AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS SUPERFICIAIS DA BACIA DO ARROIO CANDIOTA - RS UTILIZANDO SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA

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1 AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS SUPERFICIAIS DA BACIA DO ARROIO CANDIOTA - RS UTILIZANDO SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA Streck, C.D. (1) ; Iglesias, C.M.F. (2) ; Migliavacca, D.M. (1) ; Zocche, J.J. (3) ;Hasenack, H. (2) (1) Fundação Estadual de Proteção Ambiental FEPAM/RS - Rua Carlos Chagas, 55/ Porto Alegre RS, Brasil fone (051) / gerpro.pesquisa@fepam.rs.gov.br (2) Centro de Ecologia - Universidade Federal do Rio Grande do Sul UFRGS. Av. Bento Gonçalves, Bairro Agronomia Porto Alegre RS, Brasil - fone/fax (051) ciglesia@orion.ufrgs.br; fone (051) hasenack@ecologia.ufrgs.br (3) Departamento de Ciências Biológicas - Universidade do Extremo Sul Catarinense UNESC - Av. Universitária, Bairro Universitário Criciúma SC, Brasil - fone (048) jjz@unesc-rct.br. RESUMO A mineração de carvão a céu aberto tem alterado profundamente as características bióticas e abióticas dos ecossistemas naturais e construídos, principalmente no que se refere à qualidade do solo, das águas superficiais e da biota associada. Os dados oriundos de monitoramento geralmente são apresentados de forma tabular, associados a pontos de coleta identificados em um mapa. O presente trabalho tem por objetivo apresentar de forma espacializada os dados de monitoramento da qualidade das águas superficiais da bacia hidrográfica do arroio Candiota, Município de Candiota, Rio Grande do Sul, na qual estão localizadas as áreas de mineração do carvão que abastecem o Complexo Termelétrico Candiota. Os dados analisados foram ph, condutividade e sulfato. O processamento e a análise das informações espaciais foram realizados no software IDRISI (Clark University). As bases cartográficas utilizadas foram obtidas das cartas da DSG - 1ª DL em escala 1:50.000, usando-se softwares AUTOCAD 14 e CARTA LINX v.2.0. Os resultados constituem um mapa temático, indicando áreas com parâmetros médios de qualidade acima ou abaixo dos níveis aceitáveis. O método é especialmente importante para facilitar a leitura dos dados e o intercâmbio de informações entre técnicos e as comunidades locais e seus administradores. ABSTRACT The surface coal mining has been deeply affected biotic and abiotic features of natural or build ecosystems, particularly in terms of soil and water quality and associated biota. Data from monitoring programs are often presented as tabs, related to sample locations identified in maps. The aim of this study is to present monitoring water quality data of Candiota hydrographic basin, Rio Grande do Sul State, through geoprocessing techniques in order to permit a visual way of spatialization of results. In the study basin there are extensively coal mining areas as areas which supply the Candiota Termeletric Complex. Conductivity, ph and sulfate data were analyzed. The processing and analysis of spatial information were done through IDRISI software (Clark University). The cartographic bases were taken from Geographic Service Division maps, scaled in 1: and AUTOCAD and CARTA LINX softwares were used. The results are presented as thematic maps that point out drainage areas where the average of selected parameters are lower or higher then acceptable levels. The advantage of the presented approach is to facilitate data interpretation and the information of results of monitoring programs from technical researchers to managers and local communities. INTRODUÇÃO A mineração de carvão a céu aberto no sul do Brasil tem alterado profundamente as características bióticas e abióticas dos ecossistemas naturais e construídos, principalmente no que se refere à qualidade do solo, das águas superficiais e da biota associada a estes compartimentos. O manejo das áreas pós mineradas tem se mostrado difícil e dispendioso, haja vista, a quantidade de materiais tóxicos que são disponibilizados aos organismos vivos, os quais em condições pré-mineradas não estavam disponíveis. A área de estudo localiza-se a aproximadamente 380 km de Porto Alegre no sudoeste do Estado do Rio Grande do Sul, onde localiza-se a maior reserva carbonífera brasileira, com cerca de 12 milhões de toneladas de carvão (Binotto, 1997). Na publicação de relatórios técnicos e científicos, geralmente os dados oriundos de monitoramento são apresentados de forma tabular, associados a pontos de coleta identificados em um mapa. Tal método dificulta o entendimento do significado dos dados, principalmente quando encaminhado à leigos, a comunidade local ou administradores.

