SELEÇÃO DE ÁREAS PARA INSTALAÇÃO DE DISTRITO INDUSTRIAL CONSIDERANDO A VULNERABILIDADE NATURAL DOS RECURSOS HÍDRICOS SUBSUPERFICIAIS

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1 SELEÇÃO DE ÁREAS PARA INSTALAÇÃO DE DISTRITO INDUSTRIAL CONSIDERANDO A VULNERABILIDADE NATURAL DOS RECURSOS HÍDRICOS SUBSUPERFICIAIS Fábio Noel Stanganini 1 Vitor Eduardo Molina Junior 2 Sergio Antonio Röhm 3 José Augusto de Lollo 4 RESUMO Com a demanda crescente por água para abastecimento humano e o comprometimento cada dia mais sério da qualidade dos recursos hídricos superficiais, os recursos hídricos subterrâneos têm sido intensamente aproveitados nas cidades brasileiras, em particular no Estado de São Paulo. No entanto, a disponibilidade de recursos hídricos de subsuperfície tem se mostrado menor do que se esperava, tanto em termos de quantidade como de qualidade. Dentre os mananciais de subsuperfície em maior condição de risco, os mananciais que se comportam como aqüíferos livres apresentam situação mais crítica, pois se situam a pequenas profundidades estão sobrepostos muitas vezes por materiais inconsolidados com alta capacidade de infiltração. Tal condição pode ser ainda mais crítica quando a natureza da ocupação humana produz resíduos ou efluentes nocivos à qualidade dos recursos hídricos (caso de muitos tipos de atividades industriais). As técnicas tradicionais de avaliação da vulnerabilidade natural dos recursos hídricos de subsuperfície são alvo de críticas em função da complexidade de sua aplicação (caso do método DRASTIC), quando demandam parâmetros muito específicos da mecânica de circulação dos fluidos em meios porosos, ou por sua excessiva simplicidade (caso do método GOD). O presente trabalho trata da avaliação da vulnerabilidade natural de uma área de expansão urbana com vistas à seleção de áreas para implantação de distritos industriais e se apresenta como alternativa para geração de subsídios para políticas de expansão urbana com base nas características dos materiais do meio físico. Palavras-chave: natural; Geoprocessamento; Engenharia Urbana; 1 Mestrando, Universidade Federal de São Carlos-UFScar, Programa de Pós-graduação em Engenharia Urbana-PPGEU, fnsgeo@yahoo.com.br 2 Doutorando, Vitor E. Molina Junior. Universidade Federal de São Carlos-UFScar, Programa de Pósgraduação em Engenharia Urbana- PPGEU, molinavitor@yahoo.com.br 3 Prof. Dr. Sergio Antonio Röhm, Universidade Federal de São Carlos-UFScar Departamento de Engenharia Civil-DECiv, Programa de Pós-graduação em Engenharia Urbana- PPGEU, sarohm@ufscar.br 4 Prof. Dr. Jose Augusto de Lollo, Universidade Estadual Paulista-UNESP Departamento de Engenharia Civil-DEC, Programa de Pós-graduação em Engenharia Urbana- PPGEU, lolloja@feis.unesp.br

2 1. INTRODUÇÃO A ótica da expansão urbana dos municípios brasileiros, sem um planejamento prévio ao longo dos anos trouxe grandes problemas, de cunho social, econômico e mais recentemente, ambiental. O enfoque nos problemas ambientais tem sido cada dia mais valorizado na explicação das dificuldades humanas no espaço urbano, em conjunto com as ações políticas e administrativas. Com isso, problemas urbanos têm se potencializado fruto da pressão sobre os recursos naturais associada à falta de informação, de educação ambiental e de políticas públicas adequadas, resultando condições precárias de moradia e degradação ambiental que por vezes ultrapassam os limites urbanos atingindo para toda área do município, com graves danos aos recursos naturais. Tal situação resultou na busca alternativas técnicas e métodos que possam auxiliar na construção de um ambiente que permita a integração dos recursos naturais com o desenvolvimento ambiental. Nesse contexto se insere o planejamento ambiental, que tem por objetivo racionalizar processos decisórios de modificações na dinâmica dos sistemas ambientais, devendo atuar como instrumento fundamental na Gestão Ambiental (Souza, 2000). Com o conhecimento adequado dos componentes e atributos ambientais do espaço a ser modificado torna-se possível a intervenção com menores impactos, permitindo articulação dos usos do solo urbano com outras facetas do planejamento (rural, regional ou de bacias hidrográficas). O desafio aumenta à medida que as áreas disponíveis para expansão nos municípios estão mais escassas e distantes do núcleo urbano, especialmente quando se observa que esses locais muitas vezes apresentam características do meio físico pouco favoráveis à instalação de empreendimentos ou projetos humanos, dificultando a adoção de alternativas menos impactantes. Neste contexto, o conhecimento do meio físico e o domínio de processos de análise da dinâmica dos mesmos, são imprescindíveis para a tomada de decisão quanto a alternativas locacionais e técnicas de tais propostas. Estudos desta natureza, quando apoiados em geotecnologias, em particular com a utilização do Geoprocessamento com uso de SIG (Sistema de Informações Geográficas) tornou mais acessível e rápida a análise de alternativas locacionais de propostas de ocupação e uso do solo, podendo-se destacar as aplicações de sensoriamento remoto, avaliação de impacto ambiental, diagnósticos ambientais, além da geração de mapas temáticos. As aplicações em SIG permitem estudos ágeis para seleção escolha de áreas a serem utilizadas para disposição do empreendimento, reduzindo custo e tempo no processo. O presente trabalho teve por objetivo elaborar um processo de análise que a partir do conhecimento das condições do meio físico com a utilização da cartografia digital via SIG, indicar locais com maior potencial de instalação de distritos industriais do ponto de vista da vulnerabilidade dos recursos hídricos subsuperficiais, tendo em vista a importância cada vez maior que os mesmos têm desempenhado para o abastecimento humano. Para área de teste foi considerada uma área de expansão urbana ampliada para o município de Leme (SP), visto que a área prevista no Plano Diretor do Município (Prefeitura Municipal de Leme, 2007) é bastante limitada espacialmente e muito próxima da área residencial, não sendo recomendada para uso industrial por estas razões. 2. DESENVOLVIMENTO O atual nível de desenvolvimento e o crescimento urbano trouxeram preocupações quanto ao modo de utilização e proteção dos aqüíferos, principalmente no que tange a vulnerabilidade das águas subterrâneas, especialmente em função de fontes de contaminação como disposição final de 2

3 resíduos domésticos e industriais, além dos problemas inerentes à super exploração de águas subterrâneas e à gestão dos recursos. A pouca disponibilidade de documentos que orientem a ocupação de forma a proteger áreas de recarga e outras mais suscetíveis à contaminação é um dos fatores principais das dificuldades de gestão desses recursos. A vulnerabilidade natural de um aqüífero pode ser entendia como o potencial de comprometimento da qualidade dos recursos hídricos de subsuperfície, fruto da possibilidade do mesmo vir a ser contaminado. E isso dependente de uma análise de vários fatores, como, litologias, solos, relevo, espessura da camada não saturada, recarga natural, escoamento superficial e condições de uso da água. A evolução do conceito de vulnerabilidade, foi discutido por (Foster et al., 2003) que definiram vulnerabilidade 5 à contaminação do aqüífero como decorrente das características intrínsecas dos estratos que separam a zona saturada do aqüífero da superfície do terreno, o qual determina a sua sensibilidade a ser adversamente afetado por uma carga contaminante aplicada na superfície (Martinez & Silva, 2004). Isso faz necessário que se considere todos os tipos de usos do solo que poderão afetar a qualidade das águas subterrâneas, sendo alguns fatores considerados mais relevantes, como a permeabilidade, as propriedades químicas do solo, a declividade do terreno, a espessura, a textura, a mineralogia do solo, a rede de recarga, profundidade do nível da água subterrânea e conexões do aqüífero com águas superficiais. Neste trabalho, a análise de vulnerabilidade natural foi conduzida com base num trabalho anterior de caracterização do meio físico da área (Lollo, 1991), cujos mapas e cartas atendiam a representação dos componentes e atributos fundamentais para tal análise. Os procedimentos para definição de componentes e atributos e das classes utilizadas no processo de análise são detalhados a seguir. 2.1 Componentes e Atributos Considerados A seleção dos componentes fundamentais do meio a serem considerados na análise da vulnerabilidade da água subterrânea se deu com base na consideração de métodos tradicionais de análise, como DRASTIC (ALLER e tal, 1987 apud SOPER,2006), GOD (Foster e Hirata, 1998), e da consideração das condições locais em termos de relevo, geologia e recursos hídricos. Com base nos critérios descritos acima foram definidos os componentes substrato rochoso, solos, relevo, águas superficiais e águas subterrâneas; cada um deles tendo definidos os atributos mais relevantes na análise da vulnerabilidade dos mananciais de subsuperfície. Para o substrato rochoso foram definidos os atributos litologia e estruturas de forma a classificá-lo em termos de vulnerabilidade dos recursos hídricos subterrâneos em função de suas porosidades (primária e secundária) e conseqüente facilidade de percolação de fluidos. Para os solos foi considerada a textura e a espessura, fatores limitantes ou predisponentes à infiltração de fluidos e facilidade de acesso à água subterrânea. A avaliação do relevo no processo ficou restrita à consideração da declividade dos terrenos, uma vez que esse é o atributo mais significativo na relação escoamento superficial e infiltração na área por se tratar de área de relevo suave ondulado típico da depressão periférica da Bacia do Paraná.. 5 Risco à poluição da água subterrânea pode ser definido como a probabilidade que um aqüífero possui em receber impactos negativos oriundos de atividades antropogênicas a níveis que tornem a água subterrânea inaceitável para o consumo humano, ante aos padrões de potabilidade da Organização Mundial de Saúde (OMS). 3

