1º WORKSHOP INTERNACIONAL DE GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO

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1 1º WORKSHOP INTERNACIONAL DE GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO Realização: Parceiros:

2 GERENCIAMENTO DE SEDIMENTOS CONTAMINADOS NOS EUA ESTUDOS DE CASO Guilherme Lotufo US Army Corps of Engineers Engineer Research and Development Center Vicksburg, Mississippi

3 OPERAÇÕES DE DRAGAGEM PARA NAVEGAÇÃO

4 MISSÃO DO US ARMY CORPS OF ENGINEERS Manter navegabilidade Dragagem e disposição de material assoreado dos canais de navegação Gerenciamento de material contaminado dragado dos canais de navegação

5 ALTERNATIVAS DE DISPOSIÇÃO DE SEDIMENTOS Disposição irrestrita em corpos hídricos ( Open water ) Oceanos, estuários, rios, lagos Em confinamento Terrestre Área de Disposição Confinada (Confined Disposal Facility CDF) Aquático Disposição Aquática Contida (Contained Aquatic Disposal CADs) Uso Benéfico

6 AVALIAÇÃO PARA DISPOSIÇÃO IRRESTRITA EM CORPOS HÍDRICOS

7 GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO NOS EUA Âmbito Federal Evitar, prevenir, ou minimizar efeitos ambientais adversos inaceitáveis decorrentes da disposição de material dragado Marine Protection, Research, and Sanctuaries Act (MPRSA), Section 103 ( Ocean Dumping Act - ODA) epw.senate.gov/mprsa72.pdf - Mar aberto Clean Water Act (CWA), Section Águas internas e estuários

8 GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO NOS EUA

9 GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO NOS EUA Diferenças entre ODA e CWA ODA 1977 Referência Federal Exclusões limitadas Bioensaios praticamente obrigatórios Isolamento físico proibido 42 M m3 CWA 1980 Referência Estadual Exclusões mais amplas Exclusões para bioensaios Isolamento físico comum 206 M m3

10 GERENCIAMENTO DE SEDIMENTOS NOS EUA Avaliação Geral de Alternativas el.erdc.usace.army.mil/dots/pdfs/epa/tech-frame-rev04.pdf

11 ESTUDOS DE CASO Avaliação para Disposição Oceânica Legislação: ODA 1977, revisão em

12 ESTUDOS DE CASO Avaliação para Disposição Oceânica Legislação: CWA 1976, revisão em

13 ESTUDOS DE CASO

14 GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO NOS EUA Guias Regionais

15 GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO NOS EUA Conceptual Model Benthic Toxicity Source Pathways Receptors Water Column Aquatic Invertebrates Pelagic Fish Humans Dredged Sediment Benthic - Direct Benthic Invertebrates Pelagic Fish Predators Benthic - Indirect Benthic Invertebrates

16 GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO NOS EUA Manuais Avaliação em Etapas

17 GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO NOS EUA Avaliação de Risco e Gerenciamento Data Acquisition, Verification, and Monitoring Problem Formulation Analysis Exposure Effects Characterization Management Process that evaluates the likelihood that adverse effects may occur or are occurring as a result of exposure to one or more stressors Risk management considers the outcome and uncertainty of an assessment and mitigate risk through a range of alternatives

18 GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO NOS EUA Avaliação Preliminar Quando Excluir Etapa de Testes Usar informações já existentes ou dados derivados da coleta e análise de sedimentos Primeira areia de areia limpa (única exclusão para disposição oceânica) Material destinado a formação de praia (ou) Igual ao material no local de disposição e fora do alcance de fontes de contaminação Tipicamente não se usa padrões (e.g., níveis I e II do CONAMA) para avaliação de toxicidade de sedimentos

19 GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO NOS EUA Testes Biológicos Elutriato Toxicidade Sedimento Bioacumulação

20 GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO NOS EUA Avaliação de Impacto na Coluna d agua Avaliação de efeitos temporários sobre organismos planctônicos e nectônicos Após mistura e diluição, ocorre excedência de valores de referência (Water Quality Criteria)? O teste de elutriato indica potencial para efeitos adversos fora da zona de mistura?