2 Escala gráfica: LEGENDA Cidades: Drenagens: Rodovias: Estradas: Ferrovia: Limite internacional: As ferramentas de geoprocessamento tem sido amplamente aplicadas a estudos ambientais, especialmente no que se refere ao planejamento e utilização do solo (Weber & Hasenack, 1998). A utilização das técnicas de geoprocessamento são extremamente úteis como ferramenta de síntese para a apresentação dos estudos da qualidade dos cursos d'água, e a qualidade desta por sua vez, reflete as condições de cobertura vegetal e solo da bacia hidrográfica associada. A forma de apresentação dos dados gerados permite a visualização, embora de forma qualitativa, das variações mais significativas na qualidade dos cursos d'água, identificando imediatamente áreas prioritárias à ações mitigadoras dos impactos ambientais constatados. Conforme Rodriguez et alli (1998), a apresentação de dados de forma espacializada, facilita o intercâmbio de informações entre a comunidade técnico-científica e a população em geral e seus administradores, nem sempre familiarizados com o jargão científico, uma vez que os mapas temáticos podem sintetizar uma carga de informações mais facilmente assimilada. Por sua vez, os dados de análise da água, geralmente integrantes de extensos inventários de parâmetros descritores como o ph, oxigênio dissolvido, concentração de substâncias tóxicas etc., podem ser sintetizados na forma de índices, facilitando a comunicação dos resultados. O presente trabalho tem por objetivo apresentar de forma espacializada com recursos de geoprocessamento, os dados da qualidade das águas superficiais da bacia hidrográfica do arroio Candiota, Município de Candiota, Estado do Rio Grande do Sul, a partir de estudos anteriores executados por CIENTEC (1989) e FEPAM (1992), sendo analisados neste trabalho, ph, condutividade e sulfato. MATERIAIS E MÉTODOS Localização e Descrição da área de Estudo A área de estudo situa-se a sudoeste do estado do Rio Grande do Sul, distante aproximadamente 380 km de Porto Alegre, compreendendo os municípios de Candiota, Bagé, Pinheiro Machado, Erval e Hulha Negra. Abrange cerca de 2.150,74 km 2 e está localizada entre as coordenadas UTM Faixa mE a mE e mN a mN (Figura 1). Na região de Candiota, encontra-se a maior reserva carbonífera brasileira, a Jazida de Candiota, com aproximadamente 12 bilhões de toneladas de carvão, e um complexo termelétrico com capacidade instalada de 446 MW de potência, com previsão de aumento para 796 MW em 1999, com previsão de incremento de mais 125 MW, a ser instalado a médio prazo (Binotto, 1997). Encontra-se inserido nesta região ainda, o Polo Econômico de Candiota, cujas principais atividades econômicas ligadas a fontes que potencialmente contribuem para a degradação da qualidade das águas são: a exploração de carvão (Mina de Candiota, malhas IV e VII ambas em atividade; malhas I e II desativadas e Mina do Seival desativada); exploração de calcário (Mina de Calcário CIMBAGÉ e Mina de Calcário VOTORAM ambas em atividade); indústrias cimenterias (Indústria de Cimento e Mineração Bagé CIMBAGÉ e Indústria de Cimento Portland Gaúcho VOTORAM), Usina Termelétrica (Usina Termelétrica Presidente Médici). Na região de Candiota está inserida a bacia hidrográfica do Arroio Candiota a qual recebe efluentes das diversas atividades antrópicas instaladas no Polo Econômico de Candiota, provocando alterações na qualidade das águas que servem inclusive para o abastecimento humano. Dentre os cursos d' água mais afetados pelas atividades listadas, destacamos os seguintes: arroio Poacá e sanga Carvoeira, os quais recebem as águas de drenagem das áreas de mineração de carvão atualmente ativas e já desativadas; arroio Candiotinha e Caieiras, os quais recebem efluentes das indústrias cimenteiras; e o arroio Candiota, que recebe além dos efluentes da usina termelétrica e mineração, águas residuárias de diversas atividades antrópicas dos diversos afluentes que deságuam no mesmo. Rio Grande do Sul (RS) 54 10' 58" BRASIL 53 18' 35" 31 17' 35" 31 02' 41" km

