UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA ESCOLA POLITÉCNICA PROGRAMA DE DEPTº PÓS-GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA EM ENGENHARIA AMBIENTAL - DEA INDUSTRIAL - PEI MESTRADO PROFISSIONAL EM GERENCIAMENTO E TECNOLOGIAS AMBIENTAIS NO PROCESSO PRODUTIVO PAULO ROBERTO PENALVA DOS SANTOS ESTUDO DA VULNERABILIDADE À POLUIÇÃO DO AQUÍFERO MARIZAL NA REGIÃO DE INFLUÊNCIA DO PÓLO INDUSTRIAL DE CAMAÇARI (PIC) BA SALVADOR 2010

2 UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA ESCOLA POLITÉCNICA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AMBIENTAL DEA MEPLIM Mestrado Profissional em Gerenciamento e Tecnologias Ambientais no Processo Produtivo Paulo Roberto Penalva dos Santos Estudo da vulnerabilidade à poluição do aquífero Marizal na região de influência do Pólo Industrial de Camaçari (PIC) - BA 2010

3 PAULO ROBERTO PENALVA DOS SANTOS Estudo da vulnerabilidade à poluição do aquífero Marizal na região de influência do Pólo Industrial de Camaçari (PIC) - BA. Dissertação apresentada à Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia como requisito parcial para a obtenção do grau de Mestre em Gerenciamento e Tecnologias Ambientais no Processo Produtivo. Orientadora: Professora Dra. Iara Brandão de Oliveira Salvador 2010

4 Santos, Paulo Roberto Penalva dos Estudo da vulnerabilidade à poluição do aquífero Marizal na região de influência do Pólo Industrial de Camaçari (PIC) / Paulo Roberto Penalva dos Santos. Salvador, f. : il. color. Orientadora: Professora Dra. Iara Brandão de Oliveira Dissertação (mestrado) Universidade Federal da Bahia. Escola Politécnica, Águas Subterrâneas. 2. Vulnerabilidade. 3. Poluição. 4. Prevenção. 5. Recursos hídricos I. Oliveira, Iara Brandão de. II. Título

5 TERMO DE APROVAÇÃO PAULO ROBERTO PENALVA DOS SANTOS Estudo da vulnerabilidade à poluição do aquífero Marizal na região de influência do Pólo Industrial de Camaçari (PIC) BA. Dissertação aprovada como requisito para obtenção do grau de Mestre em Gerenciamento e Tecnologias Ambientais no Processo Produtivo Ênfase em Produção Limpa, Universidade Federal da Bahia, pela seguinte banca examinadora: Professora Iara Brandão de Oliveira PhD em Engenharia Ambiental, Universidade de Michigan, EUA, 1995 Professor Ricardo César Aoki Hirata Dr. em Geociências, Universidade de São Paulo, 1994 Professor Sérgio Augusto de Morais Nascimento Dr. em Geologia, Universidade Federal da Bahia, 2008 Professor Asher Kiperstok Dr. em Engenharia Química, Universidade de Manchester, Grã-Bretanha, 1996 Salvador, 20 de outubro de 2010

6 À minha mãe, Nóia, que já se encontra no Grande Jardim.

7 Há quem leve a vida inteira a ler sem ter conseguido ir mais além da leitura, ficam apegados à página, não percebem que as palavras são apenas pedras postas a atravessar a corrente de um rio, se estão ali é para que possamos chegar à outra margem, a outra margem é que importa (...) A caverna, José Saramago O que conhecemos faz parte da totalidade do que é, da qual ignoramos a maior parte [...] A cada momento em que a gente pensa que detém uma representação praticamente acabada, totalmente coerente, satisfatória, que pode dar ao pensamento uma impressão de conforto, há uma modificação necessária, tudo é abalado e tem que ser repensado de uma outra forma. Abalado, e não destruído, porque a reconstrução recicla o material precedente. (Michel Paty, filosófo e físico francês In: Um duplo olhar para a ciência - entrevista concedida à Revista Pesquisa, FAPESP, edição impressa nº 165, novembro 2009)