4 Com relação à hidrologia superficial, lançou-se mão dos atributos áreas de proteção de nascentes e áreas de recarga (estas também importantes para a avaliação das águas subterrâneas). Finalmente, para a água subterrânea o atributo fundamental foi profundidade do nível de água como potencial limitador ou favorecedor do contato entre a água subterrânea e os fluidos potencialmente poluidores Modelagem de Dados O modelo do banco de dados geográficos a ser utilizado considerou os componentes ambientais considerados, seus atributos e classes, de forma a definir as classes a serem usadas em cada categoria do banco de dados. No trabalho foi utilizado o software SPRING 4.3.3, que foi concebido como um banco de dados geográfico e projetado para operar em conjunto com um sistema gerenciador de bancos de dados (SGBD), sendo cada categoria associado a um modelo de dado, o geo campos ou geo objetos. As categorias utilizadas para verificar o potencial da área para implantação de distritos industriais, em função dos atributos dos componentes do meio físico fundamentais para tal análise, resultando um conjunto de categorias e planos de informação relacionados a tais categorias. Com base em tais critérios foram definidas as categorias: Declividade dos terrenos: classes de declividades <2%, 2 a 5%, 5 a 10%, 10 a 20%, e >20%); Água superficial: corpos d água como rios, lagos e reservatórios, sujeitos a risco ambiental por contaminação; Materiais inconsolidados (classes definidas por Lollo (1991): Cb - solo argiloso residual dos siltitos da formação Corumbataí, PB - solo arenoso residual dos arenitos da formação Pirambóia, Mg - solo argiloso residual dos magmatitos básicos da formação Serra Geral, Arc sedimentos arenosos coluviais da formação Rio Claro e correlatas, Agr - colúvios de textura média oriundos do retrabalhamento de sedimentos dos magmatitos básicos e dos sedimentos arenosos da formação Rio Claro e correlatos, e Ara - sedimentos arenosos aluviais quaternários); Espessura de materiais inconsolidados: classificada em 4 classes, <2m, 2 a 5m, 5 a 10m, e >10 m; Substrato rochoso: Formação Irati (argilitos e calcários), Formação Corumbataí (siltitos com lentes de arenitos), Formação Pirambóia (arenitos finos); Magmatitos Básicos (soleiras e diques de basaltos e diabásios); Água subterrânea: classes de profundidade < 5m, 5 a 10m, e > 10 m; Limites: categoria criada para delimitar as áreas: urbana consolidada, de expansão urbana segundo o Plano Diretor de Leme, e de expansão urbana estendida - retângulo externo analisado como alternativa à área de expansão bastante limitada definida no Plano Diretor Elaboração e Produção de Mapas De acordo com Bochicchio (1999), na Cartografia Temática a elaboração de mapas e cartas tem como objetivo a representação de temas e fenômenos específicos. A representação temática, distintamente da geral, exprime conhecimentos particulares para uso geral, ressalta IBGE (1999), sendo necessária às pesquisas socioeconômicas, de recursos naturais e estudos ambientais. Na geração do mapa de vulnerabilidade do Município de Leme com base nos aspectos físicos, foram desenvolvidas operações de álgebra de mapas combinado as classes temáticas das categorias já detalhadas acima (declividade, água superficial, espessura do solo, material inconsolidado, profundidade do lençol freático, substrato rochoso e limites vetoriais). O Quadro 1 descreve as considerações adotadas para as análises. 4