3 Figura 1: Localização da área de estudo. Delimitação dos Pontos de Coleta e Parâmetros Monitorados Os pontos de coleta de água foram especialmente localizados a montante da junção de cada arroio, de modo a individualizar a influência das sub-bacias, conforme tabela 1. Tabela 1: Descrição dos pontos de amostragem de água superficial da região de Candiota, R.S. PONTOS COORD. UTM LOCALIZAÇÃO JUSTIFICATIVA CA mn Ponte da BR 293 sobre o arroio Candiota Branco do arroio Candiota me CA mn me Ponte sobre o arroio Candiota Jusante da entrada dos efluentes da área minerada de Seival CA mn Passo da Pinguela A montante dos efluentes da UTPM me CA mn Pontilhão amarelo, entrada antes da Cimbagé Após a entrada do efluente global da UTPM me CA mn Antiga ferrovia Jusante dos efluentes da Malha IV me CA mn Fazenda João Baier Jusante do arroio Poacá me CA mn Passo dos Carros Ponto da foz do arroio Candiota me CC mn Passo Conceição Próximo a foz do arroio Candiotinha me PO mn Passo dos Pinheiros Branco da bacia do Poacá me PO mn Passo do Tigre Logo após a saída dos efluentes da Malha IV me PO mn Foz do arroio Poacá Fazenda das Três Lagoas me JA mn me Rio Jaguarão Após a confluência com o arroio Candiota Os procedimentos de coleta e análise dos parâmetros (ph, condutividade e sulfato) encontram-se descritos em CIENTEC (1989) e FEPAM (1992). Técnicas de Geoprocessamento As bases cartográficas utilizadas para a elaboração do material cartográfico digital foram as cartas topográficas em escala 1:50.000, elaboradas pela Diretoria de Serviço Geográfico (DSG) do Exército - 1 a DL, folhas: Passo da Areia - MI-3017/4, Hulha Negra - MI-3008/3, Passo São Diogo - MI-3017/3, Tupí Silveira - MI-3017/1, Pedras Altas - MI-3017/2, Pinheiro Machado - MI-3018/1, Seival - MI-3008/4, Torrinhas - MI-3009/3. A estruturação das bases cartográficas digitais foi realizada através do software de digitalização e edição vetorial AUTOCAD v.14.0 e seguiu a agregação das seguintes informações digitalizadas em planos de informações individuais: 1) rede viária: 2) rede hidrográfica; 3) localização das áreas mineradas (malhas I e IV) e requeridas para a pesquisa de lavra mineral da CRM; 4) localização dos pontos de amostragem das águas superficiais com base nas coordenadas UTM, obtidas em campo com auxílio das cartas topográficas e equipamento GPS (Global Position System). O processamento e análise de informações espaciais, através da integração dos dados geográficos e da qualidade dos recursos hídricos, foram realizados no software IDRISI for Windows v.2.0 (Clark University). Para a delimitação das sub-bacias representativas da área de drenagem dos pontos de coleta, foi executada a digitalização a partir do software CARTA LINX v.1.0 e o cálculo da área de cada sub-bacia foi efetuado por meio da rotina ANÁLISE/ÁREA do software IDRISI. Os identificadores de cada sub-bacia foram substituídos pelos valores médios de cada parâmetro, por meio dos módulos de Entrada de Dados/EDIT, sendo reclassificados através do módulo RECLASS. Este procedimento permitiu gerar uma imagem espacializada dos dados químicos. RESULTADOS E CONCLUSÕES A visualização espacial dos parâmetros estudados fornece subsídios para a interpretação rápida da qualidade das águas de cada sub-bacia, permitindo a tomada de decisão quanto ao manejo das áreas afetadas pelas atividades poluidoras. Além disso, permite a visualização espacial dos valores médio de cada parâmetro, indicando que as águas superficiais das sub-bacias dos pontos PO 02 e PO 03, as quais drenam as águas superficiais das malhas I e IV, mineradas, não recuperadas, e já desativadas, não estão dentro dos parâmetros aceitáveis de qualidade da água, conforme a Legislação Brasileira (CONAMA, 1986).