8 RESUMO Este estudo avaliou a vulnerabilidade do aquífero Marizal, na região de influência do Pólo Industrial de Camaçari, utilizando o método DRASTIC em combinação com a metodologia SIG Sistema de Informação Geográfica, um procedimento de avaliação da vulnerabilidade de aquíferos frente a eventos de poluição. O cálculo da vulnerabilidade, juntamente com outros indicadores ambientais, é fundamental na tomada de decisões quanto à implantação de projetos impactantes ao meio ambiente, principalmente aos recursos hídricos subterrâneos. Assim sendo, pode-se prevenir de contaminações e garantir a preservação e utilização da água subterrânea para usos diversos. A região de influência do Pólo Industrial de Camaçari (PIC) está inserida entre duas bacias hidrográficas a bacia do rio Joanes e a do rio Jacuípe, os quais apresentam modelos de fluxo variáveis e complexas relações de carga e descarga com os aquiferos. Nessa região a utilização da água subterrânea para fins de abastecimento humano e industrial vem crescendo em escala acentuada e de forma desordenada, principalmente nas áreas urbanas, podendo provocar prejuízos futuros que podem ser de caráter irreversível para os sistemas aquíferos locais. O mapa de vulnerabilidade natural do aquífero Marizal mostrou que, 18,5% (44,1 km 2 ) da área apresenta vulnerabilidade à poluição baixa a muito baixa, correspondendo a zona urbana de Camaçari; 61,7% (147,4 km 2 ), vulnerabilidade moderada, correspondendo a área destinada às atividades industriais; enquanto o restante da área, 19,8% (47,5 km 2 ), localizada na porção norte da região de influência do PIC, apresenta vulnerabilidade variando de alta a extremamente alta. Essa última área coincide com a região de descarga do aquífero freático subjacente ao PIC e a zona urbana de Nova Dias D Ávila. O método DRASTIC associado ao GIS mostrou-se adequado para identificar zonas mais vulneráveis à poluição, sendo, portanto, recomendado para a tomada de decisões quanto ao planejamento do uso e ocupação do solo no futuro. Esse método de avaliação de vulnerabilidade de aquífero, associado com novos atributos, tais como, uso e ocupação do solo, fontes de cargas contaminantes, cobertura vegetal, e outros, são fundamentais para a gestão de recursos hídricos subterrâneos de áreas com forte uso e ocupação industrial, a exemplo do Pólo Industrial de Camaçari, Bahia, Brasil. Palavras Chave: Poluição; Vulnerabilidade; Aquífero; Água; Água Subterrânea.

9 ABSTRACT This study evaluated the Marizal aquifer vulnerability in the Camaçari Industrial District (PIC) s region of influence using the DRASTIC method in combination with the Geographic Information System (GIS) methodology, a procedure to calculate aquifer vulnerability to pollution. The vulnerability determination, along with other environmental index, is essential in a decision making procedure for the implementation of projects with high impact on the environment, mainly, on groundwater resources, in order to prevent contamination and to ensure the preservation and utilization of groundwater for various purposes. The Camaçari Industrial District region of influence is located between two river basins: Joanes and Jacuípe, which present variables flow models and complex relationships of loading and discharge to the aquifers. In these region the use of groundwater for multiple purposes (drinking and industry) has been growing in large scale and in a disorderly manner, especially in the urban areas, which may cause irreversible damages for local aquifers. The Marizal aquifer map of natural vulnerability showed that, 18.5% (44.1 km 2 ) of the studied area has, low to very low vulnerability index, corresponding to the urban area of Camaçari; 61.7% (147.4 km 2 ), moderate vulnerability, corresponding to the area dedicated to industrial activities; while the remaining area, 19.8% (47.5 km 2 ), located in the northern region has vulnerability ranging from high to extremely high. These last area coincide with the discharge region of the unconfined aquifer underlying the PIC and the urban area of Nova Dias D Ávila. The DRASTIC method in combination with GIS, proved to be an effective tool to identify areas vulnerable to pollution. Therefore, this tool is useful for decision-making procedures to define land use and occupation. This method to calculate the aquifer s vulnerability, associated with others attributes, such as, soil and land use, contaminant sources, forest areas, and others, are very important for the groundwater management in areas with high industrial occupation, as it is the Camaçari Industrial District, state of Bahia, Brazil. Key Words: Pollution; Vulnerability; Aquifer; Water; Groundwater.

