MONITORAMENTO DAS ATIVIDADES DE DRAGAGEM EM PORTOS BRASILEIROS

1. V Reunião da Comissão Interamericana de Portos da Organização dos Estados Americanos CIP – OEA 11 a 14 de setembro de 2007 Salvador - BA MONITORAMENTO DAS ATIVIDADES DE DRAGAGEM EM PORTOS BRASILEIROS José Carlos Cesar Amorim – IME/FRF Sylvia Niemeyer Pinheiro Lima – CPEA Fátima de Freitas Lopes Soares – FEEMA

2. Importância da Dragagem • Dragagem é o processo de realocação de sedimentos para fins de construção e manutenção de vias aquáticas. • Durante séculos, os resíduos de dragagem foram dispostos de forma aleatória, sem nenhum questionamento. • A preocupação com a gestão adequada do material dragado só passou a aparecer nos últimos 20 anos. • Várias centenas de milhões de metros cúbicos são dragados anualmente, em todo mundo. • A dragagem está diretamente relacionada ao custo das importações e exportações do país. • Cada 1 m de calado para a operação de navio corresponde a 7 a 9 mil toneladas de carga que não pode ser embarcada. • Subutilização dos berços de atracação • Segurança de navegação • Competitividade entre os portos no país e em outros países FRF-IME / CPEA / FEEMA

3. Comentários Gerais sobre a Dragagem • Uma parte substancial do material dragado é composta de sedimentos limpos, sem nenhuma contaminação, podendo ser utilizada diretamente sem necessidade de tratamento. • Prevê-se que cerca de 10% de todo o material dragado nos portos mundiais seja contaminado. A preocupação ambiental vem impondo medidas restritivas ao uso desses sedimentos. • Estima-se que o custo da disposição dos sedimentos em áreas confinadas especiais, ou o próprio confinamento in situ do material dragado, utilizado com a finalidade de se isolar os sedimentos, seja de 3 a 6 vezes superior à simples descarga no mar. • Há registros de casos de tratamento de materiais contaminados com custos de 10 a 100 vezes superiores aos da sua simples utilização sem tratamento. FRF-IME / CPEA / FEEMA

4. Tipos de Dragagem DRAGAGEM DE MANUTENÇÃO DRAGAGEM DE INVESTIMENTO OU APROFUNDAMENTO TIPOS DE DRAGAGEM DRAGAGEM DE CONTROLE AMBIENTAL DRAGAGEM DE MINERAÇÃO FRF-IME / CPEA / FEEMA

5. Equipamentos de Dragagem Segundo Góes (2005), os equipamentos de dragagem podem ser classificados em três grandes grupos:  Equipamentos Mecânicos  Equipamentos Hidráulicos  Equipamentos Especiais  Equipamentos Pneumáticos FRF-IME / CPEA / FEEMA

6. Caçamba de Mandíbulas (Grab dredge) 1 Escavadeira Frontal (Dipper dredge) 2 Equipamentos Mecânicos FRF-IME / CPEA / FEEMA

7. Retroescavadeira (Hoe) 3 4 Pá-de-arrasto (Drag-line) FRF-IME / CPEA / FEEMA

8. 5 Draga de Alcatruzes (Bucket dredge) FRF-IME / CPEA / FEEMA

9. Dragas de Arrasto Autotransportadoras (AT) 1 Equipamentos Hidráulicos FRF-IME / CPEA / FEEMA

10. 2 Dragas de Sucção e Recalque com Desagregador (SR) Tipos de Lâminas FRF-IME / CPEA / FEEMA

11. Desagregador Helicoidal Desagregador de Disco Equipamentos Especiais São equipamentos utilizados na execução de serviços de dragagem ambiental dotados de desagregadores especiais, destinados a causar o mínimo de dispersão nos sedimentos a serem dragados do fundo. FRF-IME / CPEA / FEEMA

12. Equipamentos Pneumáticos As dragas pneumáticas não utilizam desagregadores, promovendo a sucção do material do fundo por ar comprimido. Aplicam-se em dragagens ambientais praticamente sem turbidez dos contaminantes. FRF-IME / CPEA / FEEMA

13. Propriedades do Material DragadoPropriedades Físicas Os parâmetros mais usados para este fim são os seguintes: • Forma e composição – Corresponde à descrição geral dos sedimentos. • Granulometria – É a base para a classificação do material dragado. Deve ser realizada de acordo com a Norma Brasileira NBR 7181. • Peso específico – O peso específico das partículas sólidas afeta a consolidação do material disposto. É necessário no cálculo do índice de vazios. • Densidade in-situ – É importante para a determinação do volume in-situ, no transporte e na disposição do material dragado. • Plasticidade– É relevante apenas para siltes e argilas. Testes mais comuns para a sua obtenção são o Limite de Liquidez de Atterberg e o Limite de Plasticidade . • Volume de água – É usado para o cálculo do índice de vazios in-situ. • Viscosidade – Determina o comportamento do material dragado quando submetido a uma tensão. • Características de retenção de água. • Permeabilidade – É a medida da facilidade com que a água passa pelo material. • Velocidade de sedimentação - Determina a taxa com que as partículas em suspensão atingem o fundo. • Consolidação – Descreve a reorganização das partículas do sedimento em um estado mais denso, acompanhada pela expulsão de água. • Compactação – Mecanicamente, aumenta a concentração de sólidos por unidade de volume do solo. • Matéria orgânica. FRF-IME / CPEA / FEEMA

14. Propriedades do Material Dragado – (cont.)Propriedades Químicas Os parâmetros mais usados para este fim são os seguintes: • pH - É um dos parâmetros de maior utilidade. É uma medida da concentração e atividade do hidrogênio ionizado. • Carbonato de cálcio equivalente - Indica a quantidade de cal necessária para neutralizar a acidez presente no material dragado e manter o pH em um certo nível. • Capacidade de troca de cátions • Salinidade - É a medida da concentração de sais solúveis. • Potencial Redox (EH) - É uma medida da atividade dos elétrons. • Oxigênio dissolvido (OD) - Sua deficiência é fatal para muitas espécies aquáticas. • Demanda bioquímica de oxigênio (DBO) – É a capacidade de oxigênio necessária durante a decomposição aeróbica de matéria orgânica em um corpo d’água • Carbono orgânico total - É o melhor método de se obter o conteúdo de matéria orgânica. • Carbono orgânico dissolvido - É importante para sedimentos contaminados. • Nutrientes (compostos de nitrogênio e fósforo) - São constituintes essenciais dos organismos vivos. • Taxa Carbono:Nitrogênio (C:N) - Determina se as condições do material dragado são adequadas ao desenvolvimento de microorganismos e vegetais. • Potássio - Importante para o uso benéfico do material dragado para a agricultura. • Contaminantes - O tipo e quantidade de contaminantes presentes no material dragado indicam a potencialidade de seus efeitos adversos no ecossistema aquático, terrestre e à saúde humana. FRF-IME / CPEA / FEEMA

15. Propriedades do Material Dragado – (cont.)Propriedades Biológicas Os parâmetros mais usados para este fim são os seguintes: • Microorganismos – Os microorganismos de interesse são os patogênicos, vírus e parasitas, como é o caso dos coliformes fecais e protozoários. • Características toxicológicas – Podem ser determinadas por uma variedade de testes como: testes biológicos de toxicidade aguda, testes biológicos de toxicidade crônica, testes de bioacumulação e biomarcadores. • Testes biológicos de toxicidade aguda – Testam os efeitos de exposições em curtos períodos. A toxicidade é expressa como a concentração média letal (LC50), concentração esta capaz de matar 50% dos organismos de teste em um determinado intervalo de tempo. • Testes biológicos de toxicidade crônica – Avaliam os efeitos sub-letais resultantes de exposições prolongadas a baixas concentrações. • Testes de bioacumulação – Determinam a biodisponibilidade e o potencial para longos períodos de acumulação na cadeia alimentar aquática, a níveis que poderiam ser prejudiciais aos consumidores do topo da cadeia, incluindo o homem, sem que, no entanto, ocorra a morte dos organismos intermediários. • Biomarcadores – Disponibilizam informações sobre o efeito de baixas concentrações contínuas de contaminantes. FRF-IME / CPEA / FEEMA

16. Disposição do Material Dragado Convenções e Acordos Mundiais e Regionais • Na década de 1970 foram estabelecidas várias convenções e protocolos para controle da disposição de material dragado. Destacam-se, dentre elas, a Convenção de Londres e a Convenção de Oslo e Paris (OSPARCON). • O formato atual da Convenção de Londres apresenta 10 artigos, que abordam as obrigações dos países contratantes, no que concerne à garantia da adequação das propriedades do material disposto no mar e encoraja a cooperação entre os 81 países membros atualmente participantes. • No Brasil, a disposição do material dragado é regulada pela Resolução 344 de março de 2004 do CONAMA. Esta Resolução estabelece os procedimentos mínimos para avaliação do material a ser dragado. FRF-IME / CPEA / FEEMA

17. Legislação Brasileira Resolução CONAMA Nº 01/1986 – Elaboração de EIA e RIMA; Resolução CONAMA Nº 237/1997 – Dragagens e derrocamento sujeitos ao licenciamento ambiental; Resolução CONAMA nº 344/04 – Estabelece as diretrizes gerais e os procedimentos mínimos para a avaliação do material a ser dragado em águas jurisdicionais brasileiras. FRF-IME / CPEA / FEEMA

18. Levantamentos Iniciais Localização da área a ser dragada em relação a pontos fixos, marcos de referência, etc., utilizando-se de métodos topográficos e geodésicos ONDE DRAGAR Levantamentos iniciais Batimetria que permite estabelecer a forma da superfície do material a ser dragado QUANTO DRAGAR Métodos sísmicos e sondagens geotécnicas, permitindo conhecer as características do solo e subsolo marinhos O QUÊ DRAGAR FRF-IME / CPEA / FEEMA

19. Investigação Laboratorial Caracterizar os materiais dragados física, química e ecotoxicologicamente. Na caracterização física são determinadas as quantidades de material a ser dragado, a distribuição granulométrica e o peso específico dos sólidos. A caracterização química deve determinar as concentrações de poluentes no sedimento. A caracterização ecotoxicológica avalia os impactos potenciais à vida aquática existente na área. FRF-IME / CPEA / FEEMA

20. Poluentes Níveis de classificação do material a ser dragado (em unidade do material seco) Níveis de classificação do material a ser dragado Água Salina/ Salobra Água Doce Nível 1 Nível 2 Nível 1 Nível 2 Metais Pesados e Arsênio (mg/kg) Zinco (Zn) Nível 1 123 Nível 2 315 Nível 1 150 Nível 2 410 • Segundo a CONAMA nº 344/04: • Nível 1: nível abaixo do qual prevê-se baixa probabilidade de efeitos adversos à biota; • Nível 2: nível acima do qual prevê-se um provável efeito adverso à biota. FRF-IME / CPEA / FEEMA

21. Alternativas de Disposição de Material Dragado Transporte do material dragado Disposição final do material dragado Operações de dragagem Alternativas de disposição final • Reutilização; • Corpos hídricos; • Confinamento. Caracterização do material dragado FRF-IME / CPEA / FEEMA

22. Reutilização do Material Dragado • Os usos benéficos dos materiais dragados podem ser separados em 4 amplas categorias: • Usos na Construção Civil • Usos em Agricultura, Horticultura e Reflorestamento • Proteção Costeira • Gestão Ambiental FRF-IME / CPEA / FEEMA

23. Disposição em Corpos Hídricos Abertos - I FRF-IME / CPEA / FEEMA

24. Disposição em Corpos Hídricos Abertos - II a) Comportamento do Material Dragado durante e após a Dragagem FRF-IME / CPEA / FEEMA

25. Disposição em Corpos Hídricos Abertos – III b) Influência do ângulo de incidência na geometria do depósito FRF-IME / CPEA / FEEMA

26. IMPACTOS DO LANÇAMENTO DE MATERIAL DE DRAGAGEM NO MAR – 1A FASE Em áreas dispersivas temos que: • impacto sobre a qualidade da água é momentâneo e não significativo • afugentamento da fauna de grande mobilidade, também considerado pouco significativo • o transporte dos sedimentos pelas correntes deve ser monitorado FRF-IME / CPEA / FEEMA

27. IMPACTOS DO LANÇAMENTO DE MATERIAL DE DRAGAGEM NO MAR – 2A FASE Em áreas dispersivas temos que: • parte do material colapsa no fundo soterrando a fauna bentônica • O impacto físico sobre a fauna bentônica dificulta a avaliação do impacto por eventual contaminação • o transporte dos sedimentos pelas correntes de fundo é mais difícil de ser previsto e modelado mas também pode ser monitorado FRF-IME / CPEA / FEEMA

28. Disposição em Locais Confinados As Áreas de Disposição Confinada (ADC) – ou Confined Dredging Facilities (CDF) – vêm sendo cada vez mais utilizadas no mundo inteiro. A função deste tipo de área é confinar o material dragado contaminado, de forma a que sejam minimizados os efeitos que produz sobre a saúde humana e sobre o ambiente, em geral. Áreas de Disposição Confinada (ADC) Áreas de Disposição Confinada são áreas construídas artificialmente, cercadas por diques e destinadas a conter os materiais dragados contaminados, a fim de impedir seu vazamento para o meio ambiente. FRF-IME / CPEA / FEEMA

29. Tratamento do Material Contaminado • Os processos de tratamento dos materiais • contaminados são: • Pré-tratamento. • Tratamento físico-químico. • Tratamento biológico. • Tratamento térmico. • Tratamento eletrocinético. • Cimentação ouImobilização. FRF-IME / CPEA / FEEMA

30. ANÁLISES QUÍMICAS? ECOTOXICIDADE? DIRETRIZ DE DRAGAGEM LC72 – Resolução LC.52(18) -Specific Guidelines for Assessment of Dredged Material FRF-IME / CPEA / FEEMA

31. QUAIS DIRETRIZES DE QUALIDADE DE SEDIMENTO? Processo de avaliação do material de dragagem e da área de disposição segundo a Resolução CONAMA 344/04 FRF-IME / CPEA / FEEMA

32. Definição dos Níveis de Contaminação Grupo I Grupo II Grupo III Nível 1 Nível 2 Pequena probabilidade de efeitos adversos Maior probabilidade de efeitos adversos ????? Dispensa estudos para disposição Requer análises ecotoxicológicas Requer estudos detalhados dos impactos FRF-IME / CPEA / FEEMA

33. ESTUDOS NO LOCAL DE DRAGAGEM ESTUDOS NO LOCAL DE DISPOSIÇÃO FRF-IME / CPEA / FEEMA

34. MODELO CONCEITUALDragagem e Disposição Marítima FRF-IME / CPEA / FEEMA Fonte: Workshop CPEA/FUNDESPA

35. MODELO CONCEITUALMonitoramento Ambiental FRF-IME / CPEA / FEEMA Fonte: Workshop CPEA/FUNDESPA

36. Dificuldades e Problemas da Aplicação da Resolução 344/04 • Cada porto no Brasil tem uma solução diferente para a disposição do material de dragagem; • As áreas de disposição são muito heterogêneas – necessidade de estudos caso-a-caso; • Desconhecimento dos valores de “background” regional; • Subjetividade na interpretação dos “impactos significativos” no local de lançamento; • Não há padronização metodológica – coleta, tratamento das amostras, análises; • Poucas alternativas para avaliação ecotoxicológica de sedimentos – poucos testes padronizados ou normatizados; • Falta de uniformidade entre os órgãos de controle ambiental; • Falta de laboratórios que realizem as análises químicas e ecotoxicológicas de forma a cumprir corretamente o preconiza a resolução. FRF-IME / CPEA / FEEMA

37. Perspectivas e Necessidades Futuras • Padronização dos dados gerados • Compilação de dados que são gerados nos processos de licenciamento • Criação de um banco de dados brasileiro • Redefinição de padrões de qualidade de sedimentos daqui a 5 anos • Encurtar a distância entre: Geração do conhecimento científico Incorporação na legislação e políticas públicas Aplicação prática por parte dos empreendedores FRF-IME / CPEA / FEEMA

38. Perspectivas e Necessidades Futuras • Monitoramento ambiental permanente, com a identificação da qualidade da água, dos sedimentos e das comunidades bentônicas; • A modelagem matemática da hidrodinâmica das correntes na área portuária, com cenários de dados pré-dragagem, durante e pós-dragagem; • Plano de monitoramento dos impactos da atividade de dragagem tanto na área dragada quanto na de descarte; • Modelagem da dispersão de pluma de sedimentos nas áreas de descarte e dragagem; • Monitoramento das atividades pesqueiras desenvolvidas na área de influência direta das atividades de dragagem e de descarte e suas interações. FRF-IME / CPEA / FEEMA

39. EIA-RIMA para a Dragagem de Aprofundamento do Canal de Navegação e Bacias de Evolução do Porto Organizado de Santos - SP Companhia Docas do Estado de São Paulo – CODESP www.portodesantos.com.br FRF-IME / CPEA / FEEMA

40. FONTES DE POLUIÇÃO DO SISTEMA ESTUARINO DE SANTOS E SÃO VICENTE • Fontes: • Henri Borden • Efluentes industriais • Fontes difusas • Avanços no controle da poluição: • Implementação de programas de controle das fontes atmosféricas • Implementação de programas controle dos efluentes industriais • Sedimentos – passivo ambiental FRF-IME / CPEA / FEEMA

41. FONTES DE POLUIÇÃO E ÁREAS DE DISPOSIÇÃO DE SEDIMENTOS FRF-IME / CPEA / FEEMA

42. ESTUDOS REALIZADOS NO CANAL DO PORTO DE SANTOS • Compilação de dados: • CETESB • CODESP • Trabalhos de pesquisa • Novas coletas FRF-IME / CPEA / FEEMA

43. ESTUDOS REALIZADOS NO LOCAL DE DISPOSIÇÃO DE SEDIMENTOS Tipos de estudos: • Análises químicas • Ensaios ecotoxicológicos • Modelagem matemática FRF-IME / CPEA / FEEMA

44. MODELAGEM MATEMÁTICA – DISPERSÃO DOS SEDIMENTOS – simulação para 5 dias após lançamento (sedimento na coluna d’água) FRF-IME / CPEA / FEEMA

45. MODELAGEM MATEMÁTICA – DISPERSÃO DOS SEDIMENTOS – simulação para 5 dias após lançamento (sedimento depositado no fundo) FRF-IME / CPEA / FEEMA

46. DOCAS DO RIO Baía de Sepetiba: Monitoramento AmbientalEstações de Amostragem de Sedimentos Companhia Docas do Estado do Rio de Janeiro – CDRJ www.portodorio.com.br FRF-IME / CPEA / FEEMA

47. Baía de Sepetiba: Background Regional FRF-IME / CPEA / FEEMA

48. Baía de Sepetiba: Background Regional FRF-IME / CPEA / FEEMA

49. Baía de Sepetiba:Concentração de Zinco nos Sedimentos FRF-IME / CPEA / FEEMA

50. Baía de Sepetiba:Estudos Complementares – Mobilidade dos Metais • Os estudos complementares visaram avaliar a forma como os metais pesados reagem diante das variações físico-químicas do ambiente e a sua dinâmica, considerando que a determinação das concentrações desses poluentes nos sedimentos não indica, de fato, um risco iminente. • A interação de componentes, tais como; a hidrodinâmica, as variações entre as fases de marés, as direções e velocidades de correntes na coluna d'água, a granulometria, a presença de carbono orgânico, a presença de sulfetos, e o potencial redox, são fatores que, entre outros, fundamentam a mobilidade dos metais no ecossistema aquático • Esta diferenciação entre os metais demonstra que a dinâmica de cada metal é distinta; o manejo da contaminação, portanto, não deve considerar todos os metais, mas sim caso a caso. FRF-IME / CPEA / FEEMA