4 Conforme as figuras 2, 3 e 4 verifica-se que ao contrário de outras fontes poluidoras, o efeito poluidor da indústria minerária do carvão, não cessa com o término das atividades de mineração, sendo que as áreas mineradas, continuam contribuindo para a poluição do solo, das águas e do ar por um longo tempo, principalmente se medidas mitigadoras dos impactos ambientais não forem observadas. Figura 2: Mapa dos valores médios de ph nas sub-bacias da região de Candiota, R.S. Figura 3: Mapa dos valores médios de condutividade nas sub-bacias da região de Candiota, R.S.

5 Figura 4: Mapa dos valores médios de sulfato nas sub-bacias da região de Candiota, R.S Estudos realizados nos cursos d água da região de Candiota, entre os quais Fiedler & Solari (1988) e Martins & Zanella (1987) reportam que o ph ácido caracteriza as águas contaminadas pelos efluentes de mina, e conseqüentemente, acarreta a solubilidade de vários metais presentes no carvão. Por outro lado, destaca-se ainda, que as atividades de mineração em geral e principalmente a do carvão, atingem áreas extensas, além da abrangência do espaço físico da mineração e das indústrias consumidoras do minério, pelo lançamento de resíduos na atmosfera através da queima, pela lixiviação e carreamento de elementos tóxicos das áreas mineradas pelas águas superficiais e disseminação em grandes áreas da bacia hidrográfica que tem contato direto e indireto com a mineração e pela deposição de rejeitos da mineração e da queima do mineral em áreas anteriormente não contaminadas. Os mapas temáticos permitem identificar imediatamente que áreas são prioritárias em termos de ações mitigadoras dos impactos constatados, além de inibirem menos e conterem uma carga de informação mais sensível do que fórmulas e números apresentados de forma árida. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Binotto,R.B. Avaliação do grau de contaminação das águas subterrâneas em áreas de influência de resíduo do processamento do carvão Dissertação de mestrado em engenharia. Programa de Pós Graduação em Engenharia Metalúrgica e dos Materiais - PPGEMM, Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS. Brasil Secretaria Especial do Meio Ambiente, Resolução CONAMA n 20.Brasília, Diário Oficial da União, CIENTEC. Fundação de Ciência e Tecnologia Relatório de Impacto Ambiental - RIMA da Usina Termoelétrica Candiota III, 1 Módulo, Tomo I, Volume 1. FEPAM, Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luís Roessler/RS Monitoramento global da fronteira Brasil-Uruguai/Região de Candiota. Sub-Projeto: Índice de acidez nos campos hídricos na região de influência de candiota. Relatório Interno. Fiedler, H. & Solari, J Caracterização do impacto ambiental da mina de Candiota sobre as águas superficiais da região. Inc: Enc. Nac. Tratamento de Minérios e Hidrometalurgia. Anais..., SP, 13, Martins, A. F. & Zanella, R Análise de águas de superfície e de profundidade da região de Candiota, RS, determinação da concentração de elementos traços de relevância ambiental, elementos menores e macroelementos. Inc: Cong. Bras. Geoquímica. Anais..., POA, 1(2): Rodriguez, M.T.; Hasenack, H.; Pundt, H.; Noelle, O Tratamento de dados químicos em sistemas de informação geográfica. GIS Brasil Weber, E & Hasenack, H Análise de alternativas de traçado de um gasoduto utilizado rotinas de apoio à decisão em SIG. Fator GIS on line ( /artigos fatorgis.com.br /gasoduto) 8P.