10 AGRADECIMENTOS Esta dissertação não teria sido escrita sem o incentivo e a ajuda de familiares, amigos, colegas, e principalmente com a proteção do nosso Pai maior, DEUS. Sou grato a todos. À minha esposa Rita Quadros Penalva e meus filhos, Rafaela Penalva e Germano Penalva, conspiradores permanentes dos meus sonhos. À Professora e educadora Dra. Iara Brandão de Oliveira, pela sua orientação, sua amizade e pelo seu grande incentivo para que eu concluísse o mestrado, a quem serei sempre grato. À Cetrel, pela cessão dos dados hidrogeológicos, sem esses não poderia prosseguir e concluir o trabalho. À Juliana Mascarenhas e Elias Bernard pela ajuda na confecção dos mapas e figuras, cuja expertise na informática facilitaram a formatação desse trabalho. Aos colegas e amigos, engenheiros Álvaro Augusto Góes, Jordon Werlang, geólogo Gedison Vilela, e aos técnicos em geologia Miguel Neto e Marcus Soares, por terem estado sempre disponíveis e atentos respondendo prontamente aos meus insistentes s. À Natália Argollo, estagiária da Cetrel, hoje engenheira ambiental, pela sua ajuda na fase inicial desse trabalho, organizando os dados nas tabelas que seriam usadas na elaboração dos mapas temáticos. Ao Professor Asher Kiperstok, idealizador e Coordenador do TECLIM, que me possibilitou a conclusão do mestrado. Finalmente, à minha protetora, minha madrinha, minha Mãe - Nossa Senhora, por quem me sinto muito abençoado, apesar das minhas imperfeições humanas. i

11 SUMÁRIO RESUMO ABSTRACT AGRADECIMENTOS... SUMÁRIO... LISTA DE FIGURAS... LISTA DE TABELAS... LISTA DE QUADROS... LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS... i ii v vii viii x 1. INTRODUÇÃO VULNERABILIDADE NATURAL À POLUIÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS SUBTERRÂNEOS NA REGIÃO DO PÓLO INDUSTRIAL 1 DE CAMAÇARI MOTIVAÇÃO E DELIMITAÇÃO OBJETIVOS ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO O CONCEITO DE VULNERABILIDADE DE AQUÍFERO E RISCO DE CONTAMINAÇÃO FUNDAMENTOS METODOLOGIAS DE AVALIAÇÃO DE VULNERABILIDADE DE AQUÍFERO Método AVI Método EPPNA Método IS Método SINACS Método GOD Método DRASTIC Justificativa para utilização do Método DRASTIC APARATO LEGAL SOBRE AVALIAÇÃO DE VULNERABILIDADE DE AQUÍFERO NO BRASIL ii

12 3. CARACTERIZAÇÃO FÍSICA E AMBIENTAL DA ÁREA DE INFLUÊNCIA DO PÓLO INDUSTRIAL DE CAMAÇARI CLIMA, TEMPERATURA E PRECIPITAÇÃO RELEVO HIDROGRAFIA VEGETAÇÃO SOLOS PADRÃO E USO DE OCUPAÇÃO DO SOLO GEOLOGIA REGIONAL GEOLOGIA LOCAL HIDROGEOLOGIA REGIONAL HIDROGEOLOGIA LOCAL CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL FATORES DE ESTRESSE NA REGIÃO DE INFLUÊNCIA DO PÓLO INDUSTRIAL DE CAMAÇARI GESTÃO DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS NO PÓLO INDUSTRIAL DE CAMAÇARI MATERIAIS E MÉTODOS OBTENÇÃO E TRATAMENTO DOS DADOS HIDROGEOLÓGICOS PROCEDIMENTOS PARA A ELABORAÇÃO DOS MAPAS TEMÁTICOS PROCEDIMENTOS PARA O CÁLCULO DO ÍNDICE DRASTIC RESULTADOS E DISCUSSÃO PARÂMETROS DRASTIC Profundidade Recarga Meio Aquífero Tipo de Solo Topografia Influência da zona não saturada Condutividade Hidráulica MODELO INTEGRADO ÍNDICE DRASTIC PARA A POLIGONAL DA ÁREA DE INFLUÊNCIA DO PÓLO INDUSTRIAL DE CAMAÇAR. 87