21 GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO NOS EUA Zona de Mistura e Diluição Uso de modelos para determinar diluição e concentração dentro e na periferia da área de mistura Mixing Zone Outside Zone Dredged Material Sediment

22 ESTUDOS DE CASO Análise de Elutriato - Resultados 1. Comparação da concentração no elutriato com valores de referência 2. Apos mistura e diluição, concentrações menores do que valores de referência após 4 horas dentro da zona de mistura (ODA) e a qualquer momento fora dela No further testing needed 3. Concentrações excedem valores de referência Mudar metodologia de despejo ou confinar material No further testing needed 4. Concentrações menores do que valores mas... Valores de referência não existentes para contaminantes importantes Preocupação com efeitos de mistura Realizar testes de toxicidade

23 ESTUDOS DE CASO Testes de Toxicidade com Elutriato Pimephales promelas Teste de 96 h com larva de peixe Sobrevivência no material dragado e no controle Testes com embriões de invertebrados usados menos frequência Control (0 %) 10 % 50 % 100 %

24 ESTUDOS DE CASO Testes com Elutriatos - Exemplo de Interpretação de Resultados Determinação do LC50 Percent Survival Environment Canada Model output indicates DM is < 0.1% inside and outside the mixing zone 0 LC50 = 42% Elutriate Concentration LC50 (42%) X 0.01 (LPC) = 0.42% DM diluted to lower concentration (0.1%) than LPC (0.42%) DM elutriate does not exceed LPC ( passes )

25 ESTUDOS DE CASO Water Column Evaluation Managing Risks from Water Column Impacts Operational Controls Reduce release rate Depth of release Increase overflow to reduce water content Engineering Controls Submerged diffuser Tremie tube Dredge type Silt curtain Amend sediment or water column

26 GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO NOS EUA Avaliação Bentônica Trophic transfer Toxicity Bioaccumulation SEDIMENT

27 GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO NOS EUA Comparação com Sedimento de Referência Decisão sobre efeitos potenciais adversos é feita através da comparação com sedimento da área de referência Deve refletir as condições do local de disposição, incluindo a influência de fontes poluidoras com exceção de material dragado de projetos anteriores Idealmente próximo mas não adjacente ao local de disposição Considerar granulometria e teor de carbono orgânico

28 GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO NOS EUA Avaliação de Toxicidade Bioensaio com sedimento total Testes com água intersticial NUNCA usados Comparação com referência

29 GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO NOS EUA Espécies Marinhas e Estuarinas Anfípodas Leptocheirus Ampelisca Eohaustorius Rhepoxynius

30 GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO NOS EUA Espécies Marinhas e Estuarinas Outros Invertebrados Mysid shrimp Polychaetes Clams Copepods Grass shrimp

31 GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO NOS EUA Espécies de Água Doce Amphipods Midges Oligochaetes Mayfly

32 GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO NOS EUA Mortalidade também causada por: Chemicals that were measured (chemistry and bioassay data agree) Unknown chemicals Sediment physical features Ammonia / Sulfide toxicity Feeding/nutrition factors Poor health of organisms Poor handling (chemistry and bioassay data may not agree) Overlying Water Sediment

33 GERENCIAMENTO DE MATERIAL DRAGADO NOS EUA Avaliação de Resultados Mortalidade em material dragado é 10% maior do que referência (20% para anfípodas), e Estatisticamente diferente? Se não for, não é tóxico Se for, é tóxico E quando o material é tóxico para uma espécie, mas não tóxico para outra? E quando as concentrações químicas são baixas demais para explicar a mortalidade observada?

34 ESTUDO DE CASO (1) ory/projectsofinterest/shipyardcreek/shipyard%20cree k%20mprsa%20103%20evaluation%20report.pdf

35 ESTUDO DE CASO (1)

36 ESTUDO DE CASO (1)

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46 ESTUDO DE CASO (1)

47 ESTUDO DE CASO (1) MPRSA Section 103 restringe a avaliação ao uso de resultados de bioensaios Limiting permissible concentration (LPC). (b) The limiting permissible concentration of the suspended particulate and solid phases of a material means that concentration which will not cause unreasonable acute or chronic toxicity or other sublethal adverse effects based on bioassay results using appropriate sensitive marine organisms in the case of the suspended particulate phase, or appropriate sensitive benthic marine organisms in the case of the solid phase; and which will not cause accumulation of toxic materials in the human food chain. These bioassays are to be conducted in accordance with procedures approved by EPA, or, in the case of dredged material, approved by EPA and the Corps of Engineers. USACE propõe uso de linhas de evidência Bioensaios como principal linha de evidência Consideração de outros fatores para auxiliar na determinação: Fatores outros que contaminantes Sediment quality guidelines Concentração de contaminantes na água intersticial Consideração das outras linhas de investigação (coluna d água, bioacumulação)

48 ESTUDO DE CASO Avaliação de Bioacumulação Avaliação do potencial de efeito em peixes e vertebrados superiores Uma das linhas de evidência obrigatórias na avaliação

