a ação antrópica é o primeiro passo na geração de efeitos em cascata sobre os recursos naturais. A forma como a ação de desmatamento influencia na regulamentação hídrica provoca degradação das bacias hidrográficas, erosão, perda de fertilidade dos solos; contribui para a desertificação e interfere no processo de mudanças climáticas. Os fatores naturais – água, solo, ar, vegetação, fauna – interagem entre si de modo sistêmico, fazendo com que uma alteração sobre qualquer um desses fatores tenha repercussão imediata sobre todos. Portanto, ao se tratar da gestão dos recursos naturais em um determinado espaço físico – uma bacia hidrográfica, uma região, uma localidade –, é indispensável considerar a sinergia que existe entre eles e buscar orientar seus respectivos usos, de modo a respeitar essa interação. 1.5- USO DO SOLO Para suprir suas necessidades, o ser humano usa a terra – entendida como fase terrestre, onde se situam os recursos naturais – de diversas maneiras: para produzir alimentos, fibras e madeiras para finalidades urbanas e industriais, para transportes rodoviários, ferroviários e aéreos, para a extração de minérios e de materiais de construção, para distribuição de energia e para a disposição dos resíduos. Adicionalmente, precisa da terra para fins considerados não-produtivos, tais como recreação e, em seu estado natural, como habitat da imensa variedade de plantas e animais. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO 7 O solo, como um dos recursos da terra, vem, portanto, sofrendo uma crescente pressão decorrente dos diferentes tipos de uso. Tal situação é preocupante, na medida em que o solo é um recurso natural finito e não-renovável, se considerado em uma escala temporal compatível com a intervenção humana. A experiência tem evidenciado que o uso intensivo e irracional do solo pode resultar na degradação desse recurso, com dramáticas conseqüências para a sociedade. Torna-se vital, portanto, concentrar esforços na gestão do recurso solo para seu uso racional, eficiente e produtivo, de modo a satisfazer as necessidades das atuais e das futuras gerações. Combinado com a água, o solo constitui o sustentáculo da agricultura. É o solo que fornece os nutrientes essenciais ao crescimento das plantas, armazenando a água ou a umidade essencial, vital a esse crescimento e à absorção mineral. O solo, no entanto, não é apenas um complexo inorgânico de areia, silte e argila, mas um conjunto de organismos vivos, dotado de componentes biológicos de natureza dinâmica. Nesse contexto, suas características apresentam limitações potenciais, sensíveis a suas potenciais utilizações. O estudo da gênese e da morfologia do solo tem como objetivo, também, a sua classificação em termos de maior ou menor permeabilidade, característica que intervém de modo fundamental na rapidez das enchentes e na parcela levada às vazões de estiagens pelas águas subterrâneas. A cobertura vegetal, em particular as florestas, filia-se às questões geológicas, influenciando enormemente as condições de intercepção de precipitações, retenções e infiltração, escoamento superficial e subsuperficial, evaporação e transpiração. Os graus de perturbação dessa cobertura vegetal natural e o manejo de cultivos – anuais, perenes, pastagens e forrageiras – introduzem características que levam a que meios técnico-científicos se preocupem com três grandes problemas, a saber: i) poluição das águas continentais (água doce); ii) erosão dos solos, perda de fertilidade, salinização e desertificação; e iii) perdas irreversíveis da diversidade biológica. Os causadores desses problemas são os dejetos urbanos, humanos, industriais e agrícolas; os desmatamentos indiscriminados; o manejo inadequado do solo e da água; deficiências de sistemas de drenagem; queimadas; extrativismo desmesurado (caça, pesca, madeiras e outras plantas), entre outros. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO 8 As soluções normalmente apontadas, que são recentes, referem-se a: i) recuperação e conservação dos mananciais de água; ii) recuperação e conservação dos solos; e iii) conservação da biodiversidade (unidades de conservação) e conservação de recursos genéticos (in situ e ex situ). O solo, quando em seu estado natural, tem um equilíbrio dinâmico, com interações contínuas entre seus componentes físicos, químicos e biológicos. O uso do solo, para qualquer finalidade, resulta, em geral, na quebra desse equilíbrio. No entanto, quando usado racionalmente, de acordo com sua aptidão e com técnicas apropriadas, o solo atinge um novo estado de equilíbrio que pode ser estável e produtivo. Seu uso inadequado, por outro lado, resultará em instabilidade e degradação, com perda parcial ou total de sua capacidade produtiva. A recuperação dessa capacidade é por vezes possível, mas implica custos elevados para a sociedade. A não-observância de princípios ecológicos na formulação de sistemas de uso do solo, com respeito às suas diferentes categorias, tem sido responsável pela contínua degradação dos solos. Derrubar a vegetação natural, praticar cultivos, queimadas e introduzir novas espécies de plantas e animais são mudanças significativas que se podem igualar, em seus efeitos, às mudanças catastróficas que, durante períodos geológicos, estabelecem seqüências de erosão e transformam a topografia. A degradação dos solos nem sempre decorre das mudanças ocasionadas pela agricultura. Um desenvolvimento urbano mal localizado, sistemas rodoviários mal planejados e assentados, má conservação florestal e muitos outros aspectos da extensa atividade humana podem causar a instabilidade e a degradação (Downes, 1983). No que se refere ao Brasil, freqüentemente são feitas afirmativas sobre sua vocação agrícola, classificando o país como celeiro do mundo. Essas afirmações, baseadas quase exclusivamente no fator solo, referem-se à enorme extensão territorial brasileira. Esse potencial do solo, efetivamente grande, precisa ser referenciado a algumas condicionantes, das quais se destacam duas. A primeira refere-se à natureza do solo, como oferta. Nesse particular, deve-se ter presente que: i) mais de um terço (35,3%) do território nacional é totalmente desaconselhável para qualquer tipo de atividade agrícola; ii) adicionando-se as áreas que sofrem SANTOS JR (2002) CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO 9 algum tipo de restrição mais séria, mais da metade do território do país não serve ou não pode ser utilizado em agricultura, salvo mediante elevadíssimos investimentos; e iii) apenas 4,2% são solos de boas características, ou seja, “solos profundos, bem drenados, predominantemente de textura média ou argilosa, com fertilidade natural variando de alta a média”. Esse percentual representa cerca de 35 milhões de hectares. A segunda condicionante refere-se ao modo irregular como se distribuem esses 35 milhões de hectares em todo o território nacional. Além disso, a maior parte do país é de clima tropical, em que os fenômenos naturais - radiação, temperatura, luminosidade, ventos e chuvas se manifestam de modo muito intenso, provocando e produzindo reações não desejáveis, tais como erosões, ervas daninhas, pragas e doenças de plantas e de animais. É forçoso, portanto, reconhecer que o manejo dos solos deve ter alicerce em três condições básicas para a superação das suas condicionantes e restrições. Em primeiro lugar, é preciso desenvolver e adotar tecnologias adequadas; em segundo lugar, é necessária a inversão de expressivo volume de capital para a construção da fertilidade e para o manejo desses solos e, em terceiro, é fundamental, para aqueles que detêm/usam terras agricultáveis, ter disponível grande habilidade de gestão empresarial. No Brasil, o uso predominante do recurso solo destina-se à agricultura, seja para produção de alimentos, fibras ou madeiras. As principais funções do solo, nesse processo, são o provimento de suporte mecânico para as plantas, por meio de seu sistema radicular, e o fornecimento de água e de elementos nutritivos (nutrientes) para o desenvolvimento dos vegetais, desde a germinação até a colheita. O modelo agrícola ainda predominante no país tem fortes conexões com o modelo conhecido como Revolução Verde, fortemente embasado no uso de energia fóssil e de agroquímicos e na mecanização intensiva. A principal preocupação é a produtividade, em sua dimensão econômica. Uma das premissas desse modelo tem sido o trabalho intensivo da camada superficial do solo, envolvendo o uso de implementos (principalmente de arados e grades) para revolver o solo, incorporar insumos (calcário e fertilizantes) e nivelar a superfície do terreno. O uso contínuo e repetitivo dessas práticas tem-se mostrado ineficiente, resultando, entre outras situações, na destruição dos agregados do solo, na SANTOS JR (2002) CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO 10 formação de camadas compactadas, no decréscimo da permeabilidade e, por conseqüência, no aumento do escorrimento da água pela superfície da terra. A combinação da ação desagregadora das gotas da chuva (de natureza intensa em regiões tropicais) sobre um solo descoberto após a aração/gradagem e a energia da enxurrada têm sido a principal fonte de erosão e degradação do solo no Brasil. Segundo dados do IPEA (1997), as perdas ambientais associadas ao recurso solo para uso agrícola e florestal, causadas por processos de erosão, são estimadas em 5,9 bilhões de dólares ou 1,4% do PIB brasileiro. Os efeitos imediatos dessa situação são observados nas propriedades agrícolas, com o declínio da produtividade física e da competitividade do empreendimento. No Estado do Paraná, por exemplo, a produtividade da cultura da soja caiu de 60 sacas por hectare para 35, representando uma perda anual de 55 milhões de sacas, segundo a EMATER/PR. A manutenção desses desequilíbrios facilita os processos de desertificação, mesmo em áreas com climas úmidos. É bastante conhecido o caso da região da Campanha rio-grandense, onde os desmatamentos indiscriminados e a pressão de pastoreio redundaram em extensas áreas pré-desertificadas ou mesmo desertificadas. Na região do semi-árido do Nordeste, de um modo geral, observa-se avançado processo de desertificação. A Tabela 1.1, a seguir, ilustra esse fato. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO 11 Tabela 1.1 – Percentual de áreas em processo de desertificação ESTADO % Alagoas 3 Piauí 5 Bahia 5 Sergipe 12 Pernambuco 25 Rio Grande do Norte 36 Ceará 52 Paraíba 63 Fonte: EMBRAPA, 1994. Outro processo altamente degradante é a salinização do solo em regiões onde a evapotranspiração potencial supera a pluviosidade. Relatos dessa situação são freqüentes na região Nordeste em face do mau manejo da irrigação, provocando a deposição de sais na superfície do solo. Embora os prejuízos imediatos da degradação do solo se situem no âmbito das propriedades agrícolas, as conseqüências a longo prazo têm resultantes fora da propriedade agrícola e até mesmo da área rural. Essas conseqüências referemse ao assoreamento de cursos de água e de reservatórios, causando prejuízos aos investimentos hidráulicos, além de enchentes e inundações. Em 1982, aportaram a Itaipu 12,5 milhões de toneladas de terra, segundo cálculos da Secretaria de Agricultura do Paraná. No Rio Grande do Sul, a maior barragem do estado, Passo Real, poderá estar totalmente assoreada em um prazo de trinta a quarenta anos, por causa da quantidade de terra em suspensão carreada pelos rios que ali desembocam. No vale do Itajaí, em Santa Catarina, o assoreamento nas barragens de controle de enchentes exige constantes dragagens, com altíssimos custos. O recurso solo tem sido também intensamente usado, no Brasil, para fins não-agrícolas, incluindo-se a mineração, as obras de infra-estrutura, os assentamentos urbanos e industriais, as áreas de recreação e de manutenção da biodiversidade. Os impactos ambientais gerados pelas formas inadequadas de uso do solo afetam, além de sua capacidade produtiva, os demais recursos naturais, SANTOS JR (2002) CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO 12 principalmente os recursos hídricos, tendo suas conseqüências, muitas vezes, repercussões que extrapolam as áreas onde ocorrem. Assim, por exemplo, a erosão hídrica acelerada resulta no assoreamento e na poluição de cursos e reservatórios de água, causando enchentes, destruição e pobreza em amplas áreas geográficas. É necessário, contudo, registrar uma evolução positiva desse cenário nos últimos anos, como resultado da maior conscientização e da melhoria da legislação e do controle ambiental. A exigência legal de previsão e prevenção de impactos ambientais, em processos de ocupação do solo, têm tido resultados positivos. Assim posto e esperando-se uma mudança radical no que se refere a essas práticas equivocadas, espera-se resgatar um grande passivo na área de disposição final de lixo, que é um problema que desafiará as gerações futuras de engenheiros ambientais. Nesse particular é ainda em todo o mundo a prática de se dispor o lixo em aterros sanitários a tecnologia mais empregada. Isso explica-se pelo fato de que o aterro sanitário é, dos métodos usuais de tratamento/disposição de lixo, aquele que tem o mérito de ser auto-suficiente não necessitando de práticas auxiliares para dispor o lixo de modo adequado no meio ambiente, pelo menos se considerarmos o denominado lixo comum. Diversos autores consideram o lixo como um dos determinantes da estrutura epidemiológica da comunidade, exercendo sua ação sobre a incidência das doenças ao lado de outros fatores. Embora exista, no meio técnico, uma percepção sobre os efeitos dos resíduos sólidos domésticos sobre a saúde humana, não há uma demonstração definitiva sobre a natureza desta relação. Sabe-se que, quando não é propiciado um manejo adequado aos resíduos sólidos, estes podem abrigar agentes portadores de doenças, oferecendo riscos à saúde pública e aos profissionais encarregados da coleta de lixo. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO II: HIPÓTESE DO TRABALHO 13 CAPÍTULO II: HIPÓTESE DO TRABALHO SANTOS JR (2002) CAPÍTULO II: HIPÓTESE DO TRABALHO 14 CAPÍTULO II: HIPÓTESE DO TRABALHO Neste trabalho parte-se da premissa que a “área de disposição final dos resíduos sólidos urbanos da cidade de Campos dos Goytacazes” (ADRSU) apresenta um grau de contaminação por metais pesados pelo lançamento indiscriminado deste tipo de material e que esta contaminação migra no sentido sudeste de acordo com o regime de fluxo sub-superficial. Dentro desta premissa acusa-se que o fluxo, nas camadas do subsolo, é predominantemente horizontal, o que inibi o transporte de poluentes verticalmente. Outra hipótese considerada neste estudo é a de que existe diferença entre os métodos de coleta de amostras, ou seja, existe diferença nos resultados analíticos em função da sondagem, seja ela a trado ou à percussão. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO III: OBJETIVOS 15 CAPÍTULO III: OBJETIVOS SANTOS JR (2002) CAPÍTULO III: OBJETIVOS 16 CAPÍTULO III: OBJETIVOS 3.1- OBJETIVO GERAL O objetivo principal desta pesquisa foi a identificação do grau de contaminação do solo por metais pesados na “ Área de Disposição Final de Resíduos Sólidos Urbanos da Cidade de Campos dos Goytacazes”, no Estado do Rio de Janeiro. Desta forma obter-se-á a contaminação da área, por ocorrência, ou não, de metais nos diversos níveis de solo. 3.2- OBJETIVOS ESPECÍFICOS ! Identificação do sentido de fluxo sub-superficial e, possivelmente, a migração dos poluentes; ! Caracterização dos níveis de metais pesados nas diferentes camadas de solo; ! Classificação da ADRSU quanto ao nível de contaminação. ! Identificação da interferência dos resultados pelos diferentes métodos de coleta. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO IV: JUSTIFICATIVA E RELEVÂNCIA 17 CAPÍTULO IV: JUSTIFICATIVA E RELEVÂNCIA SANTOS JR (2002) CAPÍTULO IV: JUSTIFICATIVA E RELEVÂNCIA 18 CAPÍTULO IV: JUSTIFICATIVA E RELEVÂNCIA No lixo são vários os produtos contendo substâncias que conferem características de inflamabilidade, corrosividade, oxirredução ou toxicidade. As pilhas, baterias, lâmpadas fluorescentes e alguns tipos de frascos de aerossóis estão presentes no lixo urbano em quantidades significativamente maiores em relação a outros resíduos potencialmente perigosos (IPT/CEMPRE, 2000). Rousseaux et al (1989), fizeram uma estimativa das quantidades de metais pesados dispersos no lixo brasileiro, assim como a contribuição de cada componente do lixo para o teor final de metais no composto. Os plásticos aparecem como principal fonte de Cd (67 a 77% do total). O chumbo e o cobre fazem parte em quantidades importantes, nos metais ferrosos (29 a 50% de Pb e 14 a 50% de Cu). O couro contribui com 35% do Cr e a borracha com 32 a 37% do Zn. O papel aparece como notável fonte de Pb (10 a 14%). Os metais pesados (MP), definidos como elementos com massa específica maior que 5g/cm3, estão presentes em rochas e em concentrações elevadas, em áreas com adição de rejeitos industriais, biosólidos e alguns agroquímicos. Alguns desses elementos são essenciais para várias funções fisiológicas nos seres vivos, como Fe, Cu, Zn e Mn, enquanto outros, como Cd, Pb e Hg, não têm funções biológicas conhecidas. Quando em excesso no solo, esses elementos podem inibir o crescimento das plantas e causar alterações nas comunidades vegetais (Baker et al., 1994), como também exercer efeitos adversos sobre os microrganismos do solo (Valsecchi et al,1995), interferindo nas funções do ecossistema, com conseqüências ao meio ambiente e à saúde pública. Grandes esforços têm sido feitos para integrar conhecimentos que facilitem a reabilitação de solos contaminados por metais pesados, e assim, possibilitar o retorno da funcionabilidade e estabilidade do ecossistema formado (Vangronsveld & Cunningham, 1998). Para isto, procura-se amenizar o efeito da fitotoxicidade dos metais no solo, visando ao estabelecimento da vegetação. O diagnóstico da ADRSU é de suma importância para a prevenção de possíveis danos à saúde ocasionados por metais pesados. Tais elementos podem entrar na cadeia alimentar via hídrica, o que ocasionaria prejuízos significativos a comunidade local, ou ainda, circunvizinhas. SANTOS JR (2002) CAPITULO V: ÁREA DE ESTUDO19 CAPÍTULO V: ÁREA DE ESTUDO SANTOS JR (2002) CAPITULO V: ÁREA DE ESTUDO20 CAPÍTULO V: ÁREA DE ESTUDO 5.1- LOCALIZAÇÃO E ACESSO A área sob estudo está localizada a 11 Km do centro da cidade. A cidade de Campos dos Goytacazes está localizada na Região Norte do Estado do Rio de Janeiro, aproximadamente a 279 km da capital estadual, Rio de Janeiro, com uma área de 4.037 km2, sendo o maior município do Estado e possuindo uma população de 406.989 (quatrocentos e seis mil novecentos e oitenta e nove) habitantes (IBGE; 2000). Sua economia baseia-se no extrativismo mineral e na indústria agrícola, sobremaneira, na indústria sulcro-alcoleira, em franca decadência. A localização do município é apresentada na figura5.1 N Figura 5.1: Localização do Município de Campos dos Goytacazes. A ADRSU está inscrita ao Distrito Industrial do município, tendo como acessos a rodovia BR-101 Norte e o bairro Parque Garus, via ponte da Lapa. Na figura 5.2 apresenta-se o Distrito Industrial da cidade de Campos dos Goytacazes, e seus respectivos acessos. SANTOS JR (2002) CAPITULO V: ÁREA DE ESTUDO21 Lixão Acesso via Pq. Garus Acesso via Br-101 FIGURA 5.2: Vista Aérea da Área de Estudo - CODIN. A área do vazadouro situa-se junto a estrada de acesso a localidade de Brejo Grande, distando 3,1 km em relação a BR-101. Mal operada possivelmente desde o início de sua instalação, a área utilizada para a destinação final dos resíduos sólidos é inadequada, técnica e ambientalmente, para o recebimento de resíduos. Como não há cobertura das células, proliferam vetores e urubus que disputam restos de alimentos com animais e famílias de catadores (carapiras). A figura 5.3 indica a área de deposição de resíduos sólidos da Cidade e respectiva área de estudo. Área de Disposição FIGURA 5.3: Vista Aérea da ADRSU da Cidade de Campos dos Goytacazes A área vem sendo utilizada como depósito desde meados da década de 80, sendo instalados um CIEP (Centro de Integração de Estudos), e alguma pequena infra-estrutura para a comunidade local (energia elétrica; água). SANTOS JR (2002) CAPITULO V: ÁREA DE ESTUDO22 No inicio o lixo era depositado em células, que após sua utilização eram cobertas com material argiloso de áreas circunvizinhas do local em questão. 5.2- GEOLOGIA E GEOMORFOLOGIA A área situa-se nos denominados tabuleiros terciários, os quais estendem-se por quase, toda margem esquerda do Rio Paraíba do Sul. Os tabuleiros possuem uma uniformidade quanto a sua conformação edáfica (MIC, 1984). O relevo é suavemente ondulado onde as cotas variam de 12m a 42 m. A área é dita como plana resultante da acumulação fluvial, sujeita a inundações periódicas, correspondentes as várzeas atuais, depósitos sedimentares das planícies litorâneas (RADAMBRASIL; 1983). Na figura 5.4 é mostrada a configuração geomorfológica da área estudada. LIXÃO LEGENDA FIGURA 5.4: Mapa Geomorfológico da Área de Estudo (ESC:1/1.000.000) Os limites geológicos da área são determinados por uma Unidade PréCambriana denominada Bela Joana, constituída geralmente por gnaisses de granulação grosseira a média com coloração cinza-esverdeada, apresentando textura gnáissica porfiroblástica e subordinadamente cataclástica; estruturas SANTOS JR (2002) CAPITULO V: ÁREA DE ESTUDO23 magmáticas do tipos “Schlicren” e nebulítica; presença de neossomas lepticúticos. Esta formação encontra-se no Morro Alto ao norte do objeto de estudo. Na área de estudo encontram-se argilas orgânicas de coloração cinza-negra e depósitos de turfa, em lagos, pântanos e brejos, do período quaternário, próximo a lagoa Bom Jesus. Os sedimentos do grupo Barreiras estão representados a oeste por níveis descontínuos alternados de material friável e mal selecionado, desde arenoso, areno-argiloso a argiloso, constituído principalmente por grãos de quartzo sub-angulosos abundantes e grãos de feldspatos caulinizados; níveis conglomeráticos com seixos arredondados, de canal fluvial, e horizonte de concentrações lateríticas; bolsões de argila caulínica e características cores variegadas (roxa, amarela, branca e vermelha) nos níveis argilosos espessos. (DRM;1983). Na Figura 5.5 apresenta-se o mapa geológico da região em escala 1/1.000.000 (RADAMBRASIL; 1983), considerando a diversidade geológica do objeto da pesquisa LIXÃO FIGURA 5.5: Mapa Geológico da Área de Estudo (ESC:1/1.000.000) SANTOS JR (2002) CAPITULO V: ÁREA DE ESTUDO24 5.3- SOLOS O local de estudo é constituído basicamente de solos aluviais eutróficos não solódicos e solódicos, com horizonte A moderado de textura média e argilosa mais glei; pouco húmico álico de texturas argilosa e muito argilosa, de baixa e alta atividade, respectivamente, e relevo plano (RADAMBRASIL, 1983). Na Figura 5.6 ilustra-se, o trabalho, com o mapa pedológico da área de estudo. LIXÃO FIGURA 5.6: Mapa Pedológico da Área de Estudo (ESC:1/1.000.000) Existe a predominância de solos profundos com avançado estado de intemperização, com argilas de baixa atividade e ausência de materiais primários, correspondentes às classes dos Latossolos e Podzólicos. Estes solos apresentamse na forma de Podzólicos amarelo álico argiloso de baixa atividade, não abrúptico; textura arenosa/argilosa e média/argilosa; relevo suavemente ondulado mais Latossolo Amarelo Podzólicos, ambos álicos. Horizonte A moderado de textura argilosa relevo ondulado e suavemente ondulado (RADAMBRASIL, 1983). Considerando os perfis estratigráficos verifica-se que na parte superior da formação existe ocorrência de canga laterítica a profundidade de 2 a 3 m, chegando a aflorar nos terrenos de encosta (MIC, 1984). A espessura da camada do sedimento terciário da formação barreiras é indicada na bibliografia como sendo superior a 70 m, face ao levantamento de poços na localidade de Travessão. Os mesmos citam que este material foi objeto de SANTOS JR (2002) CAPITULO V: ÁREA DE ESTUDO25 transporte curto e rápido, por correntes que não conseguiram selecionar os elementos petrográficos, não formando estruturas sedimentares. Desta forma, atribui-se a origem destes sedimentos a uma decomposição das rochas gnáissicas do Cristalino, localizadas a oeste (MIC, 1984). 5.4- ASPECTOS FISIOGRÁFICOS Na figura 5.7 mostra-se a bacia hidrográfica referente à área de estudo em carta de 1:25.000 (MIC, 1984).. Bacia de drenagem Área de estudo FIGURA 5.7:Carta Topográfica do Município de Campos dos Goytacazes/RJ (Sub-Bacia da Área de Estudo). A região possui, em média, 600 mm de precipitações anuais. Desenvolvimento de formações superficiais arenosas, areno-argilosas e siltosas com sedimentação fluvial orgânica e ocorrência de cascalheiras recobertas por formações pioneiras herbáceas e vegetação secundária, predominando culturas cíclicas e permanentes, e pastagens naturais. Abrangem planícies e terraços fluviais SANTOS JR (2002) CAPITULO V: ÁREA DE ESTUDO26 e fluviolacustres, com meandros e paleocanais em estágio de colmatagem, leques de esparamentos coluviais periodicamente inundáveis, em áreas de declives inferiores a 2%. A ação do relevo se reflete principalmente sobre a dinâmica da água, quer no sentido vertical (infiltração), quer no lateral (“run off”), assim como indiretamente sobre a temperatura e radiações. A área de drenagem da bacia é de aproximadamente 350 hectares, sendo a área de estudo de aproximadamente 35 hectares correspondendo a aproximadamente, 10% da área da bacia de drenagem. O local possuía uma grande quantidade de lagoas e regiões alagadiças, que serviam como barreiras geoquímicas. Com o passar dos anos, parte deste acervo foi suprimido por ações antrópicas. Dentre as ações antrópicas existentes no local pode-se citar: o desmatamento, o lançamento descontrolado de resíduos sólidos, o assoreamento, etc. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 27 CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 28 CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 6.1- RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS 6.1.1- INTRODUÇÃO Um dos maiores desafios com que se defronta a sociedade moderna é o equacionamento da questão do lixo urbano. Além do expressivo crescimento da geração de resíduos sólidos, sobretudo nos países em desenvolvimento, observamse, ainda, ao longo dos últimos anos, mudanças significativas em suas características. Essas mudanças são decorrentes principalmente dos modelos de desenvolvimento adotados e da mudança nos padrões de consumo. O crescimento populacional aliado à intensa urbanização, acarreta a concentração da produção de imensas quantidades de resíduos e a existência cada vez menor de áreas disponíveis para a disposição desses materiais. Juntam-se a esses fatos, as questões institucionais, que tornam cada vez mais difícil para os municípios darem, um destino adequado ao lixo produzido. 6.1.2- DEFINIÇÕES DOS RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS – RSU São diversas as definições dadas aos resíduos sólidos urbanos conforme os interesses, sejam eles normativos, administrativos, de pesquisa, entre outros. Segundo a NBR 10004/1987 da ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT), os resíduos sólidos são definidos como ...resíduos nos estados sólidos e semi-sólidos, que resultam de atividades da comunidade de origem: industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e varrição. Ficam incluídos nesta definição os lodos provenientes de sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de controle de poluição, bem como determinados líquidos, cujas particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou corpos d’água, ou exijam para isso soluções técnicas e economicamente inviáveis em face à melhor tecnologia disponível. A Fundação Prefeito Faria Lima/Centro de Estudos e Pesquisas de Administração Municipal (CEPAM) (citada por Compromisso Empresarial para Reciclagem (CEMPRE, 1995), define os resíduos sólidos como sendo restos das atividades humanas, considerados pelos geradores como inúteis, indesejáveis ou SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 29 descartáveis. Apresentam-se sob estado sólido, semi-sólido ou semilíquido (com conteúdo líquido insuficiente para que este possa fluir livremente). A Fundação Serviços de Saúde Pública (FSESP; 1981, citada por Nóbrega et al. (1994), define o lixo como um conjunto de resíduos sólidos resultantes da atividade humana. De acordo com a Prefeitura Municipal de Porto Alegre (PMPA), citada por Rocha. (1993), o lixo é um subproduto do conjunto de atividades desenvolvidas pela sociedade, com o objetivo de atender as suas necessidades de consumo. Embora existam definições sobre RSU mais abrangentes, resumidas e detalhadas, há de se ressaltar que, na elaboração de projetos sobre lixo, deve-se utilizar as definições normativas, como as da ABNT, no caso do Brasil. 6.1.3- CLASSIFICAÇÃO DOS RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS – RSU Os Resíduos Sólidos Urbanos são constituídos de uma massa bastante heterogênea. Além de variarem em função de diversos parâmetros, são formados por variados componentes físicos. Segundo Barros et al. (1995), os resíduos, quanto à fonte geradora, classificam-se usualmente em: domiciliar, comercial, institucional, público, especial, de unidade de saúde, industrial e urbano. De acordo com o autor supracitado, as definições utilizadas para os resíduos de interesse deste estudo são: • Lixo comercial: procedente dos estabelecimentos comerciais, tais como, escritórios, bancos, lojas, hotéis, restaurantes, supermercados, quitandas, empresas e outros. Suas características dependem das atividades ali desenvolvidas. Constituem-se de papéis, papelão, plásticos, caixas, embalagens de madeira, sobras de alimentos, resíduos de lavagens, etc. • Lixo institucional: produzido em instituições públicas e privadas, como teatros, escolas, cinemas, igrejas e outros. Suas características permitem classificálo como do tipo comercial. • Lixo industrial: originário das diferentes atividades industriais e, portanto, com uma composição muito variada. Os resíduos de alguns tipos de indústrias, como padarias, confecções, as chamadas indústrias caseiras, podem ser classificados como comerciais. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 30 6.1.4- ASPECTOS: ECONÔMICOS, DE BIODEGRADABILIDADE E RISCOS POTENCIAIS Conforme Lima biodegradabilidade (1986), os (susceptibilidade resíduos à sólidos, decomposição quanto por ao grau de microorganismos) classificam-se em: • facilmente degradáveis: matéria orgânica putrescível; • moderadamente degradáveis: papel, papelão e outros materiais celulósicos; • dificilmente degradáveis: trapo, couro, borracha e madeira; • não degradáveis: vidro, metal, plástico, pedras e terra. Oliveira (1974, citado por Nóbrega et al, 1994), ainda descreve que os resíduos sólidos, quanto ao aspecto econômico, classificam-se em: • resíduos aproveitáveis; • resíduos para a produção de compostos (orgânicos em geral); • resíduos recuperáveis; • resíduos inaproveitáveis (inorgânicos em geral). Segundo a ABNT – NBR 10004/1987, os resíduos sólidos urbanos, quanto aos riscos potenciais ao meio ambiente e à saúde pública, em função de suas propriedades físicas, químicas ou infecto-contagiosas, classificam-se como Classe II – não inertes: combustíveis, biodegradáveis ou solúveis em água (Ítem 4.1.5.2 NBR 10004/1987). 6.1.5- CARACTERIZAÇÃO DOS RSU Devido a sua diversidade, os resíduos sólidos são variáveis no espaço e no tempo, influenciados por condições econômicas, sociais, geográficas e climáticas do lugar em estudo. A análise dos seus componentes permite ao pesquisador determinar as características da população que o gerou. De acordo com Orth et al (1998), o conhecimento da composição gravimétrica ou física (percentual em peso) dos resíduos sólidos é um importante elemento de auxílio ao planejamento da limpeza urbana. Segundo Cintra (1995), ... é preciso estudar, e muito bem o relacionamento entre o produtor e o lixo que ele mesmo produz, para se obter uma interferência nesta composição, o que SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 31 contribuirá para uma melhoria na qualidade ambiental, degradada pela má disposição da grande quantidade e variedade dos componentes do lixo. Lima (1995) diz que a composição gravimétrica serve para mostrar as potencialidades econômicas do lixo, subsidiando informações para a escolha do melhor e mais adequado sistema de tratamento e disposição final. Silva (1991) reforça que a composição dos resíduos sólidos de uma cidade varia em função de vários parâmetros ligados à população e ao aspecto físico da cidade. As características qualitativas e quantitativas dos resíduos sólidos urbanos variam com aspectos sócio-econômicos e culturais, em condições que se modificam com o decorrer do tempo. A tendência da evolução das características qualitativas e quantitativas é dada pela composição gravimétrica dos resíduos, que expressa a variação percentual de cada elemento constituinte na massa do lixo. O conhecimento da composição gravimétrica, fornece subsídios para o dimensionamento de sistemas de coleta e transporte, como também estudos de viabilidade técnica sobre a forma mais adequada de tratamento e destino final. Dados de caracterização de várias localidades nacionais apresentam diferenças significativas na composição dos resíduos sólidos, comprovando que os resultados não devem ser generalizados. A Tabela 6.1 apresenta os resultados médios da caracterização de RSU de quatro cidades brasileiras. TABELA 6.1: Composição Gravimétrica dos Resíduos Sólidos Urbanos Cidade/ Estado 1 2 3 4 Componentes São Carlos/SP Aracaju/SE Feira de Santana/BA São Paulo/SP (%) Matéria Orgânica 56,70 55,37 81,78 49,50 Papel/ Papelão 21,30 25,28 8,40 18,80 Vidro 1,40 1,23 0,26 1,50 Metal 5,40 2,03 0,16 2,80 Plástico 8,50 10,83 5,80 22,90 Trapo 3,40 3,73 0,00 2,40 Madeira, Couro e Borracha 2,30 1,03 0,10 1,90 Outros 1,00 0,50 3,50 0,20 Total 100,00 100,00 100,00 100,00 1 2 3 4 Fontes : Gomes (1989). Nóbrega et al(1994). Nunesmaia (1997). Orth e Motta(1998). Vale ressaltar que, nos estudos sobre RSU apresentados na Tabela 6.1, foram incluídos bairros com características predominantemente domésticas (São Carlos – SP e São Paulo – SP), bairros com características domésticas e SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 32 comerciais (Aracaju – SE) e características de Centro de Abastecimento (CEASA – Feira de Santana – BA). Segundo Lima (1986), cada caso exige uma solução particular, principalmente quando da aplicação de um sistema de tratamento e destino final. Por sua vez Cintra (1995), declara que Outros fatores influentes para esta diversidade quali-quantitativa do lixo são características da população que o produziu (origem, número, nível educacional e atitudes, poder aquisitivo) das características do local de produção (tipologia urbana, variações climáticas e sazonais), dos serviços de coleta (freqüência e eficiência), das mudanças na política econômica, das leis e regulamentações específicas e dos tratamentos domiciliares, eventualmente, existentes (trituração e pré-seleção). 6.1.5.1- METODOLOGIAS DE CARACTERIZAÇÃO De acordo com Cintra (1995), "para realização de estudos de caracterização do lixo, várias metodologias são empregadas e apresentam como principais dificuldades a escolha de amostras representativas e ausência de critério de padronização para os componentes na fase de segregação". Essa mesma autora explica: "Geralmente, o procedimento de pesquisa se dá através de levantamentos ou da amostragem do lixo proveniente da fonte geradora ou do destino final". Vários autores (Kiehl e Porta, 1981; Lima, 1986; Gomes, 1989; Schneider, 1994) recomendam utilizar a metodologia em função do itinerário de coleta do caminhão, da divisão em bairros, das diferentes classes sociais de uma localidade. Assim, encontram-se áreas (ou setores) diferenciadas das quais se devem retirar amostras de lixo. De cada uma dessas áreas, e durante uma ou mais estações do ano, escolhe-se aleatoriamente ou através de estudos estatísticos, um ou mais caminhões no destino final e pelo quarteamento, obtêm-se amostras representativas. Podem-se também caracterizar os resíduos sólidos através do interior ou exterior dos domicílios (prédeterminados estatisticamente ou não) de cada uma das áreas (ou setores) estabelecidas anteriormente, denominadas unidades – base das SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 33 amostras. Desse modo, obtêm-se as amostras consideradas representativas para este caso (Berrios, 1986; SLU, 1991; Schneider, 1994 ). Após a segregação e pesagem dos componentes das amostras obtidas de ambas as metodologias, acima descritas, tem-se a composição física do lixo de uma localidade. Schalch (1991), Gomes (1989) e Jardim et al. (1995) reforçam que, inicialmente, escolhem-se os bairros de acordo com a classe social (alta, média e baixa) e o centro comercial. Em seguida, coleta-se a amostra do bairro escolhido e faz-se o quarteamento, que, de acordo com a NBR10007/1987, consiste no processo de mistura pelo qual uma amostra bruta é dividida em quatro partes iguais, sendo tomadas duas partes opostas entre si para constituir uma nova amostra e descartadas as partes restantes. As partes não descartadas são misturadas totalmente e o processo de quarteamento é repetido até que se obtenha o volume desejado. No experimento em questão, o volume foi representado por uma amostra de 100,0 Kg (quilogramas). Segundo Klee e Carruth (1970) e Gomes (1989), essa quantidade de amostra é suficiente para as determinações, pois resulta em valores com precisão equivalente a de amostras maiores. 6.1.6- TRATAMENTOS E DISPOSIÇÃO FINAL DOS RSU De acordo com dados levantados em 1992, pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), o Brasil, com uma população em torno de 150 milhões de habitantes, produz, aproximadamente, 100.000 ton/dia de resíduos sólidos urbanos de origem domiciliar e comercial, e apenas cerca de 28% desse lixo urbano coletado recebem algum tipo de tratamento (23% depositados em aterros sanitários, 3% compostados e 2% reciclados). O restante (72%) é destinado a aterros controlados ou é lançado indiscriminadamente em "lixões" a céu aberto ou em cursos d'água. Dos 4425 municípios brasileiros, 88% lançam os resíduos a céu aberto e 12% os depositam em aterros. Com relação aos aterros, 86% são aterros controlados, 10% são sanitários e 4% são especiais. Os municípios que possuem usinas de compostagem, aproximadamente 1% do total. reciclagem ou incineração correspondem a SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 34 6.1.6.1- COLETA SELETIVA Entende-se por coleta seletiva a separação na fonte geradora dos materiais que possam ser recuperados, mediante um acondicionamento para cada componente ou grupo de componentes, para fins de reciclagem (Wells et al.1996, citado por Costa, 1998). Quando se fala em valorização dos recicláveis, deve-se dar importância à coleta seletiva, pois, se o lixo for segregado na origem, a qualidade da matériaprima secundária será mais alta. Segundo a publicação da empresa de Limpeza Urbana da Cidade de São Paulo (LIMPURB, 1990) e Costa (1998), a coleta seletiva pode ser classificada em duas modalidades: 1. modalidade porta a porta: um caminhão recolhe no domicílio os materiais separados; 2. modalidade Posto de Entrega Voluntária (Figura 6.1) na qual a comunidade participa mais ativamente da coleta seletiva, pois, além de separar os materiais, transporta-os até um local e os deposita em caçamba ou containers de cores diferentes, convencionais, conforme o tipo de material. As cores utilizadas são: Azul ⇔ Papel Amarela ⇔ Metal Verde ⇔ Vidro Vermelha ⇔ Plástico FIGURA 6.1: Posto de Entrega Voluntária (PEV) Fonte : Aguiar (1998). 6.1.6.2- RECICLAGEM Segundo Ruiz (1993, citado por Costa , 1998), reciclagem é uma estratégia de gerenciamento dos resíduos sólidos. É definida ainda como o “resultado de uma série de atividades através das quais os materiais que se tornariam lixo, ou estão no lixo, são desviados, sendo coletados, separados e processados para serem usados como matéria-prima na manufatura de bens”. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 35 De acordo com Costa (1998), a reciclagem apresenta aspectos relevantes sob o ponto de vista ambiental, dentre os quais se encontram a redução do consumo de energia no processo secundário e a diminuição do lixo a ser disposto em aterro sanitário. 6.1.6.3-COMPOSTAGEM Lima (1995, citado por Costa, 1998) define a compostagem como “ato ou ação de transformar os resíduos orgânicos facilmente biodegradáveis, através de processos físicos, químicos e biológicos, em uma matéria biogênica mais estável e resistente à ação das espécies consumidoras”. Considerando o ponto de vista de Nunesmaia (1997), uma das características do lixo urbano brasileiro é o seu alto teor de matéria orgânica. O tratamento dessa fração, em média 50% do total dos RSU produzidos, significa um considerável aumento na vida útil de aterro sanitário. Por sua vez, Schalch (1991, citado por Nóbrega et al, 1994), explica que uma boa localização da usina de compostagem permite reduzir o transporte do lixo, pois os rejeitos do processo podem ser dispostos, sem problemas, em aterros sanitários; a instalação e utilização da usina de compostagem não causam problemas de poluição atmosférica ou hídrica e não necessitam de mão-de-obra especializada. Já para Barros (1995), a compostagem tem sido experimentada em algumas usinas que, por problemas de má concepção, má operação e manutenção deficiente, não tem funcionado corretamente, fazendo com que fique desacreditado o processo, apesar de seu excelente potencial. A riqueza do lixo, em termos de matéria orgânica, mais do que sugere, impõe que seja utilizada a compostagem, o que, além de gerar renda, constitui uma prática louvável de reciclagem. 6.1.6.4- ATERRO Stech, no manual da Companhia de Tecnologia e Saneamento Ambiental (CETESB, 1990) define aterro sanitário como um processo utilizado para a disposição de RSU no solo, fundamentado em critérios de engenharia e normas operacionais específicas. Esse processo se resume em confinar os resíduos com uma camada de material inerte na conclusão de cada jornada de trabalho, seguro, SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 36 portanto, em termos de controle da poluição ambiental e proteção ao meio ambiente. Jardim et al (1995) considera que o aterro controlado é uma técnica de disposição de RSU no solo, sem causar danos ou riscos à saúde pública e a sua segurança, minimizando os impactos ambientais. 6.2- SITUAÇÃO ATUAL A produção de lixo tem sido diretamente associada ao estágio de desenvolvimento de uma região; em geral, quanto mais evoluída, maior o volume e peso de resíduos e dejetos de todo tipo. Todavia há outros fatores que influenciam a geração de lixo como: variações sazonais e climáticas, hábitos e costumes da população, densidade demográfica, leis e regulamentações específicas, entre outros. No Brasil são produzidas diariamente, segundo o Manual de Gerenciamento Integrado (Jardim et al, 1995), cerca de 241 mil toneladas de lixo, dos quais 90 mil são de origem domiciliar. Dessa forma, a média nacional de produção de resíduos por habitante, estaria em torno de 600g/dia. Uma cidade como São Paulo, no entanto, produz em média 1 kg/dia de lixo por habitante. A seguir são apresentadas, na Tabela 6.2, a produção de RSU per capita em algumas cidades do Mundo. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 37 TABELA 6.2: Produção de Resíduos Sólidos Per Capita em Alguns Países e Cidades. PAÍSES G / hab-dia CIDADES g / hab-dia Canadá 1.900 México DF 900 Estados Unidos 1.500 Rio de Janeiro 900 Holanda 1.300 Buenos Aires 800 Suíça 1.200 Santiago de Chile 800 Japão 1.000 San Salvador 680 Europa 900 Tegucigalpa 520 Índia 400 Lima 500 Fonte: Oficina Pan-americana de La Salud/OMS, 1997,dados de 1990 6.2.1- LIXO COLETADO Nas áreas urbanas, o serviço de lixo coletado atingia, em 1991, 80% dos domicílios. Apesar desta boa cobertura no atendimento, vis à vis outros países em desenvolvimento, cerca de metade do lixo urbano brasileiro não coletado era simplesmente jogado (sem ser queimado ou enterrado). Isto significa a existência de quase 3 milhões de domicílios urbanos nesta condição. • Por Grandes Regiões Desses 3 milhões de domicílios, 54% estão localizados na região NordesteNE. As regiões Sul e Sudeste exibem as maiores proporções de domicílios urbanos com lixo coletado - 87%. Uma ilustração deste comportamento é disposta na Tabela 6.3. TABELA 6.3: Brasil - Lixo coletado por região nos domicílios urbanos – 1991. REGIÕES BRASIL Norte Nordeste Sudeste Sul Centro - Oeste % 80 55 64 87 87 76 Fonte: IBGE - Censo Demográfico 1991, in PNSB 1992. • Por Regiões Metropolitanas (RMs) A situação da coleta em oito Regiões Metropolitanas evidenciava, em 1991, um desequilíbrio de atendimento entre núcleo e entorno, na maioria dos casos, com destaque para as de Fortaleza, Belo Horizonte e Rio de Janeiro (Tabela 6.4). Em SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 38 Recife e Salvador as médias de atendimento são mais baixas mas o desequilíbrio é um pouco menor. Curitiba apresenta uma situação peculiar, pois embora o atendimento ao núcleo e entorno não seja equilibrado, a média é das mais altas. Já nas RMs de São Paulo e Porto Alegre, observa-se um nível de atendimento alto e equilibrado entre a capital e os municípios periféricos. TABELA 6.4: Brasil - Percentual do lixo coletado nas Regiões Metropolitanas - 1991 REGIÕES METROPOLITANAS RM de Fortaleza RM de Recife RM de Salvador RM de Belo Horizonte RM do Rio de Janeiro RM de São Paulo RM de Curitiba RM de Porto Alegre TOTAL COLETADO 80 75 76 78 80 97 94 95 NÚCLEO ENTORNO 85 83 78 87 96 99 98 97 49 67 60 61 60 94 83 93 Fonte: IBGE - Censo Demográfico de 1991, in PNSB 1992. • Por Tamanho de Cidade Em geral, à medida que aumenta o tamanho das cidades, aumenta também o atendimento à população com serviços de coleta de lixo. Nas duas categorias de cidades de menor tamanho: até 20 mil habitantes, e de 20 mil a 50 mil habitantes, a cobertura desses serviços gira em torno de 60% dos domicílios urbanos. • Por Nível de Renda Quanto maior o nível de renda da população, maior o atendimento em termos de coleta de lixo (Tabela 6.5) TABELA 6.5: Brasil - População urbana, por nível de renda, com acesso à coleta de lixo - 1990 (Em %) NÍVEL DE RENDA Coletado 0 - 1 salário mínimo 51,3 1 - 2 salários mínimos 56,8 2 - 5 salários mínimos 69,6 mais de 5 salários mínimos 89,0 Total 78,4 Fonte: PNAD/90 , in Texto para discussão n.º 403, Seroa da Motta SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 39 6.2.2- COMPOSIÇÃO DO LIXO O conhecimento da composição do lixo é imprescindível para o planejamento de investimento em coleta, tratamento e disposição final dos resíduos sólidos. No que se refere à composição do lixo brasileiro a Tabela 6.6 mostra. TABELA 6.6: Brasil - Composição Média do Lixo ITENS % PESO Matéria orgânica 52,5 Papel e papelão 24,5 Plásticos 2,9 Vidros 1,6 Metais ferrosos e não ferrosos 2,3 Outros 16,2 Total 100,0 Fonte: Manual de Compostagem, J.T. Pereira Neto, 1992 Os dados do PNAD, onde 78% da população tem acesso à coleta referem-se a 1990, apresentando ligeira diferença em relação ao censo de 1991 onde este indicador é de 80%. Esses dados incluem trapos, borracha, couro, madeira, etc. Verifica-se que os países de maior renda per capita respondem por alto percentual de resíduos inorgânicos como vidro, papel, plásticos e metal. Ao contrário, os países de menor renda apresentam resíduos com alto conteúdo de alimentos (Tabela 6.7). TABELA 6.7: Composição dos resíduos domésticos em diversos países - % do peso total Países Ano Metal Papel Vidro Orgânico Plástico Outros Nigéria 1990 5,0 17,0 2,0 43,0 4,0 29,0 Suécia 1987 7,0 50,0 8,0 15,0 8,0 12,0 USA 1983 9,2 42,7 10,3 14,6 1,7 21,5 Áustria 1992 4,9 40,3 8,1 22,4 9,0 15,3 Colômbia 1989 1,0 22,0 2,0 56,0 5,0 14,0 Dinamarca 1988 4,1 32,9 6,1 44,0 6,8 6,1 França 1992 3,2 49,0 9,4 16,3 8,4 13,7 Japão (Capital) 1988 1,2 43,6 1,0 34,0 5,6 14,6 Hungria 1992 4,4 20,0 6,1 34,7 5,7 29,1 (Capital) Fonte: OMS/OPAS,1997. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 40 6.2.3. DESTINO FINAL DO LIXO • No Brasil Cerca de 49% do lixo coletado é disposto em vazadouros, sem qualquer tipo de tratamento (Tabela 6.8). Outros 45% destinam-se a aterros controlados ou sanitários e 5% recebem tratamento em usina. Nas regiões Norte - N e Nordeste NE a parcela do lixo recolhido que é jogada em vazadouros é bem maior - em torno de 90%. Na Região Norte, dentro desses 90%, aproximadamente 23% são jogados em áreas alagadas. Nas regiões S e SE o quadro é menos dramático, principalmente para os municípios com mais de 300 mil hab., onde a maior parte do lixo coletado recebe tratamento adequado. TABELA 6.8: Brasil - Destino Final do Lixo (Em %) Grandes Regiões Vazadouro Usina ComposReciclagem tagem Norte 89,7 4,0 3,7 7,7 2,6 0,0 Nordeste 90,7 5,4 2,3 7,9 0,7 0,7 C. Oeste 54,0 27,0 13,1 40,1 5,0 0,3 Sudeste 26,6 24,6 40,5 65,2 4,4 3,5 Sul 40,7 52,0 4,9 57,0 1,0 1,2 Brasil 49,3 21,9 23,3 45,3 3,0 2,2 Fonte: IBGE/DPE/Deiso - Depart.º de Estatística e Indicadores Sociais - PNSB/89. Controlado Aterro Sanitário Total Total 2,6 1,5 5,9 8,2 2,2 5,4 É importante destacar que nas regiões N e NE, apenas cerca de 10% de todo o lixo coletado recebia algum tipo de tratamento. • Em Outros Países A Tabela 6.9 mostra a situação do tratamento e a disposição final do lixo em alguns países desenvolvidos e na América Latina, em 1990. Entretanto atualmente, observa-se na Europa uma tendência à volta da reciclagem da maior parte do lixo inorgânico que era destinado à incineração. Este fato é conseqüência tanto dos diversos problemas causados ao meio ambiente pela ineficácia dos equipamentos, quanto à qualidade dos gases lançados pelas usinas de incineração. Como exemplo, podemos citar recente lei italiana de fevereiro de 1997, que obriga as municipalidades a adotarem a coleta seletiva, de forma a aumentar a qualidade dos materiais recicláveis viabilizando, assim, sua comercialização. O não cumprimento SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 41 da lei acarretará o impedimento à implantação de aterros e/ou usinas de incineração. TABELA 6.9:Tratamento e Disposição Final do Lixo Coletado em outros países – 1990 (Em %) País ou Região Estados Unidos Japão Alemanha França Suíça Suécia Espanha América Latina Aterro Sanitário 80 30 70 55 20 40 80 98 Incineração 19 70 30 40 80 55 15 <1 Compostagem <1 2 3 9 5 5 <1 FONTE: OMS/OPAS, 1997. 6.3- SOLOS 6.3.1- INTRODUÇÃO O solo atua freqüentemente como um “filtro”, tendo a capacidade de depuração e imobilizando grande parte das impurezas nele depositadas. No entanto, essa capacidade é limitada, podendo ocorrer alteração da qualidade do solo, devido ao efeito cumulativo da deposição de poluentes atmosféricos, à aplicação de defensivos agrícolas e fertilizantes e à disposição de resíduos sólidos industriais, urbanos, materiais tóxicos e radioativos (Moreira-Nodermann, 1987). Em função das características do solo, a água se infiltra e atravessa os diversos substratos horizontais, classificados de acordo com seu nível de saturação de água (Yoshinag, 1993), em zonas saturadas e zonas não saturadas. A água subterrânea propriamente dita encontra-se nas zonas saturadas, onde os poros, fraturas ou espaços vazios da matriz sólida estão completamente preenchidos por água. Assim, como fazem parte do mesmo contexto, o que ocorrer com o solo repercutirá nas águas subterrâneas, podendo resultar em alterações de sua qualidade. Desta forma, a migração dos poluentes através do solo, para as águas superficiais e subterrâneas, constitui uma ameaça para a qualidade dos recursos hídricos utilizados em abastecimento público, industrial, agrícola, comercial, lazer e serviços. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 42 O uso das águas superficiais torna-se cada vez mais problemático, em virtude da precariedade dos sistemas de saneamento básico, da quantidade insuficiente e dos elevados custos dos sistemas de tratamento necessários para o atendimento aos padrões de potabilidade. Assim, os recursos hídricos subterrâneos tornam-se uma alternativa de abastecimento simples, confiável, eficiente, de baixo custo e com alta disponibilidade. Segundo diagnóstico efetuado pela CETESB (1997a), o uso das águas subterrâneas para o abastecimento público no Estado de São Paulo, vem crescendo gradativamente. Atualmente, 71,6% dos municípios do Estado são total ou parcialmente abastecidos por águas subterrâneas. Isto mostra a importância deste recurso para o abastecimento, reforçando a necessidade de proteção da qualidade destas águas. 6.3.2- QUALIDADE DO SOLO No gerenciamento da qualidade de solos e das águas subterrâneas, tanto em caráter preventivo quanto corretivo, as seguintes questões devem ser respondidas: ! O que é solo “limpo”? ! O que é uma área suspeita de contaminação? ! A área está contaminada? ! A área requer uma intervenção? ! A intervenção é urgente? ! Quando deve começar a intervenção? ! Qual o objetivo da intervenção? Um solo pode ser considerado “limpo” quando a concentração de um elemento ou substância de interesse ambiental é menor ou igual ao valor de ocorrência natural. Esta concentração foi denominada como valor de referência de qualidade e estes números não serão fixados como padrões em legislação. Segundo o Manual de Gerenciamento de Áreas Contaminadas (CETESB, 1999a), que está atualmente em discussão interna na CETESB, uma área suspeita de contaminação é aquela na qual, após a realização de uma avaliação preliminar, foram observadas indicações que induzem a suspeitar de contaminação. Esta avaliação é realizada com base em informações disponíveis, não incluindo necessariamente amostragem e análise de solos e águas subterrâneas. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 43 A área será considerada contaminada se, entre outras situações, as concentrações de elementos ou substâncias de interesse ambiental estiverem acima de um dado limite denominado valor de intervenção, indicando a existência de um risco potencial de efeito deletério sobre a saúde humana, havendo necessidade de uma ação imediata na área, a qual inclui uma investigação detalhada e a adoção de medidas emergenciais, visando a minimização das vias de exposição como a restrição do acesso de pessoas à área e suspensão do consumo de água subterrânea. A urgência da intervenção pode ser baseada em uma avaliação de fluxo e transporte de massa de poluentes, através de modelagem matemática, assim como em uma avaliação de risco específica para as condições do local, levando-se em consideração a exposição humana. O início da intervenção na área e a execução de todas as etapas posteriores devem ser acordadas entre o responsável pela remediação e as autoridades competentes, estabelecendo-se um cronograma executivo que deverá ser subsidiado pelas informações obtidas na avaliação da área contaminada. Os objetivos da intervenção são definidos após a investigação detalhada. Caso a intervenção recomendada seja uma remediação, propõe-se que o alvo a ser atingido, ou seja, a concentração do contaminante após o término da remediação, seja determinado pela avaliação de risco específica, tendo como valor orientador, o valor de alerta. Portanto, antes de se partir para uma avaliação detalhada, aplicando-se modelos de avaliação de risco caso a caso, o que envolve altos custos e grande especialização, uma lista orientadora de valores de referência de qualidade e valores de intervenção pode ser utilizada, possibilitando ao poluidor, a alternativa de utilizar os recursos disponíveis diretamente para a remediação. A função destes valores numéricos é prover uma orientação quantitativa no processo de avaliação de áreas contaminadas e à tomada de decisão sobre as ações emergenciais, com vistas à proteção da saúde humana. A maioria das legislações preconiza que essa remediação deve ser encerrada quando um determinado valor de concentração de poluente é atingido. Este pode ser igual ou menor ao valor de alerta, dependendo do cenário em que a área contaminada se insere. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 44 Segundo Visser (1994), as metodologias utilizadas por agências ambientais de diferentes países, para tomada de decisão sobre áreas suspeitas de contaminação, podem ser diferenciadas nas que utilizam valores numéricos orientadores pré-estabelecidos, com ou sem diferenciação do uso do solo e nas que baseiam-se na avaliação de risco caso a caso. Uma dificuldade encontrada, quando do uso de valores numéricos preestabelecidos, é saber como lidar com as condições específicas de cada local, em relação ao tipo de contaminante, propriedades, uso do solo e situação hidrogeológica. Consequentemente, contaminações similares não resultam necessariamente em riscos similares. O risco varia com a exposição, para a qual, a disponibilidade do poluente é um fator importante. Então, a aplicação de valores numéricos não deverá ser utilizada para fornecer respostas universais às questões específicas associadas à poluição de solo e águas subterrâneas. Mesmo com as limitações acima discutidas, o critério numérico tem vantagens, como por exemplo, rapidez e facilidade de implantação; indicar o grau de poluição; ser utilizado como fonte de informação, facilitando e democratizando o planejamento das ações; ter coerência com a política de controle de poluição, através de padrões ambientais; reduzir influências políticas locais; uniformizar as ações de controle e ser utilizado como base comparativa em monitoramento para avaliar a eficiência da remediação de solos e águas subterrâneas contaminados. Os valores orientadores obtidos com base no critério de uso do solo, assim como outros procedimentos de avaliação ambiental, envolvem algumas questões de ordem prática, como, a definição do cenário, nos casos em que ocorre mais de uma possibilidade de uso do solo; a quantificação de um grande número de variáveis e a necessidade de lidar-se com as incertezas em todos os estágios da derivação de critérios numéricos, o que também é inerente às metodologias de avaliação de risco. Além disso, uma avaliação da qualidade do solo e das águas subterrâneas dependente de valores estabelecidos com base somente na questão da saúde humana, em detrimento de outros importantes aspectos do meio ambiente, pode desconsiderar efeitos sobre os processos biológicos e outras funções do solo. A diferenciação de metas de remediação, com base no uso do solo, pode ser uma alternativa atrativa, dados os altos custos dos processos de remediação. Esta alternativa permite aceitar concentrações residuais maiores de contaminantes SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 45 quando do uso menos nobre do local, ou quando existe uma menor exposição à saúde humana. Ainda não é possível avaliar se esta alternativa é economicamente efetiva a longo prazo, considerando as freqüentes mudanças no uso do solo, especialmente em países com alta densidade populacional. Mudanças no uso do solo podem exigir uma segunda remediação. Quando esta alteração no uso é acompanhada pela mudança do proprietário do local, problemas jurídicos de responsabilidade ou de ressarcimento de custos podem ocorrer. Em muitos países, existe a tendência de usar valores numéricos pré determinados para avaliação preliminar e classificação de áreas contaminadas. Para estabelecer prioridades de remediação de áreas contaminadas, pode ser utilizado um sistema de pontuação ou alguma forma de avaliação de risco. Os valores de intervenção são, em geral, derivados com base, no risco à saúde humana e no critério de uso e ocupação do solo. Em alguns países como Canadá, Alemanha, Holanda e Inglaterra, são considerados também os riscos ecotoxicológicos. No Canadá e Inglaterra, o nível de remediação é definido diretamente por uma avaliação de risco caso a caso. As avaliações de risco caso-a-caso, usadas pelos Estados Unidos no Programa “Superfund”, idealizado para recuperar áreas seriamente contaminadas, demostraram ter uma relação custo/benefício desfavorável. Neste processo, em função de sua complexidade, o tempo decorrido entre a identificação da área contaminada e a tomada de decisão para intervenção é longo, além de que, o conhecimento em avaliação de risco está concentrado em um pequeno grupo de técnicos especialistas. Esta metodologia possibilita uma maior influência política regional. Desta forma, considera-se que avaliações de risco caso-a-caso são indicadas para áreas contaminadas complexas em relação ao seu tamanho e ao número de contaminantes presentes, com altos custos de remediação envolvidos. Segundo Cunha (1997), os seguintes fatores determinam a existência de incertezas associadas à avaliação de risco: ausência de dados toxicológicos para um grande número de substâncias e para algumas vias de exposição; não considerar a dependência de ação entre as substâncias envolvidas (sinergismo ou antagonismo), que pode resultar na sub ou superestimativa do risco decorrente da exposição a múltiplas substâncias; SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 46 emprego de dados relativos à exposição impróprios à população avaliada, quando adotados valores desenvolvidos para populações de outros países. A tendência mundial sugere a adoção de listas orientadoras com valores de referência de qualidade, de alerta e de intervenção, como uma primeira etapa nas ações de monitoramento da qualidade, prevenção à poluição e diagnóstico de áreas suspeitas de contaminação, remetendo a avaliação de risco caso a caso para as áreas contaminadas. Cabe ressaltar que o uso de padrões internacionais pode levar à avaliações inadequadas, já que existem diferenças nas condições climáticas, tecnológicas e pedológicas de cada país, justificando o desenvolvimento de listas orientadoras próprias, compatíveis com as características de cada um deles. 6.3.2.1- SUBSTÂNCIAS NATURALMENTE AUSENTES NO SOLO Considera-se substâncias naturalmente ausentes no solo, aquelas geradas ou isoladas antropogenicamente em processos industriais. A maior parte dos problemas ambientais causados por estes compostos é originado pela destinação inadequada no solo, de resíduos industriais e domésticos e por práticas agrícolas indiscriminadas. Uma vez que, analiticamente, o valor de concentração zero não é determinado, o valor de referência de qualidade pode, a exemplo do que é praticado em outros países, ser estabelecido como o limite de detecção dos métodos analíticos que representem a melhor procedimentos analíticos padronizados. tecnologia analítica disponível em SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 47 6.3.2.2- SUBSTÂNCIAS NATURALMENTE PRESENTES NO SOLO Os metais estão presentes naturalmente nos solos, em concentrações variáveis de acordo com a sua gênese. No entanto, estas concentrações podem sofrer incremento devido a processos antrópicos, principalmente por fontes difusas. A maioria das informações disponíveis na literatura brasileira refere-se à fertilidade do solo e poucos referem-se à questão ambiental. Segundo Matiazzo e Andrade (2000), trabalhos sobre comportamento de metais pesados em solos, sua fitodisponiblidade com conseqüente passagem para a cadeia alimentar tem sido objeto de estudos bastante intensivos na literatura mundial. Entretanto, no Brasil, esses estudos têm-se limitado a fornecer dados sobre Cu e Zn tendo em vista as limitações dos métodos analíticos utilizados para detectar concentrações traços de Cd, Hg e Pb. A concentração máxima permitida de metais em solos agrícolas tratados com lodo de esgoto, em diversos países, é apresentada na Tabela 6.10, segundo SANEPAR (1999). TABELA 6.10: Concentração máxima permitida de metais em solos agrícolas, tratados com lodo de esgoto, em diversos países. PAÍS CEU França Alemanha Itália Reino Unido Dinamarca Finlândia Noruega Suécia Est. Unidos Nova Zelândia Canada (Otano) Cd 1-3 2 1,6 3 3 0,5 0,5 1 0,5 26 3 1,6 Elementos (mg.Kg-1solo) Cu Cr Ni Pb 50 - 140 100 - 150 30 – 75 80 –300 100 150 60 100 50 100 50 100 100 150 50 100 135 400 75 300 100 200 50 50 100 200 50 50 60 100 30 50 40 30 15 40 750 1600 210 160 140 600 35 550 100 120 32 60 Zn 150 – 300 300 200 300 300 150 150 150 100 1400 280 220 FONTE: SANEPAR (1999) Para as substâncias inorgânicas de interesse ambiental (metais pesados), que ocorrem naturalmente no solo, os valores de referência de qualidade podem ser estabelecidos em função das suas concentrações naturais, levando-se em SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 48 consideração a variação das propriedades do solo. A expressão engloba metais, semi-metais como o selênio (Se). Trata-se, portanto, de um conjunto muito heterogêneo de elementos. Às vezes, usa-se, como sinônimos, outros termos como “elementos-traço” ou “metais-traço”, os quais também não são adequados, visto que o qualitativo “traço” na química analítica quantitativa é reservado para designar concentrações ou teores de qualquer elemento que não podem ser quantificados por que sua concentração é muito baixa. Imprópria ou não, a expressão “metal pesado” parece ter sido a mais usada para designar metais classificados como poluentes do ar, água, solo, alimentos e forragens. Na lista de metais pesados estão com maior freqüência os seguintes elementos: Cu, Fe, Mn, Mo, Zn, Co, Ni, V, Al, Ag, Cd, Cr, Hg e Pb (Malavolta, 1994). Neste trabalho todos estes elementos serão denominados como metais. O solo é um compartimento natural constituído por componentes minerais e orgânicos, com suas propriedades físicas, químicas e biológicas. As propriedades do solo, entretanto, não podem ser uma simples combinação das propriedades de seus componentes. A composição dos solos é extremamente diversa e governada por muitos fatores, sendo os mais importantes, as condições climáticas e o material parental. Segundo Singh e Steinnes (1994), os metais em solos são derivados tanto do intemperismo, que age sobre o material parental, como de fontes externas naturais (erupção vulcânica) ou antrópicas (indústrias, agricultura). Em vista disto, a Holanda, para calcular os valores de referência de qualidade, utilizou o critério de que a concentração natural de metais pode ser estimada pela sua correlação com algumas propriedades físicas e químicas do solo que influenciam às condições micro-ambientais e são determinantes na adsorção de metais, no caso em questão com a matéria orgânica e a porcentagem da fração argila. Dentre as propriedades do solo que afetam a retenção e mobilidade de metais pesados, estão o pH, CTC, quantidade de matéria orgânica, quantidade e tipo de fração argila (argilas silicatadas e óxidos) e competição iônica (Matos, 1995). Estudos de correlação e o equacionamento de modelos de regressão múltipla, a fim de estabelecer a contribuição de propriedades do solo têm sido apresentados na literatura para muitos metais (Matos, 1995). Singh e Steinnes SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 49 (1994) observaram em vários estudos, que existe uma forte correlação entre a concentração natural de metais no material de origem e em solos desenvolvidos a partir deste. Matos et al. (1995a) estudando a destinação de resíduos no solo elaboraram modelos de regressão múltipla associando os fatores de retardamento e coeficientes de difusão dos metais zinco, cádmio, cobre e chumbo às propriedades físicas e químicas do solo. A participação das propriedades físicas nos modelos foi pequena enquanto que as participações da matéria orgânica e concentração de fósforo foram as mais significativas. Mattiazzo e Gloria (1995) observaram que os efeitos prejudiciais da presença de metais, provenientes da destinação de resíduos sólidos, manifestaram-se em solos com baixa capacidade de troca catiônica - CTC (< 5 cmol/100 cm 3 ) e baixos conteúdos de argila, particularmente quando o pH do solo, determinado em água, estava ao redor de 4,0. Estes mesmos autores concluíram ainda que, da mesma forma que em solos de clima temperado, a quantidade máxima permissível de metais a ser adicionada em solos de clima tropical pode ser limitada pelo valor CTC e pH do solo, no momento da adição. No entanto, segundo estes mesmos autores, os parâmetros mais indicados para definir a quantidade máxima de metais a ser aplicada em um solo, estejam eles presentes num resíduo orgânico ou inorgânico, são o conteúdo de argila e de óxidos de ferro e alumínio. Mattiazzo e Barreto. (1995) concluíram que, em função da concentração de metais adicionada, para solo arenoso de baixa CTC, a atividade microbiana, traduzida pela quantidade de CO2 liberado, foi significativamente afetada pela presença de metais, que ficaram disponíveis e esse efeito não foi revertido pelo aumento do valor do pH do solo. No solo argiloso, a presença de metais não afetou a atividade microbiana em valores de pH do solo iguais ou acima de 5. Esses resultados foram também obtidos por Mattiazzo e Barreto (1995) que observaram que o efeito da adição de metais foi mais prejudicial em solos de baixa CTC e baixo conteúdo de argila, particularmente quando o valor do pH era 4,0 no momento da adição do metal na forma solúvel. Segundo Matos et al. (1995b), os solos podem apresentar uma grande variedade de sítios de adsorção, com diferentes propriedades de ligações e grande SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 50 quantidade de complexos aquoso-iônicos e não iônicos capazes de participarem da adsorção e possivelmente dos processos de precipitação de metais. Os metais podem, ainda, serem retidos no solo por complexação e quelação pela matéria orgânica, por adsorção específica em óxidos de ferro, alumínio e manganês e oclusão em carbonatos. Os mesmos autores observaram que a classe e horizonte do solo afetaram significativamente a adsorção e consequentemente a mobilidade dos metais (Zn, Cd, Cu, Pb). Dentre os tipos de solos, o podzólico vermelho amarelo - PV, foi o de maior capacidade de retenção dos metais e o latossolo vermelho amarelo - LVa, o de menor capacidade. No que se refere aos horizontes do solo, a interação solo/soluto foi mais pronunciada no horizonte A, ficando os horizontes subsuperficiais (B e C) com interações bem mais restritivas. Nuvolari (1996) afirma que embora os teores de matéria orgânica sejam baixos em solos tropicais, sua presença, mesmo em pequenas quantidades, aumenta a superfície específica média dos solos, pelo elevado grau de divisão dessas partículas, provocando mudanças na CTC dos solos. Em estudos conduzidos por Pereira (1995), verificou-se que as concentrações de ferro e alumínio apresentavam uma correlação direta com as características do solo: idade e distribuição do tamanho das partículas (análise textural). Segundo a revisão apresentada por Matos (1995) as características do solo citadas como de melhores correlações para adsorsão de cádmio foram pH, teor de matéria orgânica, a CTC e a superfície específica; para o chumbo foram teor de argila, pH, soma de bases ou cálcio trocável; para o cobre foram pH, soma de bases ou cálcio trocável, teor de matéria orgânica e CTC, enquanto para o zinco foram o pH, CTC, superfície específica e com os óxidos de ferro amorfos. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 51 6.4-LEGISLAÇÃO BRASILEIRA No Brasil, ainda não existe uma legislação específica para as questões que envolvam áreas contaminadas (AC). No entanto, a legislação ambiental existente oferece uma certa base referindo-se indiretamente a diferentes aspectos do problema de AC, como, por exemplo, os itens que abordam a preservação ou a recuperação da qualidade ambiental, os instrumentos legais como as políticas nacional ou estadual de meio ambiente e diretrizes e normas para o controle de poluição. Há também leis específicas que estabelecem instrumentos legais especiais com uma certa relevância para o problema de áreas contaminadas, como, por exemplo, o parcelamento do solo urbano. De acordo com a estrutura federativa, encontram-se legislações ambientais no âmbito federal, estadual e municipal que podem, tendo em vista à falta de legislação específica, ser utilizadas nas ações dos órgãos ambientais nas questões que envolvem esse tema. 6.4.1- Legislação federal a) Constituição Federal A Constituição Federal do Brasil de 1988 estabelece os princípios da política nacional do meio ambiente. No capítulo VI (“Do Meio Ambiente”), Artigo 225, é colocado o princípio: Todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao Poder Público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras gerações. b) Lei nº 6.938/81 - sobre a Política Nacional do Meio Ambiente A Lei Federal 6.938/81, regulamentada pelo Decreto 99.274/90, define a política nacional do meio ambiente e regula a estrutura administrativa de proteção e de planejamento ambiental – o Sistema Nacional do Meio Ambiente (SISNAMA). SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VI: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 52 c) Lei nº 6.766/79 – sobre o parcelamento do solo urbano A Lei Federal 6.766/79 define as competências do Estado e do Município sobre a questão do parcelamento do solo. É um instrumento importante na interface de áreas contaminadas com o desenvolvimento urbano. A lei não permite o parcelamento do solo em áreas poluídas. d) Lei nº 9.605/98 – sobre as sanções penais e administrativas derivadas de lei de crimes ambientais, condutas e atividade lesivas ao meio ambiente (Lei dos Crimes Ambientais) A Seção IV – A Lei prevê penas de reclusão de até 5 anos na Seção IV ("Da Poluição e outros Crimes Ambientais"), conforme mencionado no Art. 54: Art. 54 – Causar poluição de qualquer natureza em níveis tais que resultem ou possam resultar em danos à saúde humana, ou que provoquem a mortandade de animais ou a destruição significativa da flora. A comercialização de substância tóxica (p. ex., a venda de áreas contaminadas) perigosa ou nociva à saúde humana está sendo considerada como infração no Art.56: Art. 56 – Produzir, processar, embalar, importar, exportar, comercializar, fornecer, transportar, armazenar, guardar, ter em depósito ou usar produto ou substância tóxica, perigosa ou nociva à saúde humana e ao meio ambiente em desacordo com as exigências estabelecidas em leis e nos seus regulamentos. A omissão da autoridade ambiental na apuração de infrações ambientais está sendo considerada como infração administrativa no Art. 70. Art. 70 – Considera-se infração administrativa ambiental toda ação ou omissão que viole as regras jurídicas de uso, gozo, promoção, proteção e recuperação do meio ambiente. E colocada sob a pena de co-responsabilidade no § 3º: § 3º – A autoridade ambiental que tiver conhecimento de infração ambiental é obrigada a promover a sua apuração imediata, mediante processo administrativo próprio, sob a pena de co-responsabilidade. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VII: METODOLOGIA 53 CAPÍTULO VII: METODOLOGIA SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VII: METODOLOGIA 54 CAPÍTULO VII: METODOLOGIA Nos estudos de diagnóstico de contaminação de uma área faz-se necessária a caracterização geotécnica do solo. Estas são realizadas com amostras representativas das diferentes ocorrências. Antes de se iniciar qualquer programa de amostragem de solo, os seus objetivos devem ser definidos (investigação confirmatória, detalhada e para remediação), pois são os fatores determinantes no planejamento do programa a ser executado (definição da densidade, da posição dos pontos de amostragem, dos procedimentos de campo, dos métodos de conservação das amostras e das necessidades analíticas). De acordo com os objetivos estabelecidos, serão determinados o grau de detalhamento e a precisão a serem adotados no programa de amostragem estabelecido para a área. Na definição desses objetivos, é importante levar-se em conta toda informação pré-existente do local ou mesmo aquelas existentes em locais similares ao estudado, em algumas situações; onde essas informações são escassas, pode ser necessária a realização de estudos iniciais, como a aplicação de métodos geofísicos e de "screening", antes que sejam definidos os objetivos finais da amostragem. Portanto, deve ser enfatizado que a execução com sucesso dos objetivos delineados depende diretamente da qualidade do programa de amostragem planejado e da sua perfeita execução. Dessa forma, segundo Byrnes (1994), na organização de um programa de amostragem para uma área específica devem ser definidos: • Objetivos da amostragem de solo • Necessidade e utilização dos dados • Programa de amostragem Neste Capitulo serão descritos os procedimentos adotados para a verificação da hipótese preconizada no Capítulo 2 deste trabalho. Este estudo foi dividido em campanhas de campo, análises laboratoriais e tratamento e análise das informações, sendo a primeira subdivida em: levantamento topográfico e sondagens de investigação do solo, enquanto que a segunda foi seccionada em análises físicas e análises químicas do solo. Desta forma apresenta-se a discretização dos serviços empregados na pesquisa. SANTOS JR (2002) 7.1- CAPÍTULO VII: METODOLOGIA 55 LEVANTAMENTOS DE CAMPO 7.1.1- LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO Em um primeiro momento realizou-se o levantamento plani-altimétrico da área de estudo com vistas à escolha dos pontos de monitoramento e/ou da malha amostral. As coordenadas dos pontos foram obtidas em GPS da marca Trimble do tipo Geoexplorer #3. A planimetria e altimetria foram executadas em teodolito da marca ZEISS, tipo THEO-080, gerando uma planta em escala 1:1.000. O processamento das informações foi no software TOPO EVN, que considera o método da poligonal fechada. Na figura abaixo apresenta-se uma ilustração deste levantamento. FIGURA 7.1: Levantamento Topográfico – Foto Ilustrativa. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VII: METODOLOGIA 56 7.1.2- COLETA DE AMOSTRAS A sondagem realizada no local é denominada de simples reconhecimento e segue a NBR-6484. Este método é constituído de duas maneiras. A primeira é a sondagem à percussão ou lavagem (SPT) enquanto que a segunda é a sondagem a trado (ST). 7.1.2.1- SONDAGEM A PERCUSSÃO (SPT / Standard Penetration Test) A técnica de amostragem SPT é um método de investigação direta bastante utilizado no Brasil e no mundo. Este método permite a aquisição de dados do solo fundamentais num projeto de fundação e para uma campanha de caracterização física, este pode fornecer a densidade de solos granulares além da consistência para solos argilosos (correlações). A Figura 7.2 mostra uma ilustração desta técnica. FIGURA 7.2.: Sondagem a Percussão - Foto Ilustrativa Com os dados obtidos é possível traçar um perfil das camadas do solo, permitindo-se visualizar com a devida exatidão as cotas de transição entre camadas. O número de golpes oscila de 5 a 65 N-SPT, tal variação é decorrente da enorme diversidade de materiais ultrapassados. Com isto, analisando resultados de sondagens a percussão realizados no depósito de lixo do Caju, na Baía de SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VII: METODOLOGIA 57 Guanabara/RJ, os valores de SPT registrados não podem ser relacionados à resistência do material, como normalmente é feito para solos. Alguns valores elevados são decorrentes apenas do resultado da dificuldade de se atravessar os mais diversos obstáculos. A grande quantidade de plásticos confere ao maciço uma certa armadura, possibilitando-o permanecer estável em taludes de 9 metros de altura, quase na vertical. A utilização desta técnica da forma tradicional, ou seja, com lavagem, em muito vem sendo discutida pela literatura. Esta discussão propõe que o método seja utilizado sem lavagem para que evite possíveis contaminações do material a ser coletado e/ou, ainda, na imprecisão da visualização na troca de camadas. Em seguida ao levantamento topográfico foram iniciadas análises de investigação do subsolo. Na figura 7.3 são identificados os pontos de monitoramento que se utilizaram da técnica de percussão. SP-02, SP-04, SP-06, SP-10 e SP12 foram as denominações atribuídas aos furos executados por esta forma de coleta de amostra. FIGURA 7.3- Mapa de Localização dos Furos à Percussão. Os pontos SP-04 e SP-06 foram locados na área de lançamento de resíduos, propriamente dita, enquanto que os demais pontos buscaram locais que considerassem o contorno do lixão. Sendo o SP-02 próximo ao CIEP, o que pela hipótese inicial do trabalho acusa como sendo uma área isenta de contaminação por metais pesados face a inexistência de resíduos sólidos no local. O SP-12 está localizado na entrada principal do lixão, enquanto que o SP-10 encontra-se no ponto oposto ao SP-02, no ponto mais baixo do terreno (5,5 m). SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VII: METODOLOGIA 58 A locação destes pontos e, por conseguinte, a metodologia deste trabalho visou considerar os pontos considerados críticos da área, ou seja, o centro de massa. Desta forma, pode-se, por assim dizer que o método empregado para a escolha dos pontos amostrais foi o método das aproximações sucessivas ao inverso. Uma vez que somente após a obtenção dos resultados desta campanha é que se propôs a escolha da malha definitiva de amostragem. As sondagens a percussão (SPT) consistem em métodos de investigação direta do solo. As vantagens deste ensaio com relação aos demais são: simplicidade do equipamento, baixo custo e obtenção de um valor numérico de ensaio que pode ser relacionando com regras empíricas de projeto. Segundo Irelands, Moretto & Vargas (1970): “Nem o equipamento nem os procedimentos de escavação foram completamente padronizados em nível internacional no ensaio SPT. As diferenças existentes podem ser parcialmente justificadas pelos desenvolvimento e investimentos de cada país. Porém mais importante são as adaptações das técnicas de escavação às diferentes condições do subsolo.” Nestes pontos as sondagens tiveram como fator limitante a penetrabilidade do amostrador que é função das características do solo. As amostras eram coletadas de metro a metro, ou ainda, quando da ocorrência de mudança de camadas. O nível d’água era obtido um dia após a escavação, visando a estabilização do mesmo. 7.1.2..2- SONDAGEM A TRADO A técnica de sondagem a trado consiste na perfuração manual do solo de baixa e média resistência através de um trado de diâmetro variável (Geologia de Engenharia, 1998). Este é constituído de uma concha metálica dupla que penetra no solo através de movimentos rotativos e retém o solo amolgado em seu interior. A torção é impelida através de uma cruzeta e repassada por hastes metálicas rosqueáveis até a concha. De acordo com Landva & Clark apud Carvalho (1996); a perfuração a trado mostrou-se eficiente para as investigações realizadas em aterros municipais antigos e novos no Canadá. Cepollina et al, apud Carvalho (1996); descrevem uma série de furos utilizando-se um trado mecânico de grande diâmetro (0,60 m) no aterro Tais SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VII: METODOLOGIA 59 furos atingiram profundidades de até 30 metros, várias informações sobre estes foram colhidas, tais como: até 10,0m o RSU apresentava-se idêntico ao do lançamento, com muita matéria orgânica, pedaços de plásticos; dos 10,0 aos 18,0m era possível reconhecer apenas os plásticos imersos em muita “lama de lixo” com consistência muito mole; dos 18,0 aos 23,0m o RSU apresentava-se seco; dos 23,0 aos 30,0m o RSU voltou a apresentar-se úmido, porém pegajoso. Levando-se em conta que a forma de perfuração e amostragem utilizadas em aterros sanitários é extremamente dependente do tipo de aterro e materiais a serem investigados; e que utilizando-se equipamentos convencionais para investigação do solo, problemas quanto a perfuração e recuperação de amostras são freqüentes. O equipamento a se utilizar terá um diâmetro de 4”, com a coleta das amostras sendo efetuada de forma contínua. Devido as limitações do equipamento, a perfuração não se avançará muito além do nível d’água, permitindo-se pequenos deslocamentos laterais quando se encontrar objetos ou corpos estranhos que ofereçam resistência ao seu avanço. Na Figura 7.4 apresenta-se uma ilustração do trado e da técnica de tradagem manual. FIGURA 7.4: Sondagem a Trado – Foto Ilustrativa. Doze foram os furos a trado. Com profundidades que variaram de 1,50 m a aproximadamente, 7 m. Eles são denominados de ST, sendo: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 10, 12, 14, 16 e 22. O procedimento para coleta de amostras, utilizando-se desta técnica, foi análoga ao SPT, contudo a maior proximidade da equipe de campo com o equipamento melhora, em muito, a sensibilidade quando da mudança de camadas. As amostras foram coletadas de acordo com as mudanças de características tátil-visuais: textura, dureza, cor e brilho. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VII: METODOLOGIA 60 Na planta planimétrica da figura a seguir, mostra-se a localização dos pontos supra citados (Figura 7.5). ST-05 5200 5100 ST-06 Norte Magnético 5000 ST-01 4900 ST-07 4800 4700 ST-02 ST-14 ST-03 ST-16 4600 ST-10 4500 4400 ST-04 ST-22 ST-12 4300 4200 9500 9600 9700 Canal Área em estudo LIXÃO 9800 9900 CIEP Estrada CIEP 10000 10100 10200 Lagoa Estrada LIXÃO 10300 10400 10500 Poligonal Subestação FIGURA 7.5: Mapa de Localização dos Furos a Trado. Na figura 7.6 mostra-se a distribuição dos pontos de amostragem por toda área de estudo e com as técnicas empregadas. FIGURA 7.6: Mapa de Locação dos Pontos de Monitoramento. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VII: METODOLOGIA 61 7.1.3- CRITÉRIOS DE EXECUÇÃO Os furos, uma vez executados foram revestidos com tubos de PVC tipo rígido de 100mm, como mostra a Figura 7.7. FIGURA 7.7: Perfil Esquemático – Poço Padrão. Os furos seguiram as seguintes recomendações: Revestimento interno: tubo de inox ou ferro fundido ou PVC rígido marrom (JS classe 12) de diâmetro pequeno (50, 75 e 100mm), porém suficiente para introdução de amostrador para medição de nível. No caso de formação aqüífera argilosa ou de baixa transmissividade, o diâmetro mínimo do revestimento será obrigatoriamente de l00mm. Este tubo deve revestir o poço até a camada não saturada. Filtro: tubo ranhurado e de mesmo diâmetro do revestimento (ranhuras de 2 a 3m, espaçadas de 0l cm) que fica na parte saturada do poço (no lençol freático). Para diâmetro pequenos, até 75mm, há necessidade do filtro penetrar até 2m no lençol freático. Pré-filtro: ocupa o espaço anular entre o filtro e a parede de perfuração. É constituído de areia lavada com granulometria maior que a ranhura do filtro (>2mm). Em formações aqüíferas arenosas poderá ser dispensado o pré-filtro. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VII: METODOLOGIA 62 Proteção sanitária: para evitar que a água superficial contamine o poço através da infiltração pelo espaço anular entre a escavação e o revestimento, deve ser feito um preenchimento com cimento na extremidade superior deste espaço (aproximadamente 30cm de altura) e, ao redor da boca do poço, uma laje com pequeno declive. Tampão: a boca do poço será protegida com um tampão removível e o fundo suprido de um tampão fixo, preferencialmente provido de rosca. Devido às pressões que possam ocorrer, a boca do poço deve possuir um pequeno orifício para facilitar a remoção da tampa. Sistema de proteção do tubo: o tubo deve sobressair 20 cm de superfície e ser envolvido por alvenaria ou tubo maior com tampa chaveada e identificação indelével. Selo: camada de betonita ou cimento no espaço anular, acima do pré-filtro (limite máximo do nível d’água) para impedir que a água que percorre a parede externa do tubo atinja a camada saturada. Preenchimento: o espaço anular da zona não saturada deve ser preenchida com material impermeável (argila, solo de perfuração) a fim de firmar o tubo e dificultar a penetração de líquidos provenientes da superfície. Guias centralizadoras: dispositivo saliente distribuído externamente ao longo do tubo com o objetivo de mantê-lo centrado em relação ao eixo do poço, por ocasião de sua introdução. 7.2- ANÁLISES LABORATORIAIS 7.2.1- DETERMINAÇÃO DE METAIS PESADOS As amostras foram levadas ao Laboratório de Ciências Ambientais da Universidade Estadual do Norte Fluminense (LCA/UENF) para a realização das determinações quantitativas de metais pesados. Os metais avaliados foram: Al, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb, Zn, Ba, V e Sn, para os pontos SP-02, SP-04 e SP-06. Os elementos Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn foram quantificados nos furos a trado e nos demais SPT (SP-10 e SP-12). As diferenças entre os elementos quantificados se deve ao fato das baixas concentrações encontradas nas primeiras amostragens e pelo grau de toxicidade do elemento, sendo considerados os elementos comuns aos diferentes monitoramentos (Al, Cr, Cu, Fe, Mn, Zn e Pb). SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VII: METODOLOGIA 63 Para a realização deste ensaio as amostras foram secadas, em temperatura ambiente. Em seguida foram peneiradas na peneira de #40. Após esta etapa submeteu-as a pesagem de aproximadamente um grama para a extração total via ácida. Metodologia de Digestão Química Pesagem de um grama de amostra em duplicata; • Adição de 10 ml de ácido fluorídrico concentrado (HF) e 20 ml de ácido nítrico concentrado (HNO3); • Misturar estas dosagens ácidas com a amostra em bomba de teflon; • Levar para estufa, previamente aquecida, a uma temperatura de 120±0,5ºC, durante aproximadamente 12 horas; • A seguir retira-se da estufa e leva-se ao banho de areia, até que a amostra esteja, sobremaneira, solubilizada. Em caso de elevados teores de matéria orgânica (coloração escura) adicionar 0,5 ml de água oxigenada (H2O2) até que a amostra apresente uma coloração mais clarificada. • Feito isto e após a evaporação dos ácidos da solução adicionar 20 ml de ácido nítrico a 5% (HNO3) levar a amostra para leitura no espectrofotômetro de emissão atômica por Plasma (ICP-AES/ Varian Modelo Liberty Series II). 7.2..2- ANÁLISE GRANULOMÉTRICA Esta análise seguiu os critérios estabelecidos pela NBR - 7181, sendo utilizada, também, a NBR-6508 para a obtenção da densidade real dos grãos. Após o recebimento da amostra de solo, efetua-se o seguinte procedimento: • Seca-se uma determinada quantidade de solo ao ar (uma quantidade maior do que aquela que será utilizada no ensaio), desmancham-se os torrões e, em seguida, homogeneiza-se o material cuidadosamente. • Para que o material ensaiado seja representativo da jazida, a quantidade de solo a ser utilizada no ensaio deve ser obtida por quarteamento (realizado manualmente ou com o uso do quarteador), obtendo-se assim uma amostra de solo como o peso necessário para se efetuar os ensaios ( a quantidade de solo necessária para a realização do ensaio de granulometria é função do tipo de solo: solos grossos requerem uma maior quantidade de solo e vice-versa). SANTOS JR (2002) • CAPÍTULO VII: METODOLOGIA 64 Pesa-se a amostra de solo seco ao ar peneira-se o material na peneira de #10. O material retido nesta peneira é lavado evitando-se a presença de torrões de solo. Em seguida leva-se a estufa 110 ± 0,5ºC. Após a secagem executa-se o peneiramento grosso, que consiste em passar o material nas peneiras, preconizadas por norma, acima da peneira de #10, após isso pesa-se a fração de solo retido em cada peneira. PENEIRAMENTO FINO É realizado utilizando-se a quantidade de solo que consegue passar na #10, no momento da preparação da amostra, seguindo-se o seguinte procedimento experimental: • O material é colocado na peneira de # 200 lavando-se e em seguida colocando-o na estufa; • Junta-se e empilha-se as peneiras de abertura compreendidas entre as peneiras de #10 e #200, coloca-se o material seco no conjunto de peneiras e agita-se o conjunto mecânica ou manualmente; após isso pesa-se a fração de solo retido em cada peneira. SEDIMENTAÇÃO Para realizar um ensaio de sedimentação utiliza-se a amostra passada na peneira de # 10 com um peso entre 50 e 100 gramas. O ensaio de sedimentação seguiu o seguinte procedimento experimental: • Coloca-se a massa de solo em imersão (6 a 24 horas), na presença de solução de hexametafosfato de sódio; • Agita-se a mistura no dispersor elétrico durante aproximadamente 15 minutos, transferindo-se, em seguida, para uma proveta graduada, completando-a com água destilada até 1.000 ml e realizando-se a agitação da mistura. • Efetuam-se as leituras do densímetro nos instantes: 30 s, 1 min, 2 min, 4min, 8 min, 15 min, 30 min, 1 h, 2 h, 4 h, 8 h e 24 h. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VII: METODOLOGIA 65 7.3- TRATAMENTO DOS DADOS Foram realizadas análises em duplicatas sem amostras de padrões de referência interna. O limite de detecção da técnica usada foi de 0,5 ng.g-1. O cálculo seguiu a metodologia descrita por Skoog e Leary (1992) de acordo com a equação: LD = 2 × DPbranco ; onde: a DP- desvio padrão de um número significativo de brancos (n>25); a- inclinação da curva de calibração. A seguir foram levantadas as médias para cada ponto de sondagem e respectivo elemento quantificado. Estes valores foram comparados entre si (teste de hipóteses) para a verificação da diferença estatística. Utilizando o método de Kringing foram realizadas interpolações de áreas para cada um dos elementos (em níveis médios) obtendo-se as isoetas de concentrações dos diversos metais pesados, podendo assim, visualizar-se o sentido da migração dos contaminantes As concentrações encontradas foram, ainda, comparadas ao valores estabelecidos na literatura afim de caracterizar a área quanto ao seu nível de contaminação. Tais valores são apresentados na Tabela 7.1. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO VII: METODOLOGIA 66 TABELA 7.1: Valores de Referência de Metais Pesados Segundo Diversos Autores. Schaeffer (1984) Califórnia & Pratt (1966) Elemento Característica Limite Faria (1987) Alen (1974) CETESB (2000) Normais Sugestão Normais Limites Referência Alerta s Cd Menores 3,0 < 0,05 ---- < 1,0 0,03 – 0,3 < 0,5 3,0 Cr Menores 100 5 - 100 5 - 1000 Variável 10 –200 40 75 Mn Menores --- --- 200 - 3000 ---- ---- --- --- Ni Menores 0 5 - 50 5 - 500 10 – 100 5 – 500 13 30 Pb Menores 100 2 - 60 --- ≤50 2 – 20 17 100 Zn Menores 300 10 - 80 10 - 300 10 - 100 --- 60 300 Ba Menores --- --- 100 - 3000 --- --- 75 150 V Menores --- --- 20 -500 --- --- 275 --- Valores expressos em ppm. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 67 CAPÍTULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 68 CAPÍTULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 8.1- SONDAGENS A PERCUSSÃO (SPT) Neste módulo apresentam-se os ensaios que se utilizaram da técnica da sondagem a percussão. Mostrando o perfil estratigráfico, os ensaios granulométricos e a análise química para cada ponto. Esta descrição começa com a Figura 8.1 indicando os resultados do ponto SP- 02. A localização dos referidos pontos foram descritos no Capítulo VII (Metodologia). FIGURA 8.1: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – SP02. Neste ponto não verificou-se a presença de RSU, uma vez que este ponto encontra-se fora da área de lançamento de RS (CIEP). SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 69 A Figura 8.2 apresenta o comportamento físico para o ponto em questão. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA - SONDAGEM A PERCUSSÃO - SP02 ARGILA SILTE AREIA FINA AREIA MÉDIA AREIA GROSSA PEDREGULHO 60 TEOR DO MATERIAL (%) 50 40 30 20 10 0 0,00 - 1,90 1,90 - 3,00 3,00 - 3,90 3,90 - 5,00 5,00 - 6,00 6,00 - 7,00 7,00 - 7,30 ARGILA 42 40 50 23 32 34 39 SILTE 7 5 4 6 8 5 11 AREIA FINA 14 20 12 18 20 22 19 AREIA MÉDIA 25 24 24 34 23 22 19 AREIA GROSSA 11 10 10 17 16 16 11 PEDREGULHO 1 1 0 2 1 1 1 PROFUNDIDADE (m) FIGURA 8.2: Análise Granulométrica - Sondagem a Percussão – SP02 Como citado anteriormente não se observa a presença de resíduos sólidos no ponto SP-02, sendo verificado um elevado percentual de material argiloso, na maioria das camadas. Esses teores argilosos variam de 23% (camada de 4,00 – 5,00 m) até 50% (camada de 3,00 - 4,00 m), contudo, aponta-se para os percentuais de areia que atribuem ao ponto uma característica arenosa até a profundidade de 3 m, passando, então a uma argila de cor avermelhada com presença de lateríta até 3,90 m, em seguida foi encontrado, novamente, uma camada arenosa perdurando ao limite da sondagem à 7,45m de profundidade. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 70 No Gráfico 8.1 apresenta-se a concentração dos metais no ponto supra citado. CONCENTRAÇÃO DE METAIS PESADOS EM SOLOS - SONDAGEM A PERCUSSÃO - SP02 Al Cr Cu Fe Mn Pb Zn 1.000,00 CONCENTRAÇÃO (ppm) 100,00 10,00 1,00 0,10 0,00 - 1,90 1,90 - 3,00 3,00 - 3,90 3,90 - 5,00 5,00 - 6,00 6,00 - 7,00 7,00 - 7,30 PROFUNDIDADE (m) GRÁFICO 8.1: Concentração de Metais Pesados em Solos – SP02 Pode-se verificar que as concentrações de Al e Fe são da ordem de 198,28 ppm e 70,57 ppm, respectivamente (média). O Al apresentou sua concentração mínima na ultima camada (Al7,00 – 7,30= 112 ppm) e a máxima na primeira camada (Al0,00 – 1.90= 300 ppm). Para o Fe verificou-se concentrações de 28 ppm na ultima camada (7,00 – 7,30 m), e 169 ppm na terceira camada (3,00 – 3,90 m), caracterizando, assim os valores mínimos e máximos, respectivamente, para esse elemento. Os demais elementos quando não detectados (Cr, Mn) foram identificados em teores significativamente baixos (Cu=0,53 ppm e Pb=0,74 ppm, média) não excedendo os limites citados na Tabela 7.1 do Capitulo anterior (Metodologia). Estes níveis podem ser justificados pelo tamanho e distribuição das partículas (material argiloso). SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 71 Na Figura 8.3 é mostrado o perfil estratigráfico do ponto SP-04. FIGURA 8.3: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – SP04. O nível d’água apresenta-se a, aproximadamente, 1 m de profundidade com um camada de lixo de 4 m e subsequente a esta camada encontra-se uma argila siltosa com diferentes colorações seguida de uma camada de areia. A sondagem limitou-se a 7,45 m de profundidade. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 72 Na Figura 8.4 mostra-se a granulometria dos substratos de solo para o ponto SP-04. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA - SONDAGEM A PERCUSSÃO - SP04 ARGILA SILTE AREIA FINA AREIA MÉDIA AREIA GROSSA PEDREGULHO 45 40 TEOR DO MATERIAL (%) 35 30 25 20 15 10 5 0 5,00 - 6,00 6,00 - 7,00 7,00 - 8,00 ARGILA 32 27 18 SILTE 7 5 4 AREIA FINA 24 39 9 AREIA MÉDIA 25 29 37 AREIA GROSSA 10 13 27 PEDREGULHO 2 3 5 PROFUNDIDADE (m) FIGURA 8.4: Análise Granulométrica - Sondagem a Percussão – SP04. Para o ponto SP-04 pode-se notar que não existem análises nas camadas superiores a 5 metros de profundidade. Isto se deve ao fato de que toda camada superior a esta citada é constituída de lixo. Desta forma considera-se, que em média, este tipo de solo é arenoso (Média de areia média = 30,33% ± 6,11%), com a mais baixa variação dos constituintes do solo. Todavia, vale ressaltar que na 1ª camada de solo (5,00 – 6,00m) verificou-se a predominância de material argiloso (argila= 32%). SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 73 A seguir, no Gráfico 8.2, são apresentados os níveis de metais pesados para o ponto SP-04. CONCENTRAÇÃO DE METAIS PESADOS EM SOLOS - SONDAGEM A PERCUSSÃO - SP04 Al Cr Cu Fe Mn Pb Zn 1000 CONCENTRAÇÃO (ppm) 100 10 1 0,1 5,00 - 6,00 6,00 - 7,00 7,00 - 8,00 PROFUNDIDADE (m) GRÁFICO 8.2: Concentração de Metais Pesados em Solos – SP04. Analogamente ao ponto anterior encontra-se o ponto sob foco, com as maiores concentrações de Al e Fe (503 ppm e 223 ppm) na camada mais argilosa (1ª camada: 5,00 – 6,00 m). Dos elementos não essenciais avaliados, ou potencialmente tóxicos, todos apresentam-se abaixo dos valores preconizados pela literatura. Os valores para Al e Fe são descritos, na literatura, fundamentalmente, em níveis percentuais, em conseqüência da sua ocorrência natural, tendo em vista a sua distribuição na crosta da Terra. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 74 A Figura 8.5 apresenta o perfil estratigráfico do ponto SP-06. FIGURA 8.5: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – SP06. Neste ponto verifica-se, ainda, uma espessa camada de lixo (4 m) com um nível d’água de 1 m similar ao encontrado com o ponto SP-04. A sondagem limitouse a 7,40 m com duas camadas de argila siltosa, com diferentes colorações, constituindo-se em uma única camada de 2,20 m de espessura (4,00 – 6,20 m). Em seguida encontrou-se areia com uma significativa resistência a penetração (compactação). SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 75 Na Figura 8.6 mostra-se os resultados referentes as análises granulométricas do ponto SP-06. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA - SONDAGEM A PERCUSSÃO - SP06 ARGILA SILTE AREIA FINA AREIA MÉDIA AREIA GROSSA PEDREGULHO 90 80 TEOR DO MATERIAL (%) 70 60 50 40 30 20 10 0 4,50 - 5,00 5,00 - 6,00 6,00 - 6,50 6,50 -7,00 7,00 -8,00 ARGILA 83 44 48 16 47 SILTE 10 6 5 12 9 AREIA FINA 3 19 14 22 24 AREIA MÉDIA 2 22 20 31 15 AREIA GROSSA 2 9 13 17 5 PEDREGULHO 0 0 0 2 0 PROFUNDIDADE (m) FIGURA 8.6: Análise Granulométrica - Sondagem a Percussão – SP06. Para o ponto SP-06 verifica-se a predominância, significativa, de material argiloso (média =47,60% ± 23,80%) nas camadas adjacentes ao lixo (4,50 – 5,00 m) o que indica um comportamento semelhante aos demais furos. Considerando a proximidade dos furos SP-04 e SP-06 observa-se que as camadas adjacentes ao lixo apresentam características similares. Assim sendo, pode-se dizer que existe uma relação física entre as camadas dos furos mencionados acima. Similar ao comportamento das sondagens anteriores, o ponto SP-06 possui uma concentração significativa de Al e Fe, em comparação ao demais metais. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 76 A seguir, no Gráfico 8.3, apresentam-se os resultados quantitativos de metais para o ponto SP-06. CONCENTRAÇÃO DE METAIS PESADOS EM SOLOS - SONDAGEM A PERCUSSÃO - SP06 Al Cr Cu Fe Mn Pb Zn 1.000,00 CONCENTRAÇÃO (ppm) 100,00 10,00 1,00 0,10 4,50 - 5,00 5,00 - 6,00 6,00 - 6,50 6,50 -7,00 7,00 -8,00 PROFUNDIDADE (m) GRÁFICO 8.3: Concentração de Metais Pesados em Solos – SP06. Similar ao comportamento das sondagens anteriores, o ponto SP-06, possui uma concentração significativa de Al e Fe, em comparação ao demais metais. Aponta-se que neste ponto os valores dos outros elementos estão dentro dos admissíveis pela literatura. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 77 A Figura 8.7 mostra-nos a estratigrafia do solo para o ponto SP-10, situado no ponto de drenagem da bacia. FIGURA 8.7: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – SP10. Este furo foi realizado em 05 de setembro de 2001. Nele verifica-se uma camada de lixo de aproximadamente 1,80 m, sendo esta retirada com o trado, diante da dificuldade da penetração do SPT. A sondagem teve como camada limite a profundidade de 6,90 m em função das limitações do equipamento. Inicialmente aponta-se para a presença duas camadas argilosas, diferenciadas pela coloração e teor de argila, seguida de uma camada de 3 m de areia, posteriormente, retornando a um solo argiloso. Ressalta-se a importância deste ponto face a sua localização, uma vez que ele esta no ponto de drenagem da bacia do lixão onde, segundo a hipótese inicial deste trabalho, esperavam-se as maiores concentrações dos elementos quantificados, ou seja, maior poluição. Nesta sondagem não foram realizadas análises granulométricas em virtude da pouca quantidade de amostras, contudo, realizou-se a determinação dos níveis de metais pesados sendo os resultados apresentados no Gráfico 8.4. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 78 CONCENTRAÇÃO DE METAIS PESADOS EM SOLOS - SONDAGEM A PERCUSSÃO SP10 Al Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn 10.000,00 1.000,00 100,00 C O N C E NT R A Ç Ã O 10,00 1,00 0,10 0,01 0,00 1,80 - 3,00 3,00 - 6,00 6,00 - 6,90 PROFUNDIDADE (m) GRÁFICO 8.4: Concentração de Metais Pesados em Solos – SP10. Curiosamente aponta-se para a não detecção de Al nas duas primeiras camadas, encontrando-se, somente na última os valores 10 vezes inferiores aos encontrados nos demais furos (Al6,00-6,90=25,96 ppm), até então apresentados. Contudo o Fe apresenta-se com ordem de grandeza 10 vezes superior aos valores citados nos outros pontos, mesmo não sendo detectado na primeira camada, ocorrendo a maior concentração na última camada (Fe6,00-6,90=3.775,24ppm). O elemento Cr excede os limites de referência estabelecidos pela CETESB (2000) na camada de 3,00 a 6,00 m, se observamos em níveis médios notamos que este mesmo elemento adequa-se aos valores normais para solo (36,78 ± 5,90 ppm). Aponta-se que os demais parâmetros estão em consonância com os níveis normais. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 79 Finalizando a técnica de sondagem a percussão mostra-se na Figura 8.8 os resultados da análise tátil-visual realizada no ponto SP-12. FIGURA 8.8: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – SP12. A sondagem teve como limite a profundidade de 6,42 m sendo encontrado o nível d’água a 2,00 m. Este ponto refere-se a entrada/saída de caminhões do lixão (portão principal). Com uma pequena camada de resíduos (0,15 m) e com variações sucessivas de camadas o ponto SP-12 limitou-se pela significativa dificuldade de penetração no material argiloso (elevado grau de compactação). Neste ponto, tal qual o SP-10, não foram realizadas análises granulométricas pela mesma dificuldade citada anteriormente, contudo, os níveis dos diversos metais foram mensurados e estão apresentados no Gráfico 8.5. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 80 CONCENTRAÇÃO DE METAIS PESADOS EM SOLOS - SONDAGEM A PERCUSSÃO - SP12 Al Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn 100.000,00 10.000,00 CONCENTRAÇÃO (ppm) 1.000,00 100,00 10,00 1,00 0,10 0,01 0,00 0,15 -0,60 0,60 - 2,50 2,50 - 2,90 2,90 - 3,50 3,50 - 4,40 4,40 - 6,42 PROFUNDIDADE (m) GRÁFICO 8.5: Concentração de Metais Pesados em Solos – SP12. Neste ponto relata-se o comportamento do Al e Fe que encontram-se em ordens de grandeza, aproximadamente, 30 vezes maior que os pontos SP-02; 04 e 06. Isto pode ser verificado na camada de 2,50 a 2,90 m onde os valores de Al chegam a 13.068 ppm, enquanto que o Fe chega ao seu valor máximo, 15.164 ppm, na camada de 0,60 a 2,50 m. O Cr excede aos valores de referência em todas as camadas abaixo da primeira camada (0,15 - 0,60 m), estando a camada de 0,60 a 2,50 m fora dos limites de alerta. Os demais elementos não agridem os limites estabelecidos pela literatura em nenhum dos estratos de solo. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 81 8.2- SONDAGENS A TRADO (ST) As apresentações dos valores encontrados pela sondagem a trado se farão presentes neste momento. Começando-se pela Figura 8.9 onde é mostrado o perfil tátil-visual do ponto ST-01. FIGURA 8.9: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST01. Para este ponto verificou-se um nível d’água (N.A) de 4,70 m de profundidade sendo o limite da sondagem em 5,70 m de profundidade. Essencialmente verifica-se a predominância de duas camadas distintas, constituídas de argila e areia. Este ponto pode ser comparado ao perfil do furo SP-02 uma vez que estes pontos são próximos. Desta forma verifica-se que a camada argilosa segue um comportamento de similaridade entre estes pontos (ST01= 4,7 m & SP02= 4,0 m). A confirmação, ou não, deste comportamento vem apresentada na Figura 8.10, onde apresentam-se os resultados das análises físicas do solo. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 82 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA - SONDAGEM A TRADO - ST01 ARGILA SILTE AREIA FINA AREIA MÉDIA AREIA GROSSA PEDREGULHO 40,0 35,0 TEOR DO MATERIAL (%) 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 - 0,00 - 1,40 1,40 - 3,30 3,30 - 4,70 4,70 - 5,70 ARGILA 28,0 17,0 11,0 10,0 SILTE 19,0 28,0 28,0 22,0 AREIA FINA 18,0 19,0 16,0 14,0 AREIA MÉDIA 25,0 24,0 30,0 36,0 AREIA GROSSA 9,0 11,0 14,0 17,0 PEDREGULHO 1,0 1,0 1,0 1,0 PROFUNDIDADE (m) FIGURA 8.10: Análise Granulométrica - Sondagem a Trado – ST01. Este ponto possui característica arenosa (∑ teores de areia = 58,25%), contudo verifica-se a presença de argila nas camadas até 1,40 m de profundidade e de argila após esta cota. Esta constatação contrapõem-se ao apresentado no perfil estratigráfico onde considera o ponto como, em sua maioria, sendo argiloso. Considerando a localização deste furo pode-se indicar que este ponto será um ponto de “branco”, ou seja, segue a premissa da hipótese inicial do trabalho sobre o transporte de poluentes dar-se segundo a topografia da área. O local deste ponto é um dos que possui cota mais elevada, podendo, assim, assumir a função de ponto de base para os demais furos, ou branco. Ele esta localizado dentro do CIEP. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 83 O comportamento dos diversos metais quantificados, para o ponto ST-01, são descritos no Gráfico 8.6. CONCENTRAÇÃO DE METAIS PESADOS EM SOLOS - SONDAGEM A TRADO - ST01 Al Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn 100000,00 10000,00 CONCENTRAÇÃO (ppm) 1000,00 100,00 10,00 1,00 0,10 0,01 0,00 0,00 - 1,40 1,40 - 3,30 3,30 - 4,70 4,70 - 5,70 PROFUNDIDADE (m) GRÁFICO 8.6: Concentração de Metais Pesados em Solos – ST01. Neste local nota-se um comportamento similar aos pontos citados até então. O comportamento do Al e Fe segue similar aos níveis encontrados nos pontos SP12, enquanto que os demais elementos encontram-se com níveis bem abaixo dos preconizados pela literatura Estes elevados valores de Al e Fe podem ser justificados pelas características do material de empréstimo, uma vez que o local do ponto ST-01 foi todo aterrado (parte interna do CIEP). Desta forma podem ser considerados os valores, então, encontrados para este ponto como o “background” do local, de maneira intuitiva, preliminar e hipotética, para verificação da possível correlação entre os furos de sondagem. A seguir apresenta-se as análises realizadas no ponto ST-02 iniciando-se pelo perfil estratigráfico na Figura 8.11. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 84 FIGURA 8.11: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST02. No ponto ST-02 a sondagem ficou limitada a profundidade de 3,80 m, estando o nível d’água a 3,5m. Nesta análise verifica-se a característica argilosa do ponto até 3,5 m de profundidade e a partir daí tem-se areia. Lembra-se que este ponto encontra-se próximo ao SP-02 que não possuem depósito de resíduos em suas áreas. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 85 A Figura 8.12 mostra o comportamento deste ponto no tocante a granulometria. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA - SONDAGEM A TRADO - ST02 ARGILA SILTE AREIA FINA AREIA MÉDIA AREIA GROSSA PEDREGULHO 35 TEOR DO MATERIAL (%) 30 25 20 15 10 5 0 0 - 2,50 2,50 - 3,50 3,50 - 3,80 ARGILA 33 27 16 SILTE 9 12 26 AREIA FINA 20 15 16 AREIA MÉDIA 26 28 32 AREIA GROSSA 11 17 10 PEDREGULHO 1 1 0 PROFUNDIDAE (m) FIGURA 8.12: Análise Granulométrica - Sondagem a Trado – ST02. A figura acima vem sobrepor ao citado na análise tátil-visual, pois verifica-se a presença de material arenoso (areia = 58,33%), e não argiloso (25,33%). Esta avaliação é feita sobre os valores médios para o furo. Desta forma afirma-se que este furo é essencialmente arenoso tendo uma variação de arenoso argiloso, na profundidade de 3,50 m, para arenoso siltoso. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 86 No Gráfico 8.7 podem ser vistos os valores de metais pesados para este ponto. CONCENTRAÇÃO DE METAIS PESADOS EM SOLOS - SONDAGEM A TRADO - ST02 Al Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn 100.000,00 10.000,00 CONCENTRAÇÃO (ppm) 1.000,00 100,00 10,00 1,00 0,10 0,01 0,00 0 - 2,50 2,50 - 3,50 3,50 - 3,80 PROFUNDIDADE (m) GRÁFICO 8.7: Concentração de Metais Pesados em Solos – ST02. O gráfico acima ressalta um comportamento de discordância a valores de referência citados na literatura no tocante ao cromo. Este elemento possui valor igual a 54,78 ± 6,15 ppm. Analisando as camadas verifica-se que todas possuem este comportamento tendo a segunda camada o valor mais significativo (Cr2,503,50=61,30 ppm) Nesta camada é onde encontra-se o maior teor de areia (60%). Os demais elementos encontram-se em acordo aos limites normais dito para solos pela literatura citada no Capitulo anterior. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 87 A seguir apresenta-se o perfil estratigráfico do ponto ST-03 na Figura 8.13. FIGURA 8.13: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST03. O ponto ST-03 teve a profundidade de 1,00 m com N.A de 0,55 m com características arenosas até 0,30 m, ocorrendo neste ponto uma mudança de camada para areia argilosa. A Figura 8.14 retrata o comportamento granulométrico do ponto em questão. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA - SONDAGEM A TRADO - ST03 ARGILA SILTE AREIA FINA AREIA MEDIA AREIA GROSSA PEDREGULHO 50 45 TEORES DO MATERIAL (%) 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 - 0,30 0,30 - 1,00 ARGILA 14 29 SILTE 10 13 AREIA FINA 14 4 AREIA MEDIA 44 26 AREIA GROSSA 18 28 PEDREGULHO 0 0 PROFUNDIDADE (m) FIGURA 8.14: Análise Granulométrica - Sondagem a Trado – ST03. Para o ponto ST-03 observa-se que na camada superficial (0,00 – 0,30 m) encontra-se significativa concentração de areia (areia média = 44%), com presença de argila, corroborando com o perfil estratigráfico que indica para este ponto uma SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 88 característica arenosa. Comportamento similar segue a camada adjacente, sendo que os teores de argila, desta feita, são mais próximos aos níveis de areia (argila = 29% e areia grossa = 28%). Sendo assim, pode-se considerar este ponto como sendo, essencialmente, areno-argiloso. Os resultados dos níveis de metais pesados encontrados nas diferentes camadas de solo são apresentadas no Gráfico 8.8. CONCENTRAÇÃO DE METAIS PESADOS EM SOLOS - SONDAGEM A TRADO - ST03 Al Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn 100000,00 10000,00 CONCENTRAÇÃO (ppm) 1000,00 100,00 10,00 1,00 0,10 0,01 0,00 0 - 0,30 0,30 - 1,00 PROFUNDIDADE (m) GRÁFICO 8.8: Concentração de Metais Pesados em Solos – ST03. Aponta-se, para este ponto, a concordância dos elementos avaliados com os citados pela literatura, contudo, indica-se para o comportamento dos elementos Al e Fe, que mostram uma ordem de grandeza, significativamente, superior aos pontos SP-02, SP-04 e SP-06, isto pode ser atribuído a característica arenosa dos locais apontados, também, nos pontos ST-01 e 02. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 89 As camadas de solo do ponto ST-04 são mostradas na Figura 8.15 FIGURA 8.15: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST04. A sondagem limitou-se a 2,65 m de profundidade, com N.A em 2,15 m. Excetuando-se a camada de cobertura, verifica-se a presença significativa de argila o que atribui ao ponto dificuldades na sondagem, segundo esta metodologia. A granulometria do ponto é descrita na Figura 8.16 que segue abaixo. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA - SONDAGEM A TRADO - ST04 ARGILA SILTE AREIA FINA AREIA MÉDIA AREIA GROSSA PEDREGULHO 35 TEORES DO MATERIAL (%) 30 25 20 15 10 5 0 0,00 - 0,80 0,80 - 1,60 1,60 - 2,25 2,25 - 2,65 ARGILA 13 25 20 14 SILTE 15 19 18 19 AREIA FINA 32 24 22 26 AREIA MÉDIA 31 22 22 27 AREIA GROSSA 9 9 10 10 PEDREGULHO 0 1 8 4 PROFUNDIDADE (m) FIGURA 8.16: Análise Granulométrica - Sondagem a Trado – ST04. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 90 Avaliando o ponto ST-04 encontrou-se elevados teores de areia (areia fina = 26,0% e areia média= 25,5%), e pouco material argiloso (argila= 18%), contrariando o perfil estratigráfico. Este furo não foi contemplado com análises químicas para verificação do nível de metais pesados, haja vista a pequena quantidade de amostras, resultantes do ensaio físico. Contudo, considera-se de altíssima importância tal ponto, pois está situado próximo ao ponto de drenagem da microbacia do lixão. Isto deverá ser confrontado com os estudos dos furos ST-12 e SP10, que encontram-se na região próxima ao ponto em questão. Apresenta-se, neste momento os pontos opostos aos até então, apresentados, pois os mesmos situam-se no que considera-se como ponto de recarga ou mesmo à montante do ponto de drenagem da bacia do lixão. Os furos, considerados de recarga, são: ST-05; ST-06 e ST-07. Iniciando-se a apresentação pelo ponto ST-05, Figura 8.17, com a estratigrafia do solo. FIGURA 8.17: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST05. O limite da sondagem para o ponto ST-05 foi de 5,50m de profundidade com nível d’água na cota 4,96 m. Percebe-se uma lente de areia a 5,10 m com espessura de, aproximadamente, 10 cm. Esta camada arenosa será de grande importância em se tratando de transporte mássico horizontal. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 91 A Figura 8.18 apresenta os resultados da análise granulométrica para o ponto ST-05. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA - SONDAGEM A TRADO - ST05 ARGILA SILTE AREIA FINA AREIA MÉDIA AREIA GROSSA PEDREGULHO 70 TEORES DO MATERIAL (%) 60 50 40 30 20 10 0 0 - 0,20 0,20 - 2,30 2,30 - 3,00 3,00 - 4,40 4,40 - 4,90 4,90 - 5,10 5,10 -5,50 ARGILA 17 24 47 46 38 61 30 SILTE 15 17 11 21 25 23 11 AREIA FINA 14 12 9 10 7 6 4 AREIA MÉDIA 24 34 18 11 13 5 16 AREIA GROSSA 27 11 14 12 16 5 39 PEDREGULHO 3 2 1 0 1 0 0 PROFUNDIDADE (m) FIGURA 8.18: Análise Granulométrica - Sondagem a Trado – ST05. A figura retrata um comportamento crescente, para o ponto ST-05, dos níveis de argila nas três primeiras camadas (0,00 a 0,20m, 0,20 a 2,30m e 2,30 a 3,00m), onde nas duas primeiras (0,00 a 0,20m e 0,20 a 2,30m) não houveram predominância deste tipo de material. Contudo, avaliando-se o furo como um todo, observa-se que a predominância, em média, é de areia (43,86%). A presença de finos caracteriza este ponto, uma vez que o segundo maior teor é de argila (37,57%). Desta forma indica-se que o furo é areno-argiloso com uma camada (2,30 a 5,10 m) argilo-siltoso, ratificando ao encontrado na análise tátil-visual. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 92 As concentrações de metais pesados no solo para o ponto ST-05 são descritas no Gráfico 8.9. CONCENTRAÇÃO DE METAIS PESADOS EM SOLOS - SONDAGEM A TRADO - ST05 Al Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn 100.000,00 10.000,00 CONCENTRAÇÃO (ppm) 1.000,00 100,00 10,00 1,00 0,10 0,01 0,00 0 - 0,20 0,20 - 2,30 2,30 - 3,00 3,00 - 4,40 4,40 - 4,90 4,90 - 5,10 5,10 -5,50 PROFUNDIDADE (m) GRÁFICO 8.9: Concentração de Metais Pesados em Solos – ST05. Os elevados teores de Al e Fe (Al ≈ 38.000,00 ppm e Fe ≈ 27.000,00 ppm) vêm comprovando a hipótese de que estes níveis são função do tipo de material local. Todos os parâmetros encontram-se dentro dos limites de referência ou normais para solo, exceto o Zn que na primeira camada (Zn0,00 - 0,20m = 89,82 ppm) extrapola concentrações tidas como valores normais de 60 ppm. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 93 A estratigrafia do ponto ST-06 é apresentada na Figura 8.19. FIGURA 8.19: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST06. Com N.A de 3,90 m de profundidade e limite de sondagem de 4,50 m apresenta-se o ponto ST-06. Neste furo aponta-se para existência de uma camada laterítica que limitou a sondagem com esta metodologia. Aponta-se para este ponto a identificação de duas camadas sendo a primeira de areia argilosa de cor marrom (0,50 m de espessura) e a segunda uma argila arenosa, com cor cinza. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 94 A seguir são apresentados os resultados granulométricos, Figura 8.20, do ponto ST-06. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA - SONDAGEM A TRADO - ST06 ARGILA SILTE AREIA FINA AREIA MÉDIA AREIA GROSSA PEDREGULHO 45 40 TEORES DO MATERIAL (%) 35 30 25 20 15 10 5 0 0 - 0,50 0,50 - 1,80 1,80 - 2,30 2,30 - 3,60 3,60 - 4,50 ARGILA 16 16 33 29 41 SILTE 15 41 15 11 13 AREIA FINA 21 12 13 14 9 AREIA MÉDIA 31 18 22 25 21 AREIA GROSSA 12 10 12 16 14 PEDREGULHO 5 3 5 5 2 PROFUNDIDADE (m) FIGURA 8.20: Análise Granulométrica - Sondagem a Trado – ST06. No ponto ST-06 indica-se a presença de finos (argila = 27% e silte = 19%), contudo aponta-se para a predominância de areia (50,00%). A camada até 0,50 m de profundidade caracteriza-se como uma areia argilosa e, a partir deste ponto têmse uma camada de silte-arenoso até a profundidade de 1,80 m, seguindo até o final da sondagem com uma camada areno-argilosa, com os teores de argila crescentes até o final do ensaio. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 95 Sendo assim, pode-se apresentar os resultados dos ensaios químicos realizados no ponto ST-06, Figura 8.10. CONCENTRAÇÃO DE METAIS PESADOS EM SOLOS - SONDAGEM A TRADO - ST06 Al Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn 100.000,00 10.000,00 CONCENTRAÇÃO (ppm) 1.000,00 100,00 10,00 1,00 0,10 0,01 0,00 0 - 0,50 0,50 - 1,80 1,80 - 2,30 2,30 - 3,60 3,60 - 4,50 PROFUNDIDADE (m) GRÁFICO 8.10: Concentração de Metais Pesados em Solos – ST06. O comportamento do Al e Fe seguem os padrões encontrados nos demais pontos, enquanto que o cromo, na quarta e quinta camadas (2,30 – 3,60m e 3,60 – 4,60m, respectivamente), excede os valores de referência indicados pela CETESB (2000), que estabelece 40 ppm como valor de referência e 75 ppm como valor de alerta, para este elemento. Ressalta-se que os valores excederam, tão somente, os limites de referência, estando abaixo dos valores de alerta (Cr2,30 –3,60= 48,66 ppm e Cr3,60 – 4,50= 51,02 ppm). Acusa-se que os demais valores estão em conformidade aos valores preconizados pelos diversos autores. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 96 O perfil estratigráfico do ponto ST-07 é mostrado a seguir na Figura 8.21. FIGURA 8.21: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST07. Neste perfil verifica-se a presença da lente de areia a uma profundidade de 5,80m, o que havia sido encontrado no furo anterior (ST-06), contudo, constatou-se que esta camada faz-se presente quando refinada na análise granulométrica. Este furo apresentou o N.A à profundidade de 7,65 m e limite da sondagem em 8,10 m. Este ponto finaliza a malha considerada à montante do lixão, com pouca interferência de lixo, ou praticamente nenhuma. As análises físicas para este ponto são mostradas na Figura 8.22 que segue. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 97 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA - SONDAGEM A TRADO - ST07 ARGILA SILTE AREIA FINA AREIA MÉDIA AREIA GROSSA PEDREGULHO 45 40 TEORES DO MATERIAL (%) 35 30 25 20 15 10 5 0 0,00 - 1,20 1,20 - 3,30 3,30 - 5,80 5,80 - 6,00 6,00 - 6,75 6,75 - 7,75 7,75 - 8,10 ARGILA 14 31 16 10 26 31 40 SILTE 13 13 25 21 12 10 15 AREIA FINA 26 18 19 21 16 14 13 AREIA MÉDIA 36 27 29 31 29 26 19 AREIA GROSSA 10 10 10 12 15 16 11 PEDREGULHO 1 1 1 5 2 3 2 PROFUNDIDADE (m) FIGURA 8.22: Análise Granulométrica - Sondagem a Trado – ST07. Esta figura mostra um comportamento similar do ST-07 aos furos ST-05 e ST-06. Com presença de areia (58,29%), seguida de finos (argila= 24% e silte = 15,57%) o que indica um solo areno-argiloso, em se tratando do perfil como um todo (valores médios). Todavia vale apontar a presença de pedregulho em todas as camadas do perfil, principalmente, nas mais profundas (8,10 m). Sendo o ensaio limitado pela presença de laterita e/ou, ainda, pequenos cascalhos. Indica-se uma observação ao fato de que, para quase todo o perfil, as características são similares a característica do furo como um todo (arenoso argiloso). Sendo assim acusa-se tal característica para este ponto, salientando-se a proximidade com os resultados citados na análise tátil-visual. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 98 Os resultados da quantificação dos metais pesados nos diversos extratos de solo no ponto ST-07 são apresentados no Gráfico 8.11. CONCENTRAÇÃO DE METAIS PESADOS EM SOLOS - SONDAGEM A TRADO - ST07. Al Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn 100.000,00 10.000,00 CONCENTRAÇÃO (ppm) 1.000,00 100,00 10,00 1,00 0,10 0,01 0,00 0,00 - 1,20 1,20 - 3,30 3,30 - 5,80 5,80 - 6,00 6,00 - 6,75 6,75 - 7,75 7,75 - 8,10 PROFUNDIDADE (m) GRÁFICO 8.11: Concentração de Metais Pesados em Solos – ST07. O cromo apresenta níveis fora dos indicados pela CETESB (2000), (Crmédia = 51,75 ppm/ CrCETESB = 40 ppm). Analisando a estratifigráfia verifica-se que isto ocorre na segunda, terceira (1,20 – 3,30 m e 3,30 – 5,80 m), e nas duas últimas camadas (6,75 – 7,75 m e 7,75 – 8,10 m). Ressalta-se que a camada de 5,80 – 6,00 m inexiste na análise de metais pesados, uma vez que, não restou material suficiente para a quantificação dos referidos metais, não sendo possível a realização do ensaio para esta camada. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 99 A Figura 8.23 apresenta os resultados da análise tátil visual realizada no ponto ST-10 FIGURA 8.23: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST10. Este ponto faz parte de uma outra malha composta pelos furos: ST-01; ST02; ST-03; ST-10 e ST-12. Todavia vale ressaltar que existe uma expectativa distinta para estes pontos uma vez que ele encontra-se na drenagem da bacia, conjuntamente ao ponto ST-12. O limite deste furo foi de aproximadamente 5 m de profundidade com N.A de 1,26 m. Neste ponto verifica-se, ainda, a presença da lente de areia que foi citada nos pontos do lado oposto da área (ST-06 e ST-07). Após esta camada encontra-se um material argiloso de difícil penetração o que restringiu, em muito, a coleta neste ponto para maiores profundidades. Aponta-se que este furo após sua execução em 27 de setembro de 2001 esteve inundado até o mês de abril do ano seguinte. A descrição física desse furo é descrita na Figura 8.24. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 100 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA - SONDAGEM A TRADO - ST10 ARGILA SILTE AREIA FINA AREIA MÉDIA AREIA GROSSA PEDREGULHO 60 TEORES DO MATERIAL (%) 50 40 30 20 10 0 0 - 0,70 0,70 1,55 1,55 2,20 2,20 2,39 2,39 3,01 3,01 3,15 3,15 3,30 3,30 3,56 3,56 5,00 5,00 5,21 ARGILA 31 44 42 48 41 31 30 49 54 52 SILTE 11 11 13 15 14 17 13 14 15 17 AREIA FINA 20 18 18 16 24 23 17 18 14 15 AREIA MÉDIA 28 20 20 15 13 21 26 12 12 9 AREIA GROSSA 10 7 7 6 7 8 14 7 5 7 PEDREGULHO 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 PROFUNDIDADE (m) FIGURA 8.24: Análise Granulométrica - Sondagem a Trado – ST10. No ponto ST-10 nota-se que a sexta e sétima camadas (3,01 – 3,15 m e 3,15 – 3,30m) são muito pequenas e podem ser entendidas como uma só, face à proximidade dos valores encontrados, o que refina a análise tátil-visual, ratificando a presença de areia, principalmente areia média. O furo caracteriza-se pela, significativa, presença de argila (42,20%) e areia (43,70%), ocorrendo de forma similar nos extratos de solo, onde nas maiores profundidades ocorreram as maiores concentrações de argila (argila3,56-5,00= 54% e argila5,00-5,21= 52%). Poder-se-ia, então, atribuir ao furo uma característica areno-argiloso, contudo verifica-se a alternância entre camadas argilo-arenoso e areno-argiloso nas diversas profundidades, resultando no seguinte perfil: até 2,20 m de profundidade areia argilosa, deste ponto até 2,40 m, argilo-arenosa, desta cota até 3,20 m a presença, novamente, de areia argilosa, em seguida a esta camada retorna a camada argiloarenosa permanecendo até o fim da sondagem. A sondagem limitou-se a esta profundidade face às limitações do equipamento: baixa penetrabilidade em solos compactados, saturados e adensados. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 101 As análises de metais pesados para o ponto ST-10 encontram-se descritas no Gráfico 8.12 que segue abaixo. CONCENTRAÇÃO DE METAIS PESADOS EM SOLOS - SONDAGEM A TRADO - ST10. Al Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn 100.000,00 10.000,00 Concentração (ppm) 1.000,00 100,00 10,00 1,00 0,10 0,01 0,00 0 - 0,70 0,70 - 1,55 1,55 - 2,20 2,20 - 2,39 2,39 - 3,01 3,01 - 3,15 3,15 - 3,30 3,30 - 3,56 3,56 - 5,00 5,00 - 5,21 Profundidade (m) GRÁFICO 8.12: Concentração de Metais Pesados em Solos – ST10. Os valores de Cr excedem as concentrações de referência da CETESB (2000), contudo encontram-se dentro dos limites ditos como normais (5 a 100 ppm) estabelecidos por Shaeffer (1984). A segunda, terceira, quarta, quinta, nona e décima camadas excedem, ainda, valores de alerta indicados pela CETESB (2000). Considerando-se o posicionamento dos furos pode-se ver que este ponto e o furo ST-07 encontram-se em lados opostos, o que inclina a indicar um possível acréscimo deste parâmetro no percurso entre esses dois pontos (ST-07Cr= 51,75 ppm e ST-10Cr= 75,06 ppm). SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 102 A Figura 8.25 apresenta o comportamento estratigráfico do ponto ST-12. FIGURA 8.25: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST12. Este ponto, ST-12, segundo as preposições deste trabalho, deve ser considerado de altíssima importância, pois nele, em tese, é que se encontrariam os maiores valores de metais. Tal afirmação é baseada na localização do mesmo. A localização se dá, exatamente, na saída da bacia, onde existia a passagem do corpo hídrico superficial o qual foi obstruído pela estrada (ver Figura Capitulo VII: Metodologia). A sondagem limitou-se a 5,80 m de profundidade com nível d’água de aproximadamente 0,60 m. Devido a sua localização o fenômeno de inundação também ocorreu neste ponto, e para o mesmo período. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 103 As análises granulométricas são apresentadas na Figura 8.26. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA - SONDAGEM A TRADO - ST12 ARGILA SILTE AREIA FINA AREIA MÉDIA AREIA GROSSA 45 40 TEOR DO MATERIAL (%) 35 30 25 20 15 10 5 0 2,03 - 3,48 3,48 - 3,86 3,86 - 5,16 5,16 - 5,80 ARGILA 17 9 15 30 SILTE 9 12 16 13 AREIA FINA 17 17 23 23 AREIA MÉDIA 40 42 31 25 AREIA GROSSA 17 20 14 9 PROFUNDIDADE (m) FIGURA 8.26: Análise Granulométrica - Sondagem a Trado – ST12. A camada superior à primeira profundidade mostrada no gráfico refere-se a coluna de lixo, não havendo caracterização física e química deste material. Verificou-se que o furo é arenoso (∑ teores de areia = 69,50%), o que pode ser observado ao longo das camadas. Vale lembrar que este furo compõe o ponto de drenagem da sub-bacia do lixão, juntamente com o furo SP-10. Esta camada arenosa poder-se-á estar sendo utilizada para a filtragem dos poluentes carreados pela massa líquida, pelos processos de advecção e dispersão hidrodinâmica, uma vez que pela característica da área (planície de inundação) tem-se o escoamento sub-superficial, preferencialmente, horizontal. Aponta-se para a similaridade entre a camada arenosa encontrada em ambos os furos à profundidade abaixo da camada de resíduos. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 104 O Gráfico 8.13 mostra os níveis de metais pesados encontrados no ponto ST12. CONCENTRAÇÃO DE METAIS PESADOS EM SOLOS - SONDAGEM A TRADO - ST12. Al Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn 100.000,00 10.000,00 CONCENTRAÇÃO (ppm) 1.000,00 100,00 10,00 1,00 0,10 0,01 0,00 2,03 - 3,48 3,48 - 3,86 3,86 - 5,16 5,16 - 5,80 PROFUNDIDADE (m) GRÁFICO 8.13: Concentração de Metais Pesados em Solos – ST12. Como citado anteriormente, as camadas superiores à primeira camada (2,03 – 3,48 m), referenda aos detritos pertinentes ao local (lixo). Neste ponto o elemento Cr está fora dos limites de referência (CETESB; 2000). Apresentando uma concentração média de 41,76 ppm, porém o descumprimento ocorre somente em duas das quatro camadas, sendo estas: a terceira e a quarta camadas (Cr3,86 – 5,16= 42,71 ppm e Cr5,16 – 5,80= 50,50 ppm). Indica-se que os demais elementos .elementos encontram-se em conformidade com a literatura citada. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 105 A Figura 8.27 apresenta a análise tátil-visual para o ponto ST-14. FIGURA 8.27: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST14. O ponto ST-14 compõe a malha dos furos ST-05, ST-06 e ST-07, na parte mais baixa do lixão, todavia indica-se que os pontos citados encontram-se no ponto mais elevado do terreno, e o ponto em questão encontra-se próximo à divisa do terreno e dentro da ADRSU, ao contrário dos demais que estão em áreas vizinhas. Sendo assim, considera-se estes pontos como isentos de poluição e/ou contaminação. A sondagem limitou-se a profundidade de 4,96 m encontrando o N.A a 1,54 m. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 106 A análise física do ponto ST-14 é mostrada na Figura 8.28. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA - SONDAGEM A TRADO - ST14 ARGILA SILTE AREIA FINA AREIA MÉDA AREIA GROSSA 70 TEOR DO MATERIAL (%) 60 50 40 30 20 10 0 0,00 1,07 1,07 1,30 1,30 1,80 1,80 2,00 2,00 2,98 2,98 3,15 3,15 3,25 3,25 3,41 3,41 3,60 3,60 3,95 3,95 4,36 ARGILA 35 18 21 25 37 61 49 48 50 49 45 SILTE 30 14 8 10 19 26 22 25 27 23 23 AREIA FINA 12 15 7 20 17 9 13 14 11 12 13 AREIA MÉDA 17 35 35 30 16 3 10 8 8 10 14 AREIA GROSSA 6 18 29 14 10 1 6 5 4 6 3 PROFUNDIDADE (m) FIGURA 8.28: Análise Granulométrica - Sondagem a Trado – ST14. Nota-se a predominância de argila (39,82%). A presença de finos é verificada em inúmeras camadas, fundamentalmente, nas camadas abaixo de 2,98m de profundidade. Isto pode ser verificado no perfil estratigráfico, onde nestas camadas verificou-se a ocorrência de laterita, coincidindo com a última camada encontrada no ponto ST-12 (aproximadamente 5 m de profundidade). Este ponto segue a configuração arenosa até a profundidade de 2,98 m, a partir deste ponto apresentase uma camada argilo-silto-arenosa. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 107 A seguir, no Gráfico 8.14, apresentamos as concentrações dos metais quantificados para o ponto ST-14. CONCENTRAÇÃO DE METAIS PESADOS EM SOLOS - SONDAGEM A TRADO - ST14. Al Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn 100.000,00 CONCENTRAÇÃO (ppm) 1.000,00 10,00 0,10 0,00 0,00 - 1,07 1,07 - 1,30 1,30 - 1,80 1,80 - 2,00 2,00 - 2,98 2,98 - 3,15 3,15 - 3,25 3,25 - 3,41 3,41 - 3,60 3,60 - 3,95 3,95 - 4,36 PROFUNDIDADE (m) GRÁFICO 8.14: Concentração de Metais Pesados em Solos – ST14. Neste ponto acusa-se a concordância do elemento cromo com os valores considerados normais para solo, de 5 a 100 ppm, segundo Schaeffer (1984). Todavia, encontra-se acima dos valores estabelecidos como referência de 40 ppm, CETESB (2000). O valor médio encontrado para este elemento foi de 62,86 ± 11,87 ppm (CV = 19%). Aponta-se para a sexta camada (2,98 – 3,15m) como a de maior concentração deste metal (Cr2,98–3,15= 81,18 ppm), valor este que excede, até mesmo, o limite de alerta preconizado pela CETESB (2000) de 75 ppm. Isto se deve ao fato da elevada concentração de material argiloso (61%), caracterizando a adsorção deste elemento no referido material. Possivelmente esta camada funciona como uma barreira física para a retenção de material, o que eleva significativamente a concentração dos poluentes para este ponto. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 108 Análogo ao cromo, tem-se o chumbo, uma vez que este está dentro dos limites ditos como normais, de 5- 50 ppm, segundo Schaeffer (1984), porém a primeira, quarta e quinta camadas encontram-se fora dos valores de referência (Pb0,00-1,07= 20,04 ppm; Pb1,80-2,00=18,59 ppm e Pb2,00-2,98= 18,71 ppm/ Referência 17 ppm), estabelecidos por CETESB (2000). Face a discrepância dos valores encontrados muito pouco se pode inferir sobre o comportamento deste contaminante, sendo atribuída a maior concentração a camada superficial. O ponto ST-16 apresenta seu perfil estratigráfico conforme a Figura 8.29. FIGURA 8.29: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST16. O ponto possui uma camada de aproximadamente 2 m de lixo, estando situado próximo ao ST-14, finalizando a malha amostral deste lado do lixão,, composta pelos pontos: ST-14, 16, 22 e 12; correspondendo a parte mais baixa do lixão. Limitando o ensaio a profundidade de 5,33 m, este ponto apresenta características similares ao ponto anteriormente citado e com nível d’água na camada de lixo, a 0,80 m. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 109 Os resultados do ponto ST-16 referente a quantificação dos teores dos diversos constituintes do solo encontram-se na Figura 8.30. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA - SONDAGEM A TRADO - ST16 ARGILA SILTE AREIA FINA AREIA MÉDIA PEDREGULHO GULHO % 90 80 TEOR DO MATERIAL (%) 70 60 50 40 30 20 10 0 0,00 - 0,70 0,70 - 2,00 2,00 - 2,30 2,30 - 4,33 4,33 - 5,00 ARGILA 10 6 18 78 40 5,00 - 5,33 34 SILTE 16 39 46 17 19 19 AREIA FINA 24 29 19 3 13 13 AREIA MÉDIA 38 20 14 1 19 19 PEDREGULHO 10 6 3 1 9 9 GULHO % 2 0 0 0 0 0 PROFUNDIDADE (m) FIGURA 8.30: Análise Granulométrica - Sondagem a Trado – ST16. Considera-se o furo ST-16 como arenoso (41,67 ± 22,25Observando-se o perfil verifica-se a existência de quatro camadas distintas, sendo a primeira à profundidade de 2,0 m constituída de areia siltosa. A Segunda camada, até 2,30 m, é um silte arenoso, enquanto que desta profundidade até 4,33 m tem-se uma argila siltosa, até que encontramos, no quarto extrato, uma areia argilosa. Possivelmente exista uma correlação entre esta sondagem e o ST-14; contudo aponta-se para a profundidade de 2,98m a camada mais argilosa do ST-14, enquanto que para o ST-16 esta camada encontra-se a 2,30 m de profundidade. Este fato, contraria o acompanhamento do relevo, uma vez que o ST-14 encontra-se em uma cota mais elevada a que o ST-16, distando os ponto de aproximadamente 15 m. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 110 A seguir, no Gráfico 8.15, apresentam-se as concentrações dos metais quantificados para o ponto ST-16. CONCENTRAÇÃO DE METAIS PESADOS EM SOLOS - SONDAGEM A TRADO - ST16 Al Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn 100.000,00 10.000,00 CONCENTRAÇÃO (ppm) 1.000,00 100,00 10,00 1,00 0,10 0,01 0,00 0,00 - 0,70 0,70 - 2,00 2,00 - 2,30 2,30 - 4,33 4,33 - 5,00 5,00 - 5,33 PROFUNDIDADE (m) GRÁFICO 8.15: Concentração de Metais Pesados em Solos – ST16. O elemento cromo segue indicações acima do valor de referência (Cr=69 ± 19,78 ppm/CrCETESB=45 ppm). As segunda e terceira camadas estão acima dos limites de alerta (Cr0,70-2,00= 82,81 ppm e Cr2,00-2,30= 86,27 ppm/ CrCETESB=75 ppm). Tais valores encontram-se nas camadas areno-siltosa e silto-arenosa, respectivamente, não se fazendo presente nas camadas com maiores teores de argila. O chumbo nas duas últimas camadas (4,33 – 5,00 m e 5,00 – 5,33, respectivamente) está fora dos limites de referência (CETESB, 2000), porém, dentro dos limites normais indicados por Schaeiffer (1984). Na segunda camada ocorre, ainda, a não conformidade do zinco, estando este acima dos valores de referência (Zn0,70-2,00=64,35 ppm/ZnCETESB=60 ppm). SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 111 Finalizando a apresentação dos pontos de sondagem tem-se, na Figura 8.31, o perfil estratigráfico do furo ST-22. FIGURA 8.31: Perfil Estratigráfico – Análise Tátil-Visual – ST22. Neste local aparece uma camada de areia de 2,70 m de espessura, sem lixo. O limite de coleta de amostras foi à profundidade de 4,57 m encontrando um nível d’água de 1,00 m, aproximadamente. Este ponto concerne a uma área de fronteira com a fazenda vizinha e por conseguinte próximo a vala de retenção de chorume. Notadamente, aponta-se, a inadequação do local confrontando aos objetivos da área com o perfil acima mostrado, haja vista a grande concentração de areia, material este de pouca capacidade de retenção para o ponto em questão. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 112 As análises granulométricas para o ponto ST-22 podem ser vistas na Figura 8.32. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA - SONDAGEM A TRADO - ST22 ARGILA SILTE AREIA FINA AREIA MÉDIA AREIA GROSSA PEDREGULHO 50 45 TEOR DO MATERIAL (%) 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0,00 - 0,30 0,30 - 0,57 0,57 - 0,73 0,73 - 1,15 1,15 - 2,05 2,05 - 3,10 3,10 - 3,47 3,47 - 3,95 3,95 - 4,57 ARGILA 21 17 25 28 32 25 24 28 40 SILTE 22 12 11 15 10 7 8 7 13 AREIA FINA 16 24 24 22 21 12 12 14 16 AREIA MÉDIA 30 36 31 26 28 46 46 35 22 AREIA GROSSA 10 10 9 9 9 10 10 15 9 PEDREGULHO 1 1 0 0 0 0 0 1 0 PROFUNDIDADE (m) FIGURA 8.32: Análise Granulométrica - Sondagem a Trado – ST22. A sondagem foi realizada até a profundidade de 4,57 m face as dificuldades de coleta de amostras, além da característica do material e do grau de compactação do solo. Na maioria das camadas verifica-se significativas concentrações de areia média, exetuando-se, a quarta, quinta e nona camadas, em que ocorre a predominância de argila (argila0,73 – 1,15= 28%; argila 1,15 – 2,05= 32% e argila 3,95 – 4,54= 40%). Este perfil pode ser considerado como areno-argiloso em sua totalidade, o que ratifica a estratigrafia apontada na análise tátil visual. Esta areia poderia ser considerada como um filtro para a retenção dos contaminantes, contudo, sabemos que em se tratando de metais pesados tal afirmativa torna-se invalida, haja vista a baixa capacidade de adsorção da areia para este tipo de material. SANTOS JR (2002) CAPITULO VIII: APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 113 A seguir, no Gráfico 8.16, apresenta-se as concentrações dos metais quantificados para o ponto ST-22. CONCENTRAÇÃO DE METAIS PESADOS EM SOLOS - SONDAGEM A TRADO - ST-22 Al Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn 100.000,00 10.000,00 CONCENTRAÇÃO (ppm) 1.000,00 100,00 10,00 1,00 0,10 0,01 0,00 0,00 - 0,30 0,30 - 0,57 0,57 - 0,73 0,73 - 1,15 1,15 - 2,05 2,05 - 3,10 3,10 - 3,47 3,47 - 3,95 3,95 - 4,57 PROFUNDIDADE (m) GRÁFICO 8.16: Concentração de Metais Pesados em Solos – ST22. O cromo possui concentração igual a 57,71 ± 12,88 ppm o que confere ao furo de sondagem uma discordância aos valores indicados como referência, segundo CETESB (2000). A situação ocorre de forma gradativa entre as camadas, diretamente ao aumento de profundidade. Sendo assim, tém-se a situação critica no ponto mais profundo (Cr3,95 – 5,04= 76,53 ppm). Criteriosamente, este parâmetro apresenta-se maior concentração no ponto em que existe maior teor de argila. Informa-se que os demais parâmetros encontram-se em conformidade com os valores preconizados pela literatura mundial. SANTOS JR (2002) CAPITULO IX: DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 114 CAPÍTULO IX: DISCUSSÃO DOS RESULTADOS SANTOS JR (2002) CAPITULO IX: DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 115 CAPÍTULO IX: DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 9.1- DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL DOS CONTAMINANTES Os resultados descritos no capitulo anterior serão aqui discutidos segundo a hipótese inicial do trabalho, ou seja, que o comportamento da contaminação da área, por metais pesados, seguirá o relevo. Desta forma apresenta-se, na Figura 9.1, uma planta plani-altimétrica da área estudada objetivando a melhor ilustração da topografia da área. 7596700.00 7596600.00 7596500.00 UTM Y 7596400.00 7596300.00 7596200.00 7596100.00 263500.00 263600.00 263700.00 263800.00 263900.00 264000.00 264100.00 UTM X FIGURA 9.1: Planta Topográfica: Plani-Altimetrica. É notório os locais de acúmulo de água segundo a topografia da área, estando em conformidade com as hipóteses, inicialmente referendadas, no escopo deste trabalho. Considerando estes regimes preferenciais, apresenta-se a seguir a SANTOS JR (2002) CAPITULO IX: DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 116 distribuição espacial dos elementos quantificados começando pelo Alumínio (Al) na Figura 9.2. 7596700 7596600 7596500 UTM Y 7596400 7596300 7596200 7596100 263500 263600 263700 263800 263900 264000 264100 UTM X FIGURA 9.2: Isoteores de Al. As maiores concentrações de Al encontram-se dentro da área em que recebe, diretamente, o lixo. Desta forma pode-se atribuir tais concentrações ao processo de sorção já que estas zonas não são saturadas. Apenas uma análise meticulosa do líquido intersticial, que percola a zona não saturada em diferentes profundidades no aterro, poderia associar a capacidade de retenção de contaminantes por este solo com processos atenuadores de contaminação (e.g: sorção). SANTOS JR (2002) CAPITULO IX: DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 117 Na Figura 9.3 apresenta-se o comportamento do elemento Cádmio (Cd). 7596700 7596600 7596500 UTM Y 7596400 7596300 7596200 7596100 263500 263600 263700 263800 263900 264000 264100 UTM X FIGURA 9.3: Isoteores de Cd. As curvas de isoteores de cádmio mostram um gradiente sudoeste da migração deste contaminante. Análogo ao alumínio, este poluente contrapõem ao apontado inicialmente pelo autor deste trabalho, onde considerava a migração segundo o fluxo superficial, ou seja, sudeste (SE); pois neste momento verifica-se que, em caso de contaminação, existe uma tendência significativa ao transporte no sentido sudoeste (SW). Isto pode indicar que esteja ocorrendo uma filtragem natural, ou mesmo, lixiviação, podendo os contaminantes estar na coluna líquida, ou mesmo, já inseridos à cadeia trófica. SANTOS JR (2002) CAPITULO IX: DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 118 Na Figura 9.4 apresenta-se o comportamento do elemento Cromo (Cr). 7596700 7596600 7596500 UTM Y 7596400 7596300 7596200 7596100 263500 263600 263700 263800 263900 264000 264100 UTM X FIGURA 9.4: Isoteores de Cr. Como citado no Capítulo anterior, verificou-se que este parâmetro excedeu em diversos pontos os limites estabelecidos como referência pela literatura. Contudo, ao interpolarmos as áreas para obtenção da espacialização deste contaminante na área estudada, verificou-se um gradiente significativo a sudoeste, principalmente, no centro de massa do lixão. O local onde são excedidos os limites de referência de cromo são os que recebem lixo a mais tempo. Os valores têm um comportamento crescente nas áreas vizinhas ao lixão, principalmente no local de empréstimo de material de cobertura (canto superior esquerdo). Pode-se inferir que exista uma contaminação por cromo a montante da área de estudo, isto se deve, provavelmente, a associação deste elemento com os íons dos argilo minerais existentes nas áreas supracitadas. SANTOS JR (2002) CAPITULO IX: DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 119 Os isoteores de Cobre (Cu) são apresentados na Figura 9.5. 7596700 7596600 7596500 UTM Y 7596400 7596300 7596200 7596100 263500 263600 263700 263800 263900 264000 264100 UTM X FIGURA 9.5: Isoteores de Cu. Ratificam-se os valores indicados no capitulo anterior, na análise de metais pesados, onde este elemento não excedeu aos limites preconizados pela literatura. Todavia ressalta-se a elevação das concentrações para o ponto próximo a lagoa no sentido sudoeste, corroborando com os valores encontrados para os demais elementos. SANTOS JR (2002) CAPITULO IX: DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 120 A Figura 9.6 mostra a interpolação da área para o elemento Ferro (Fe). 7596700 7596600 7596500 UTM Y 7596400 7596300 7596200 7596100 263500 263600 263700 263800 263900 264000 264100 UTM X FIGURA 9.6: Isoteores de Fe. Este elemento não possui o comportamento que os demais vem apresentando, isto pode ser justificado pela existência de material argiloso nas áreas em que aparecem as maiores concentrações, verificadas, principalmente, nas áreas vizinhas e nos pontos citados como branco (próximo ao CIEP ou fora da área de disposição). SANTOS JR (2002) CAPITULO IX: DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 121 A distribuição espacial do elemento Niquel (Ni) é apresentada na Figura 9.7. 7596700 7596600 7596500 UTM Y 7596400 7596300 7596200 7596100 263500 263600 263700 263800 263900 264000 264100 UTM X FIGURA 9.7: Isoteores de Ni. Os valores obtidos na interpolação natural, para este elemento, apontam para valores significativamente abaixo dos valores normais para solos. Isto se deve ao fato de que em nenhum dos pontos este elemento excedeu o que indica os mais diversos autores. Sendo a migração de contaminação, por níquel, exógena, ou seja, um processo de dentro para fora, encontrou-se os valores mais representativos fora da área de estudo. SANTOS JR (2002) CAPITULO IX: DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 122 A apresentação dos isoteores de Chumbo (Pb) é feita na Figura 9.8. 7596700 7596600 7596500 UTM Y 7596400 7596300 7596200 7596100 263500 263600 263700 263800 263900 264000 264100 UTM X FIGURA 9.8: Isoteores de Pb. Este elemento segue um comportamento similar ao cromo e ao cobre com valores crescentes no sentido sudoeste, apresentando uma migração externa ao lixão em pontos à montante a área de estudo. Os pontos mais críticos, que não chegam a exceder os limites de referência citado pela literatura, apresentam-se na extremidade esquerda do lixão próximo ao canal existente, do qual mantém a lagoa à jusante. SANTOS JR (2002) CAPITULO IX: DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 123 Os isoteores de Manganês (Mn) são descritos na Figura 9.9. 7596700 7596600 7596500 UTM Y 7596400 7596300 7596200 7596100 263500 263600 263700 263800 263900 264000 264100 UTM X FIGURA 9.9: Isoteores de Mn. Segundo a literatura este elemento tem comportamento extremamente variado, contudo os valores encontrados neste trabalho apontam para valores muito menores aos que podem ser considerados como contaminação. Em se tratando de distribuição espacial o manganês não seguiu um comportamento definido, tal qual aos demais elementos quantificados. SANTOS JR (2002) CAPITULO IX: DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 124 Finalizando a apresentação da distribuição espacial dos metais pesados quantificados mostramos a Figura 9.10 com o elemento Zinco (Zn). 7596700 7596600 7596500 UTM Y 7596400 7596300 7596200 7596100 263500 263600 263700 263800 263900 264000 264100 UTM X FIGURA 9.10: Isoteores de Zn. O zinco segue o comportamento espacial, até aqui seguido pela maioria dos elementos, do sentido sudoeste e migrando para áreas vizinhas. Este comportamento é justificado pelo elevado teor de argila nas áreas vizinhas e apresentação de zonas não saturadas nessas áreas. Sabe-se que parte da área estudada passa boa parte do ano submersa, devendo ser lixiviada, no período de novembro a abril, o que atribui baixos valores a estes locais. Um outro fator é a porosidade do material, ou até mesmo o aparecimento de zonas de fratura, que possivelmente estariam servindo como sumidouro para estes contaminantes. A contaminação pode estar, ainda, relacionada com a baixa capacidade do solo reter contaminantes, resultante da migração horizontal dos elementos pela zona saturada, ratificada nos perfis de solo (camadas de areia). SANTOS JR (2002) CAPITULO IX: DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 125 9.2- DIFERENÇA ENTRE METODOLOGIAS DE COLETA DE AMOSTRAS (SPT versus TRADO). Neste tópico apresenta-se uma breve discussão sobre a influência da metodologia de coleta de amostras nos resultados finais. Em muito se discute tal interferência, contudo, pouco se atribui a coleta ou a possíveis falhas na execução dos ensaios em laboratórios. Desta forma considerou-se a média dos valores para cada ponto amostrado, tanto os a trado (11), quanto os de SPT (06), para os parâmetros químicos. Com o auxilio do teste T de Student verificou-se que não existe diferença significativa entre os resultados e, por conseguinte, nos métodos de coleta. Isto ocorreu para todos elementos, exceto para o alumínio e o manganês onde esta hipótese foi recusada ao nível de significância de 5%, isto se deve, possivelmente, ao tipo de material do equipamento, que no caso do trado é constituído de ferro. 9.3- ESTUDO DE CORRELAÇÃO. Este item discute a correlação entre os pontos de coleta e os parâmetros químicos avaliados. Na Tabela 9.1 apresenta-se o coeficiente de correlação de Pearson para os diversos locais de amostragem. TABELA 9.1: Coeficiente de Correlação de Pearson – Pontos de Amostragem A maioria dos pontos possui uma boa correlação, com exceção do ponto ST12 e SP-10. Isto é perfeitamente compreensível uma vez que estes pontos estão extremamente próximos. O que destoa é a baixa correlação entre os mesmos (0,262). SANTOS JR (2002) CAPITULO IX: DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 126 Uma constatação importante é que os furos a trado possuem, em sua maioria, uma correlação melhor que os furos a percussão, quando confrontados entre si. Isto se deve, provavelmente, ao fato dos pontos terem uma amostragem maior, uma menor dispersão de resultados e, possivelmente, uma melhor resposta analítica. A Tabela 9.2 aponta os valores das correlações para os parâmetros químicos analisados. TABELA 9.2: Coeficiente de Correlação de Pearson – Elementos Químicos Quantificados Não se verifica nenhuma correlação entre os metais presentes na área de estudo, isto ocorre em função do dinamismo do local, dos agentes externos entre outros intervenientes (chuva, radiação solar, infiltração, lixiviação, etc.). Os processos de propagação dos contaminantes em lixões, normalmente, são da ordem de grandeza de 200 metros para 7 anos (Matos et al; 1995), logo, pouco há a inferir sobre estes valores uma vez que o lixão da cidade possui aproximadamente 20 anos. SANTOS JR (2002) CAPITULO IX: DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 127 9.4- AVALIAÇÃO COMPARATIVA COM OUTROS LIXÕES Neste item confrontar-se-á os valores supra citados com os encontrados na área objeto de estudo, e ainda, com valores encontrados em outros lixões. Na Tabela 9.3 mostram-se alguns elementos em alguns aterros no Brasil. TABELA 9.3: Concentração de elementos em Aterros no Brasil. ELEMENTO ITATIBA PIRACICABA PAULÍNIA CAMPOS DOS (ppm) (ppm) (ppm) GOYTACAZES (ppm) Cd 0,05 – 0,40 0,06 – 0,30 0,05 – 0,1 0 – 0,65 Cr 2 – 47 28 – 110 7 – 87 1,25 – 105 Cu 3 – 116 3 – 117 2 – 37 0,1 – 86 Ni 2 – 54 8 – 63 1 – 298 0 – 15 Pb 26 – 221 8 – 239 36 – 197 0 – 24 Zn 55 – 354 43 –216 59 – 981 0 – 89 Fonte: Heitzamann (1999). Os intervalos de concentração observados na tabela 9.3, para os elementos cádmio, cromo e cobre possuem uma similaridade entre as diversas localidades, contrário ao que ocorre com níquel, chumbo e zinco, onde as concentrações da área de estudo são menores que as demais áreas. Isto se deve a um conjunto de fatores, tais como: tempo de utilização da área, característica dos resíduos lançados no local e volume descartado. Para o elemento cádmio nota-se que a concentração máxima encontrada na área de estudo extrapola todos os valores encontrados nos demais lixões, que excede os limites normais estabelecidos por CETESB (2000), que para este elemento é de valores inferiores a 0,5 ppm. No caso do elemento cromo verifica-se uma propagação mais acentuada de pontos que contrariam os valores estabelecidos como normais, sendo isto ratificado pelo limite máximo encontrado de 105 ppm, o maior valor encontrado entre os lixões supracitados. Pode-se explicar tal fato pelo lançamento indiscriminado de lodo de curtume, atividade que se utiliza cromo. SANTOS JR (2002) CAPITULO IX: DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 128 A menor concentração de cobre obtida na área em análise é inferior as menores concentrações encontradas nas demais áreas, isto ocorre também para as maiores concentrações. Este fato se repete ao avaliarmos o níquel, chumbo e zinco, isto, muito provavelmente, se deve ao fato do lixão não receber uma quantidade significativa de resíduos industriais, o que lhe confere uma característica, essencialmente, urbana. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO X: CONCLUSÕES 129 CAPÍTULO X: CONCLUSÕES SANTOS JR (2002) CAPÍTULO X: CONCLUSÕES 130 CAPÍTULO X: CONCLUSÕES Neste tópico são itemizadas as conclusões obtidas neste trabalho. Tais afirmativas são descritas abaixo: ! Existe uma contaminação de cromo na área à montante do lixão; ! Os valores de metais pesados encontram-se, na maioria dos casos, dentro dos valores normais preconizados pela literatura, exceto o cromo que em grande parte das amostras, aproximadamente, 80% encontraram-se acima dos limites de referência para solos, indicados pela CETESB (2000). ! A propagação da pluma de contaminação segue o sentido Sudoeste – SW, contrário ao que se propunha na hipótese inicial deste trabalho, Sudeste – SE; e tem preferência pelo regime horizontal, uma vez que temos pouca infiltração (áreas inundáveis); ! As concentrações em áreas vizinhas são mais expressivas que no próprio lixão, o que se atribui às características do solo do local, ou seja, teores de argila e profundas zonas de saturação, promovendo uma associação maior do elemento com o solo; ! Não existe diferença entre os métodos de coleta de amostras no tocante a variabilidade e/ou interferência nos resultados, com exceção do alumínio e o manganês; ! Existe uma boa correlação entre os pontos de monitoramento, principalmente, os realizados a trado, enquanto que não existe nenhuma correlação entre os metais; ! Os intervalos de concentrações dos elementos estudados estão com comportamento similar a lixões com características próximas ao da área estudada. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO XI: CONSIDERAÇÕES FINAIS 131 CAPÍTULO XI: CONSIDERAÇÕES FINAIS SANTOS JR (2002) CAPÍTULO XI: CONSIDERAÇÕES FINAIS 132 CAPÍTULO XI: CONSIDERAÇÕES FINAIS Neste tomo indica-se as considerações acerca deste trabalho. Sabe-se que as verificações feitas neste estudo apontam para um refinamento do monitoramento, tanto do solo quanto das águas, devendo ser levado em consideração os seguintes aspectos: ! Medição de parâmetros físico-químicos, tanto para solo quanto para água (pH, temperatura, potencial-redox e oxigênio dissolvido), para o perfeito compreendimento dos processos geoquímicos envolvidos no transporte de poluente; Dentro das recomendações sugeridas por este trabalho, observa-se a necessidade do monitoramento das lagoas e águas subterrâneas da área e em áreas vizinhas verificando a possível correlação entre estes corpos hídricos e o rio Paraíba do Sul, ou até mesmo as lagoas de grande porte da localidade (ex.: Lagoa do Campelo). Uma outra sugestão é a modelagem númerica-computacional para a otimização dos processos de monitoramento. Outras recomendações de caráter genérico: ! Análise quali-quantitativa dos argilo-minerais presentes nos locais considerados como branco para o estabelecimento do “background” local, podendo, assim diferençar a contaminação natural da antropogênica. ! Ações de remediação são necessárias e, perfeitamente, justificadas para este momento face à baixa concentração dos poluentes e pela pouca mobilidade dos mesmos no local o que implica em uma significativa eficácia no processo de descontaminação da área. ! Os valores encontrados neste estudo foram somente referentes à concentração total dos elementos sob estudo, não considerando-se a disponibilidade desses elementos. ! Aponta-se para a necessidade da especiação dos elementos estudos neste trabalho objetivando o conhecimento da disponibilidade de cada elemento nos diversos compartimentos biogeoquímicos. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO XII: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 133 CAPÍTULO XII: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS SANTOS JR (2002) CAPÍTULO XII: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 134 CAPÍTULO XII: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Resíduos sólidos – classificação NBR 10.004. Rio de Janeiro, 1987. ___. Resíduos sólidos – amostragem NBR 10.007. Rio de Janeiro, 1987. BAKER, A. J. M.; McGRATH, S. P.; SODOLI, C. M. D.; REEVES, R. D. The Possibility of in situ heavy metal decontamination of polluted soils using crops of metal- accumulating plants. Resources, Conservation and Recycling, Amsterdam, v. 11, p. 41-49, 1994. BARROS, R. T. V. et al. Manual de saneamento e proteção ambiental para os municípios, 2. Belo Horizonte: Escola de Engenharia da UFMG, 1995. 221 p. BERRIOS, M. R. O lixo domiciliar: a produção de resíduos sólidos residenciais em cidades de porte médio e a organização do espaço, o caso de Rio Claro.1986. 175 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Instituto de Geociências e Ciências Exatas - Universidade de São Paulo. CARVALHO, M.F. – Aterros Sanitários: Aspectos Geotécnicos – Revisão Bibliográfica – Departamento de Geotecnia – Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo – 1996. CEMPRE – Compromisso Empresarial Para Reciclagem e Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT). - Lixo municipal: manual de gerenciamento integrado. São Paulo, 1995.278 p. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO XII: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 135 CETESB. Compilação de padrões ambientais. São Paulo : CETESB, 1990. 6p. ——. Uso das águas subterrâneas para abastecimento público no Estado de São Paulo: 1997. São Paulo : CETESB, 1997a. 48 p. ——. Estabelecimento de padrões de referência de qualidade e valores de intervenção para solos e águas subterrâneas no Estado de São Paulo.. Relatório Parcial. São Paulo : CETESB, 1997b. 110p. ——. Relatório de Qualidade das águas subterrâneas do Estado de São Paulo: 1997. São Paulo: CETESB, 1998. 106p. (Série Relatórios CETESB, ISSN 01034103) ——. Manual de gerenciamento de áreas contaminadas. Projeto CETESB-GTZ. Cooperação Técnica Brasil-Alemanha. 1ª edição. São Paulo: CETESB,1999a. 385 p. ——. Aplicação de biossólidos de sistemas de tratamewnto biológico em áreas agrícolas – critério para projeto e operação: Jan/99. Projeto de Norma P. 4.230 : CETESB, 1999b. 110p. ——. II Seminário Internacional sobre Qualidade de Solos e Águas Subterrâneas: Propostas de Valores Orientadores para o Estado de São Paulo. ANAIS. CETESB, 2000. CINTRA, I. S. Um estudo da caracterização física dos resíduos sólidos domésticos do bairro Cidade Nova em Belo Horizonte – MG. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 18., 1995, Salvador. Anais eletrônicos... COSTA, A. C. F. Os caminhos dos resíduos sólidos urbanos na cidade de Porto Alegre/ RS: da origem ao destino final.1998. 144 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. CUNHA, R.C.A. Análise de risco em áreas contaminadas por fontes indutriais desativadas: estudo de caso. São Paulo, SP. 1997. 152p. Tese (Doutorado) Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo, 1997. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO XII: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 136 DOWNES, R. G. A institucionalização da conservação do solo e da água no Brasil. Brasília: MAA, 1983. EMBRAPA. Manual de Métodos de Análise de Solo. Centro Nacional de Pesquisa do Solo. 2 ed. 1997, Rio de Janeiro. GOMES, L. P.: Estudo da caracterização física e da biodegradabilidade dos resíduos sólidos urbanos em aterros sanitários 1989. 167 p. Dissertação (Mestrado em Hidráulica e Saneamento) – Escola de Engenharia de São Carlos – Universidade de São Paulo.. GEOLOGIA DE ENGENHARIA. Associação Brasileira de Geologia de Engenharia ABGE, 1998, pp.184 e 185. HEITZMANN JR, J.F. Alterações na composição do solo nas proximidades de depósitos de resíduos domésticos na bacia do rio Piracicaba, 1999; São Paulo, Brasil. Síntese de Tese n0 9, Associação Brasileira de Geologia de Engenharia. IBGE - FUNDAÇÃO INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Pesquisa nacional de saneamento básico – PNSB. Rio de Janeiro: Departamento de Estatística e Indicadores Sociais; 1992. IPEA. O Brasil na virada do milênio: trajetória do crescimento e desafios do desenvolvimento. Brasília, 1997. IPT/CEMPRE. Lixo Municipal: Manual de Gerenciamento Integrado.2 ed. 2000; São Paulo: Publicação IPT, 278 p. IRELAND, H. O, MORETTO, O & VARGAS, M. The dynamic penetration a standard that is not standardized. Geotchnique, 20, 2, 185-192, 1970. SANTOS JR (2002) JARDIM, N. S. et CAPÍTULO XII: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 137 al. Lixo municipal: Manual de gerenciamento integrado. São Paulo: Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) e Compromisso Empresarial para Reciclagem (CEMPRE), 1995. 278 p. KIEHL, E. J., PORTA, A. Métodos de amostragem de lixo e composto, e interpretação dos resultados analíticos. Revista ABLP, v. 8, n. 19, p. 3 – 7, 1981 KLEE, A. J., CARRUTH, D. – Sample Weights in Solid Waste Composition Studies. Journal of the Sanitary Engineering Division. American Society of Civil Engineers, v. 96, p. 945-54, ago.1970. LIMPURB – LIMPEZA URBANA DA CIDADE DE SÃO PAULO. Projeto coleta seletiva de lixo. São Paulo: SSO LIMPURB, 1990. 20 p. LIMA, L. M. Q. Compêndio de publicações – resíduos sólidos urbanos. Campinas – SP: CPFL, 1986. ___. Tratamento de lixo. 2. ed. rev. São Paulo: Hemus. 1991.240 p. ___. Lixo. Tratamento e Biorremediação 3. ed. São Paulo: Hemus. 1995.265 p. MALAVOLTA, E. Micronutrientes e metais pesados: mitos, mistificação e fatos. São Paulo: Produquímica, 1994. 140p. —— Manual de Química Agrícola. Nutrição de plantas e fertilidade de solo. Capítulo 13 – Elementos não essenciais. Editora Agronômica Ceres Ltda. São Paulo. 1976 528 p. MATOS, A.T. Fatores de retardamento e coeficientes de dispersão-difusão dos metais zinco, cádmio, cobre e chumbo em solos do município de Viçosa – MG. Viçosa, MG, 1995. 110p. Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Viçosa, 1995. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO XII: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 138 MATOS, A.T.; COSTA, L.M.; FONTES, M.P.F.; MARTINEZ, J.A.; FERREIRA, P.A. Fatores de retardamento e coeficientes de dispersão-difusão dos metais zinco, cádmio, cobre e chumbo em solos do município de Viçosa – MG: I. Curvas de Diluição dos metais; II. Correlação com algumas propriedades físicas do solo In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIAS DO SOLO. 25, Viçosa, MG, 2329/07/1995.Resumos expandidos. Viçosa: SBCS. 1995a. p.2333-2338. MATOS, A.T. COSTA, L.M. FONTES, M.P.F.; NEVES, J.C.L. Adsorção dos metais zinco, cádmio, cobre e chumbo em solos do município de Viçosa - MG. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIAS DO SOLO. 25, Viçosa. MG, 2329/07/1995. Resumos expandidos. Viçosa: SBCS, 1995b. p.2384-86. MATTIAZZO, M. E.; ANDRADE, C. A. Aplicabilidade do biossólido em plantações florestais: lixiviação de N orgânico e toxicidade de metais pesados. In Impacto ambiental do uso agrícola do lodo de esgoto. Ed. Wagner Bettiol, W. e Camargo, O. A. Jaguariuna, SP: EMBRAPA Meio Ambiente, 2000. 203-213p. MATTIAZZO, M.E.; BARRETO, M.C.V. Comportamento de Cd, Cu, Cr, Ni e Zn adicionados a solos em diferentes valores de pH. I: Cádmio. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIAS DO SOLO. 25, Viçosa. MG, 23-29/07/1995. Resumos expandidos. Viçosa: SBCS, 1995. p 2379-80. MATTIAZZO, M.E.; GLÓRIA, N.A. Parâmetros para adição a solos de resíduos contendo metais. I: Estudos com soluções. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIAS DO SOLO. 25, Viçosa. MG, 23-29/07/1995. Resumos expandidos... Viçosa: SBCS, 1995. p.2315-17. MIC - Ministério da Industria e do Comércio. Instituto do Açúcar e do Álcool. Projeto de Irrigação e Drenagem da Cana-de-açúcar na Região Norte-Noroeste Fluminense – Relatório Técnico Setorial. 1984.Rio de Janeiro: Vol. I, Tomo I. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO XII: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 139 MOREIRA-NODERMANN, L.M. A Geoquímica e o meio ambiente. Geochimica Brasiliensis, v.1, n.1, p.89-107, 1987 NÓBREGA, C. C. et al. Caracterização do lixo doméstico da cidade de Aracaju- SE. Resultados Preliminares. Trabalho apresentado e publicado nos anais do VI Simpósio Luso-Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental. Florianópolis – SC, 1994. ___. Caracterização do lixo doméstico da cidade de Aracaju- SE. Relatório Final de Apoio Técnico – CNPq. Aracaju –SE, 1994. 45 p. NUNESMAIA, Maria de Fátima da Silva. Lixo: soluções alternativas – projeções a partir da experiência UEFS/ Universidade Estadual de Feira de Santana. Feira de Santana: UEFS, 1997, 152p. NUVOLARI, A. Aplicação de lodos de esgoto municipais no solo: ensaios de respirometria para avaliar a estabilização do lodo. Campinas, SP, 1996. Dissertação (Mestrado) Universidade de Campinas, 1996. OMS/OPAS. Manual de vigilância da saúde de populações expostas a agrotóxicos. Brasíla : Ministério da Saúde, 1997. 69p. (OPAS/BRAHEP/ 002/97) ORTH, M. H. A., MOTTA, F. S., Caracterização gravimétrica e físico-químicas dos resíduos sólidos domiciliares no município de São Paulo realizada em maio de 1998 – Revista ABLP, n.. 48, p. 9 –16, ago. 1998. PEREIRA, C.P. Avaliação da contaminação do meio ambiente por metais pesados na região do Vale do Aço (MG). Viçosa, MG, 1994. 117p. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Viçosa, 1995. ROCHA, A. A. A história do lixo. In: SECRETARIA DO MEIO AMBIENTE. Coordenadoria de Educação Ambiental. Resíduos Sólidos e Meio Ambiente. São Paulo: PINI, 1993. p. 23-28. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO XII: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 140 ROUSSEAUX, P. D.; CASTILHOS, A. B. JR.; VERMANDE, P.; NAVARRO, A.; Bio 1989, 2, 57. SALT, D. E.; SMITH, R. D.; RASKIN, I. Phytoremediation. Annual Review of Plant Physiology, Palo Alto, v. 49, p. 643-668, 1998. SANEPAR – Companhia de Saneamento do Paraná. Uso e manejo do lodo de esgoto na agricultura. Programa de Pesquisa em Saneamento BásicoPROSAB. Rio de Janeiro. ABES. 1999. 97 p. SCHALCH, V. Curso de resíduos sólidos: operação, manutenção e gerenciamento. Maceió: 1991 (Apostila). SCHAEFFER, F. Lehrbuch der Bondekunde. Stuttgart, Enke, 1984. 442p. SCHNEIDER, V. E. Estudo do processo de geração de resíduos sólidos domésticos na cidade de Bento Gonçalves – RS. 1994. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia Civil de Campinas SILVA, M. J. S. Gestão de resíduos sólidos domésticos na cidade de São Paulo In: SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE GESTÃO E TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE RESÍDUOS,1., 1991, São Paulo, Anais... SINGH, B.R.; STEINNES, E. Soil and water contamination by heavy metals. In: LAI, R.; STEWART, B. A. (Eds.) Advances in soil science: soil process and water quality. USA : Lewis, 1994. p.233-237. SLU – SUPERINTENDÊNCIA DE LIMPEZA URBANA, Prefeitura de Belo Horizonte. Lixo domiciliar de Belo Horizonte. Características: físicas, químicas e microbiológicas. Belo Horizonte: [s.n.], 1991. SANTOS JR (2002) CAPÍTULO XII: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 141 VALSECCHI, G.; GIGLIOTI, C.; FARINI, A. Microbial biomass, activity, and organic matter accumulation in soils contaminated with heavy metals. Biology and Fertility of Soils, Berlin, v.€20, p. 253-259, 1995. VANGRONSVELD, J.; CUNNINGHAM, S. D. Metal - contaminated soils: in situ inactivation and phytorestoration. Berlin: Springer, 1998. 265 p. VISSER, W.J.F . Contaminated land policies in some industriazed countries. 2 ed. The Hague: Technical Soil Protection Committee, 1994. 149p. YOSHINAGA, S. Conceitos básicos de hidrogeologia. São Paulo: CETESB, 1993. 30p. (curso de águas subterrâneas: controle e prevenção de poluição).