13 6. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES CONCLUSÕES RECOMENDAÇÕES REFERÊNCIAS... 94

14 LISTA DE FIGURAS 1. Métodos para se avaliar a vulnerabilidade de aquífero associando o GIS, com destaque para o método DRASTIC Sistema para avaliação do índice de vulnerabilidade do aquífero através do método GOD (Foster & Hirata., 1988) Mapa de localização da área de influência do Pólo Industrial de Camaçari (Poligonal do PIC) Mapa com a localização das áreas industriais do Pólo Industrial de Camaçari (Cetrel 2007, adaptado) Comportamento mensal da precipitação medida na área de influência do PIC 1996 a 2006 (Cetrel 2006, adaptado) Histograma de precipitação anual medida na área de influência do PIC 1992 a 2006 (Cetrel 2006, adaptado) Normais de temperatura de Camaçari (Rhama 2009, adaptado) Mapa de localização das paisagens geomorfológicas da região onde está inserida a área de influencia do PIC ( Rhama 2009, modificado) Mapa do modelo digital da área de influência do PIC Mapa das bacias hidrográficas dos rios Jacuípe, Joanes e Pojuca e o entorno oficial da área do PIC (Rhama 2009, adaptado) Mapa de solos da área do PIC (Stagliorio,2005 e Embrapa, 2006, adaptado) Mapa de uso e ocupação do solo da área do PIC (Stagliorio 2005, adaptado) Coluna estratigráfica da Bacia do Recôncavo (Caixeta, et al.,1994, adaptada) Mapa geológico simplificado da Região Metropolitana de Salvador com destaque para a área do PIC (CPRM 2008, adaptado) Mapa geológico simplificado da área do PIC (CPRM 2008, adaptado) Localização de seções geológicas na área do PIC (Cetrel 2007, adaptado) Seções geológicas A-A e B-B (Cetrel 2007, adaptada) Seção geológica C-C (Cetrel 2007, adaptada) Seção geológica D-D (Cetrel 2007, adaptada) v

15 20. Mapa potenciométrico do aquífero freático da região industrial do Pólo Industrial de Camaçari, período verão, ano 2006, profundidade até 30 metros Mapa da região de influência do Pólo Industrial de Camaçari bloqueada pelo DNPM para novos requerimentos de direito minerário (exploração de água) Mapa de localização dos poços utilizados no estudo e áreas de domínio de dados medidos e inferidos Fluxograma da metodologia para avaliação de vulnerabilidade de aquífero através do método DRASTIC Testes dos métodos de interpolação: Natural Neighbor, Spline e IDW Mapa do parâmetro profundidade do nível estático Mapa do parâmetro recarga Mapa do parâmetro meio aquífero Mapa do parâmetro tipo de solo Mapa do parâmetro topografia (declividade) Mapa do parâmetro influência da zona não saturada Mapa do parâmetro condutividade hidráulica Mapa de vulnerabilidade do aquífero Marizal da área de influência do PIC (Índice DRASTIC) Integração dos sete mapas temáticos e o mapa do índice de vulnerabilidade DRASTIC vi