5 Quadro 1. Classes Utilizadas na elaboração do mapa. Componentes Atributos Baixa Média Alta Material Inconsolidado Água Relevo Geologia Textura Espessura Permeabilidade Mg e Cb 10 m Mg e Cb Agr 5-10 m - Ara, Arc e Pb <5 m Ara,Arc,Pb e Agr Profundidade do Nível > 10 m 5-10 m <5 m d água Declividade 10-20% 5-10% <2% >20% 2-5% Litologia Corumbataí Intrusiva Pirambóia Irati Ainda, as combinações utilizadas para comparação das classes de potencial (baixo, médio e alto) estão demonstradas no Quadro 2. Quadro 2. Peso das Classes utilizadas no mapa. Baixa Média Alta Baixa-Baixa Média-Baixa Média-Média Alta-Baixa Alta-Alta Alta-Média 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES Os mapas básicos utilizados para produção da carta de vulnerabilidade do aqüífero não confinado são apresentados nas Figuras 1 a 5. 5

6 Figura 1. Carta de declividades para a área. Figura 2. Mapa do substrato rochoso na área. 6

7 Figura 3. Mapa de materiais inconsolidados na área. Figura 4. Carta de espessura de materiais inconsolidados na área. 7

8 Figura 5. Carta de profundidades do nível d água na área. A Carta de (produto final da álgebra de mapas) produzida com base nas ponderações apresentadas nos quadros 1 e 2, pode ser observada na Figura 6. Na área avaliada (quadrilátero com área de 10651,50 há) se verifica a seguinte distribuição: 1835,37 ha (17% da área) apresentando alta vulnerabilidade, 1917,25 ha (18% da área) resultando vulnerabilidade média e 6898,87 ha (65%) classificados como baixa vulnerabilidade baixa. A distribuição percentual é observada no Gráfico 1. Gráfico 1. Distribuição percentual das classes de vulnerabilidade. 8

9 Figura 6. Carta de vulnerabilidade produzida para a área. 9

10 4. CONCLUSÃO Apesar de partes significativas da área de expansão urbana estendida aqui considerada apresentar limitações do meio físico significativas para alguns atributos a avaliação completa da vulnerabilidade natural indica áreas com bom potencial para implantação de distritos industriais. Tal consideração combinada com outras de natureza sócio-econômica, logística e do interesse do município quanto ã destinação de uso do solo, permitem a discussão de alternativas mais viáveis para locais específicos para implantação de distritos industriais. REFERÊNCIAS BOCHICCHIO, V. R. Manual de cartografia. Atlas Atual Geografia. São Paulo: Atual FOSTER, S. e HIRATA, R. Groundwater pollution risk evaluation: a methodology based on available data. CEPIS/PAHO Technical Report Lima/Peru. 78p FOSTER, S; HIRATA R.A.C; GÓMEZ D., D ELIA, M. e PARIS, M. Protección de la Calidad del Agua Subterránea. Mundi Prensa. (Banco Mundial), p IBGE. Noções básicas de cartografia. Rio de Janeiro: IBGE, p. Disponível em: LOLLO, José A. Mapeamento Geotécnico da Folha de Leme SP: uso da geomorfologia na definição preliminar de unidades geotécnica Dissertação (Mestrado, Departamento de Geotecnia) EESC-USP São Carlos MARTINEZ, M.M; SILVERIO DA SILVA, J.L. Avaliação da das Águas Subterrâneas no Município de Santa Cruz do Sul, RS/Brasil: In: XIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas. Cuiabá/MT; 19 a 22 de Outubro de PREFEITURA MUNICIPAL DE LEME. Plano Diretor do Município de Leme Disponível em: Acesso em 10 de outubro de SOPER, R. C. (2006) Groundwater Vulnerability to Agrochemical: A GIS Based Drastic Model Analysis of Carrol, Chariton, and Saline Counties Missouri, USA. Máster Direi Dissentation. Graduate School University of Missouri, Columbia. 147 p. SOUSA, M. P. Instrumentos de Gestão Ambiental: Fundamentos e Práticas. São Carlos: Ed. Riani Costa,