49 ESTUDO DE CASO Teste de Bioacumulação Overlying Water Test Organisms Sediment Invertebrados bentônicos em sedimento total Concentração total no organismo como endpoint 28 dias Sem alimentação

50 ESTUDO DE CASO Espécies para Teste Marinhas / Estuarinas Bivalves Poliquetos

51 ESTUDO DE CASO Interpretação dos Dados Comparação estatística com sedimento de referência Comparação com níveis recomendados para consumo Usar modelos de transferência trófica para estimar concentração em peixes Compara níveis em peixes e outros vertebrados com concentrações que causam efeitos adversos

52 ESTUDO DE CASO Bioaccumulation Evaluation Managing Risk from Benthic Toxicity and Bioaccumulation Operational Controls Schedule placement based on conditions Sequence placement cleaner material on top Engineering Controls Amend sediment to reduce desorption Lateral confinement Capping

53 ESTUDO DE CASO (2)

54 ESTUDO DE CASO (2) This presentation is based on a report delivered on 23 Sept 2011 Tier IV Assessment of Douglas Harbor Estimates of Methyl Mercury Concentrations in Pertinent Ecological and Human Receptors The report and presentation were prepared by Dr. Guilherme Lotufo Research Biologist, USACE Engineer Research and Development Center Vicksburg Mississippi And Meg Pinza, Dr. Jack Word and Susan Watts NewFields Port Gamble, Washington

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70 ESTUDO DE CASO (2)

71 ESTUDO DE CASO (2) Baseado nestas conclusões, e como medida preventiva, o material dragado será colocado no canal e coberto por 15 cm de capping.

72 CONFINAMENTO DE MATERIAL DRAGADO Prolerized Distrigas M2 M4 M5 Super Cell Amstar Wharf Medford Street Terminal M12 Schiavone Wharf Disposição Aquática Contida Área de Disposição Confinada

73 GERENCIAMENTO DE SEDIMENTOS CONTAMINADOS NOS EUA Quando Usar Confinamento? Material não adequado para disposição irrestrita Potencial para efeitos adversos ao bentos Impossibilidade de atingir diluição necessária Logística Disposição em mar aberto nao é primeira opção CDF próximo ao local de dragagem

74 GERENCIAMENTO DE SEDIMENTOS CONTAMINADOS NOS EUA Disposição Aquática Contida - ( Contained Aquatic Disposal) Manejo de risco através de: Isolamento físico de contaminantes Estabilização (erosão, fluxo de coluna)

75 GERENCIAMENTO DE SEDIMENTOS CONTAMINADOS NOS EUA Área de Disposição Confinada Usado quando o material não é apropriado para disposição em águas oceânicas Risco inaceitável Toxicidade ao bentos Dilution attainable Ou quando as águas oceânicas não são a primeira opção Disposição no solo em local próximo

76 GERENCIAMENTO DE SEDIMENTOS CONTAMINADOS NOS EUA Área de Disposição Confinada Seleção de Áreas Localização Uso das áreas adjacentes Acesso

77 GERENCIAMENTO DE SEDIMENTOS CONTAMINADOS NOS EUA USACE/EPA Manual de Avaliação Upland Testing Manual (UTM) Referência regulatória Impacto em corpos hídricos adjacentes Clean Water Act

78 GERENCIAMENTO DE SEDIMENTOS CONTAMINADOS NOS EUA Uso Benéfico do Material Dragado

79 GERENCIAMENTO DE SEDIMENTOS CONTAMINADOS NOS EUA Uso Benéfico Incorporado ao projeto Plano regional de manejo de sedimento Uso de material em CDF ou uso benéfico do CDF

80 GERENCIAMENTO DE SEDIMENTOS CONTAMINADOS NOS EUA Restauro e Ampliação de Praias

81 GERENCIAMENTO DE SEDIMENTOS CONTAMINADOS NOS EUA Material de Aterro

82 GERENCIAMENTO DE SEDIMENTOS CONTAMINADOS NOS EUA Transformação em Solo

83 GERENCIAMENTO DE SEDIMENTOS CONTAMINADOS NOS EUA Criação de Ambientes Estuarinos

84 GERENCIAMENTO DE SEDIMENTOS CONTAMINADOS NOS EUA Recreação

85 GERENCIAMENTO DE SEDIMENTOS CONTAMINADOS NOS EUA Avaliação de Riscos e Implementação de Controles

86 Obrigado! Dr. Guilherme Lotufo US Army Corps of Engineers Realização: Parceiros: