CONFINED DISPOSAL AS A SOLUTION FOR DREDGING IN CONTAMINATED SEDIMENTS

1. CONFINED DISPOSAL AS A SOLUTION FOR DREDGING IN CONTAMINATED SEDIMENTS Julio Cesar WassermanDepartamento de Análise Geo-Ambiental – UFF geowass@vm.uff.br

2. Pollutant Dynamics • Cycling • Mobility • Availability for the organisms • Speciation and Fractionation soils sediments Water Atmosphere

3. Heavy metal contamination paths Incinerationmelting Exaustion Atmosphere: particulate and gaseous Avaporation/aeolic spray Sewage Sludge disposal and solid residues in the soil Terrestrial systems: soils/groundwaters Leaching/erosion Agricultural Techniques Continental waters Particulate/dissolved and sediments Effluent leaking Dry and humid deposition River flow Estuaries: Particulate/Dissolved and sediments Effluent disposal mixing Oceans: particulate/dissolved and sediments (Adapted from Goldberg, 1976)

4. Compartments Dissolved in the interstitial water Sediment × Dissolved in the water Suspended particulate matter Metal Suspended particulate matter Dissolved phase × Gaseous undissolved

5. Especiation and Fractionation of de Metals

6. Methods Polarography Chromatography Dissolved phase Separations Cryogeny Distillation Partial extraction Particulate phase / sediment Sequential extraction Speciation

7. Sequential Extraction

8. AVS/SEM Model

9. Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe S S S S S S S S S AVS/SEM Model Ni Cd Pb Cu Zn Fe Ni S Cd S Pb S Cu S Zn S Fe

10. Impactos dos metais nos seres vivos • Intoxicação aguda • Intoxicação crônica • Biomagnificação e cadeia trófica

11. Transferência de contaminantes

12. Metais e as dragagens

13. Resolução CONAMA nº 344, de 25 de março de 2004 • Estabelece as diretrizes gerais e os procedimentos mínimos para a avaliação do material a ser dragado em águas jurisdicionais brasileiras, e dá outras providências.

14. Resolução CONAMA nº 344, de 25 de março de 2004 • Convenção sobre Prevenção da Poluição Marinha por Alijamento de Resíduos e Outras Matérias (Convenção de Londres - LC/72) • ...as partes contratantes adotarão, segundo suas possibilidades científicas, técnicas e econômicas, medidas eficazes, individual e coletivamente, para impedir a contaminação do mar causado pelo alijamento de resíduos

15. Resolução CONAMA nº 344, de 25 de março de 2004 • ...são definidos critérios de qualidade, a partir de dois níveis, conforme procedimentos estabelecidos no Anexo desta Resolução: • I - nível 1: limiar abaixo do qual prevê-se baixa probabilidade de efeitos adversos à biota. • II - nível 2: limiar acima do qual prevê-se um provável efeito adverso à biota

16. Resolução CONAMA nº 344, de 25 de março de 2004

17. Sediment Quality Criteria

19. Resolução CONAMA nº 344, de 25 de março de 2004 • o material cuja concentração de qualquer dos poluentes exceda o nível 2 somente poderá ser disposto mediante previa comprovação técnico-cientifica e monitoramento do processo e da área de disposição, de modo que a biota desta área não sofra efeitos adversos superiores àqueles esperados para o nível 1, não sendo aceitas técnicas que considerem, como princípio de disposição, a diluição ou a difusão dos sedimentos do material dragado • o material cuja concentração de mercúrio, cádmio, chumbo ou arsênio, ou de PAHs do Grupo A estiver entre os níveis 1 e 2, ou se a somatória das concentrações de todos os PAHs estiver acima do valor correspondente a soma de PAHs, deverá ser submetido a ensaios ecotoxicológicos, entre outros testes que venham a ser exigidos pelo órgão ambiental competente ou propostos pelo empreendedor, de modo a enquadrá-lo nos critérios previstos nos incisos I e II deste artigo.

20. Confined Disposal Facility ? The solution for the disposal of contaminated dredging residues ?

21. Confined Disposal Facilities

22. Disposal environments Inland disposal facility Island disposal facility Subaquatic disposal facility

23. Minamata Bay

24. Cases

25. Terminal Marítimo da CSA • Contaminação por Zn e Cd da Companhia Ingá Metais – Metalurgia de Zn com formação de passivo. • Concentrações chegam a 4000 µgZn g-1e até 8 µgZn g-1 • Camada contaminada pode chegar a 1 metro • Abaixo da camada, enorme jazida de areia para a construção de aterro na área da indústria • Material contaminado = 900.000 m3 • Material a ser dragado = 22.000.000 m3

26. Terminal Marítimo da CSA

27. Terminal Marítimo da CSA

28. Terminal Marítimo da CSA Cd

29. Terminal Marítimo da CSA Zn

30. Impactos: • Ressuspensão • Área a ser dragada – draga hopper • Disposição no CDF • Redissolução de metais • Consumo de oxigênio • Difusão de nutrientes

31. Modelo de impacto da dragagem • Simulações • Comparação com limites CONAMA 357 • Comparação com aportes continentais • Premissas: • 100% do material é ressuspendido • Apenas a fração móvel é considerada contaminante (AVS/SEM e seqüencial)

32. Aportes continentais Limites do CONAMA 357/2005 Coluna d’água afetada pela dragagem Dragagem Sedimento Material Dragado

33. Comparação com limites CONAMA 357/2005 Concentrações de metais medidas nos sedimentos da área a ser dragada (dados da Tasqa para 80 amostras de sedimento superficial da área a ser dragada). * O limite de detecção da Tasqa é muito alto para detectar as concentrações de mercúrio os dados são de {Marins, 1998 #1662}

34. Parâmetros da dragagem (informados pelo operador)

35. Porcentagem de metais associados a frações móveis do sedimento 1Pestana, 1989; 2Souza et al, 1986; 3Marins et al., 1999; 4Machado et al., 2004 (valor de zinco confirmado para a área)

36. Volume afetado pela dragagem * Valor baseado em modelos apresentados na literatura – estabelecem área de 5 km

37. Concentração potencial máxima de metais lançados para a coluna d’água pela operação de dragagem (comparação com os limites da CONAMA 357/2005, águas salobras.

38. Monitoramento do material particulado para evitar a dispersão de contaminantes *Valor máximo da diferença entre os pontos a 1km da dragagem e os pontos de referência (a 3 km da dragagem)

40. Monitoramento durante a dragagem

41. Monitoramento durante a dragagem

42. Monitoramento durante a dragagem

43. Monitoramento durante a dragagem

44. Estudo de Caso 2 Porto do Sudeste - LLX

47. Concentração de cádmio (em mg kg-1) na camada de 0 a 50 cm. Não aparecem concentrações acima do limite da classe 1 da CONAMA 344/2004.

48. Concentração de cádmio (em mg kg-1) na camada de 50 a 100 cm. A linha preta corresponde ao limite da classe 1 da CONAMA 344/2004.

49. Concentração de cádmio (em mg kg-1) na camada de 100 a 150 cm. A linha preta corresponde ao limite da classe 1 da CONAMA 344/2004.

50. Mapa da área de dragagem cujo material deve ser destinado ao CDF. Camada 0-50 cm