16 LISTA DE TABELAS 1. Caracterização da população urbana dos municípios inseridos na poligonal do PIC Características do escoamento médio das bacias hidrográficas dos rios Joanes e Jacuípe Distribuição do uso e ocupação do solo na área do PIC (Stagliorio 2005, adaptada) Características dos parâmetros DRASTIC e Fontes de Dados Primários utilizados na elaboração dos mapas Temáticos Distribuição dos números de poços utilizados para obtenção para obtenção dos parâmetros hidrogeológicos usados para os cálculos dos parâmetros DRASTIC e respectivos percentuais, distribuídos por faixas vii

17 LISTA DE QUADROS 1. Relação entre a resistência hidráulica C e o índice AVI (Van Stempvoort et al., 1992, apud Artuso et al., 2004) Classes de vulnerabilidade de acordo com o método EPPNA (Artuso et al., 2004) Classes de Vulnerabilidade conforme o método IS (Lobo Ferreira e Oliveira, 2003) Classes de Vulnerabilidade conforme o método SINTACS (Artuso et al., 2004) Classes de Vulnerabilidade conforme método GOD ( Foster et al., 1987) Pesos dos parâmetros adotados no DRASTIC original (Allen et al., 1987) Classes de Vulnerabilidade conforme o método DRASTIC (Aller et al., 1987) Características do sistema Marizal/São Sebastião (Waterloo 2003, adaptado) Conflitos e Impactos relevantes aos aquíferos subjacentes à região de influência do PIC Atividades potencialmente poluidoras para as águas subterrâneas na região de influência do PIC Pesos atribuídos aos parâmetros do método DRASTIC com base em Allen et al., (1987) aplicados neste trabalho Distribuição das áreas do parâmetro Profundidade do Nível Estático, por classe Distribuição das áreas do parâmetro Recarga, por classe Distribuição das áreas do parâmetro Meio Aquífero, por classe Distribuição das áreas do parâmetro Tipo do Solo, por classe Distribuição das áreas do parâmetro Topografia (Declividade), por classe Distribuição das áreas do parâmetro Influência da zona não saturada, por classe viii

18 18. Distribuição das áreas do parâmetro Condutividade hidráulica, por classe Distribuição das classes de vulnerabilidade do Índice DRASTIC na área de influência do PIC ix

19 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS Ai Índice atribuído ao meio aquífero Ap Peso atribuído ao meio aquífero AVI Índice de Vulnerabilidade de Aquífero Ci Índice do atributo condutividade hidráulica COFIC Comitê de Fomento Industrial de Camaçari CONAMA Conselho Nacional de Meio Ambiente COPEC Complexo Petroquímico de Camaçari Cp Peso atribuído ao atributo condutividade hidráulica Di Índice do atributo profundidade do nível estático DNPM Departamento Nacional de Produção Mineral Dp Peso atribuído ao atributo profundidade do nível estático DRASTIC D profundidade do topo do aquífero; R recarga; A meio aquífero; S tipo de solo; T topografia; I influência da zona não saturada; C condutividade hidráulica. EMBASA Empresa Baiana de Águas e Saneamento S.A FAPESP Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo GIS Geographic Information System GOD G ocorrência de água subterrânea; O classificação geral do aquífero; D profundidade do topo do aquífero Ii Índice do atributo influência da zona não saturada IMA Instituto do Meio Ambiente INGÁ Instituto de Gestão das Águas e Clima Ip Peso atribuído ao atributo influência da zona não saturada IS Índice de Susceptibilidade PIC Pólo Industrial de Camaçari Ri Índice do atributo recarga RMS Região Metropolitana de Salvador Rp Peso atribuído ao atributo recarga SEI Secretaria de Estudos Econômicos e Sociais da Bahia x

20 Si SIG SINTACS Sp TECLIM Ti Tp Índice do atributo tipo de solo Sistema de Informação Geográfica S profundidade do topo do aquífero; I recarga; N Influência da zona não saturada; T tipo de solo; A litologia do meio aquífero. Peso atribuído ao atributo tipo de solo Rede de Tecnologias Limpas Minimização de Resíduos Índice atribuído ao atributo topografia Peso atribuído ao atributo topografia xi

21 CAPÍTULO 1 I NTRODUÇÃO

22 1 1. INTRODUÇÃO 1.1. VULNERABILIDADE NATURAL E RISCO À POLUIÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS SUBTERRÂNEOS NA REGIÃO DE INFLUÊNCIA DO PÓLO INDUSTRIAL DE CAMAÇARI O Pólo Industrial de Camaçari (PIC) está implantado na Região Metropolitana de Salvador e está sobre sedimentos da Formação Marizal, constituída por arenitos variegados, argilitos, siltitos e conglomerados na sua base. A Formação Marizal não ultrapassa a espessura de 30 metros e está assentada, em contato discordante, sobre a Formação São Sebastião, aquífero multicamadas que abastece anualmente 50% da demanda de água das empresas do PIC além das sedes municipais de Camaçari e Dias D Ávila é considerado como o mais produtivo no domínio da Bacia Sedimentar do Recôncavo Norte e da Bacia Hidrográfica do Recôncavo Norte e Inhambupe. O PIC está situado em torno do divisor de águas de duas bacias hidrográficas, do rio Joanes e a do rio Jacuípe, apresentando modelos de fluxo variáveis e complexas relações de carga e descarga com as águas subterrâneas. Face às características hidrológicas, hidrogeológicas e condições atuais do uso desses recursos e crescente ocupação do solo, o gerenciamento dos recursos hídricos subterrâneos do Pólo de Camaçari tem sido bastante complexo. O Pólo Industrial de Camaçari foi idealizado e implantado na década de 1970, época em que não havia no país políticas públicas bem estruturadas para a proteção e preservação dos recursos naturais. As decisões dos planejadores públicos eram tomadas sempre com base na expectativa do crescimento econômico, portanto, sem considerar a vulnerabilidade natural de alguns sistemas, por exemplo, no caso do PIC, seus aquíferos subjacentes. A utilização dos recursos hídricos subterrâneos na área de influencia do PIC vem crescendo e tende a aumentar nos próximos anos, não só devido ao crescimento demográfico das cidades circunvizinhas, principalmente Camaçari e Dias D Ávila, (entre 2000 e 2008 apresentaram taxas de crescimento de 29,1% e 20,1%, segundo censo realizado pelo IBGE em

23 2 2008), e expansão econômica, como pelas relativas vantagens sobre as águas superficiais. São fontes naturais e vitais para o abastecimento humano e atividades econômicas na região e há uma forte dependência desse recurso no abastecimento das indústrias e no abastecimento púbico dos municípios de Camaçari e Dias D Ávila. Contudo, nos últimos anos vêem sofrendo fortes pressões o que vem potencializando alterações tanto na quantidade quanto na qualidade dessas águas. Dessa forma, o reconhecimento de que esse manancial constitui uma reserva estratégica e vital para o abastecimento dessa região exige uma atenção especial com relação à proteção, para evitar que contaminantes alcancem a água subterrânea. O transporte de contaminantes através da zona não saturada (a porção do subsolo acima do nível da água), depende não somente da litologia das camadas geológicas de que essa é formada, mas das atividades dos usos do solo, e, principalmente dos fatores de recarga. Aller et al., (1987) consideram que os materiais da zona não saturada têm importância relevante pois influenciam as migrações dos contaminantes para o aquífero, ou seja, influenciam a vulnerabilidade dos aquíferos frente à poluição. A vulnerabilidade de aquíferos tem sido definida como a facilidade com que cargas de contaminantes, com origem na superfície, têm em atingir uma posição específica no sistema aquífero subjacente à região poluída. Segundo alguns autores, a vulnerabilidade não é uma propriedade absoluta, mas uma indicação relativa de áreas onde a contaminação tem maior probabilidade de ocorrer (Nobre, 2006). Ou seja, a vulnerabilidade é uma representação do grau de susceptibilidade do aquífero, frente a uma contaminação, e serve fundamentalmente para planejar o uso do solo com vistas à proteção dos aquíferos (Waterloo, 2003). Para Vrba & Zaporozec (1994, apud Hirata, 2001) a elaboração de mapas de vulnerabilidade à poluição de aquíferos vem sendo demandada e as técnicas digitais têm revolucionado o procedimento de mapeamento de vulnerabilidade de aquíferos. Essas técnicas têm melhorado os métodos de análise, reduzindo o tempo de confecção de mapas; a precisão na definição das classes de vulnerabilidade, baseado no conhecimento do fluxo subterrâneo e mecanismos de transportes de contaminantes; bem como tem permitido a atualização rápida dos mapas existentes com a entrada de novos dados.

24 3 É consenso de que não há casos de aquíferos não vulneráveis e que a avaliação da vulnerabilidade natural de aquíferos deva ser realizada previamente à ocupação da área. No entanto, a avaliação da vulnerabilidade intrínseca dos aquíferos da região de influência do Pólo Industrial de Camaçari, mesmo após a sua implantação e operação continuada das atividades industriais, ainda se constitui numa ferramenta importante para os órgãos gestores e para os usuários das águas subterrâneas daquela área. 1.2 MOTIVAÇÃO E DELIMITAÇÃO É necessária a avaliação de vulnerabilidade do aquífero Marizal na área do Polo Industrial de Camaçari por se tratar de um aquífero de transição e recarga para o aquífero São Sebastião, manancial que deve ser preservado e protegido, pois, é uma das fontes de abastecimento de água para toda a região. Assim sendo, este estudo de vulnerabilidade à poluição de aquífero da região de influência do PIC será de grande importância para os gestores da água e usuários e assim para toda sociedade, face ao crescimento desordenado dos núcleos urbanos e ampliação de outras atividades antrópicas na área 1.3. OBJETIVOS O objetivo geral desse estudo é avaliar a vulnerabilidade intrínseca à poluição do aquífero Marizal na área do PIC. Os objetivos específicos são: i. Delimitar e classificar as áreas onde esses mananciais hídricos possuem maior ou menor grau de vulnerabilidade à poluição; ii. Identificar e definir áreas onde há necessidade de monitoramento intensivo da qualidade das águas subterrâneas; iii. Sugerir a otimização e restrição à explotação e uso da água subterrânea

25 ESTRUTURAÇÃO DA DISSERTAÇÃO Esta dissertação está dividida em seis capítulos: O Capítulo 1, Introdução, faz uma breve avaliação sobre a utilização crescente dos recursos hídricos subterrâneos e sua importância no abastecimento do PIC e cidades circunvizinhas além de justificar a necessidade de avaliar a vulnerabilidade natural do aquífero Marizal à poluição e estabelecer os objetivos do estudo. O Capítulo 2 apresenta os conceitos de vulnerabilidade natural de aquífero à poluição e considerações sobre risco de contaminação. Apresenta as principais metodologias de avaliação de vulnerabilidade de aquífero, faz uma abordagem do aparato legal atual sobre avaliação de vulnerabilidade de aquífero no Brasil e apresenta exemplos de aplicações das metodologias de avaliação de vulnerabilidade citadas nessa dissertação. O Capítulo 3 delineia a área de estudo nos aspectos físicos, hidrográficos, pedológicos, climáticos, hidrogeológicos e de usos atuais da água subterrânea bem como o padrão do uso e ocupação do solo principais fontes de impactos e medidas de proteção já implementadas pelos órgãos públicos. O Capítulo 4 apresenta os materiais e métodos para o cálculo do índice DRASTIC destacando suas interfaces com o ArcGIS. O Capítulo 5 apresenta e discute os resultados do mapeamento dos parâmetros DRASTIC, incluindo o mapa de vulnerabilidade. E o Capítulo 6 apresenta as conclusões e recomendações para a área estudada com base nos resultados obtidos.

26 CAPÍTULO 2 O CONCEITO DE VULNERABILIDADE E RISCO DE CONTAMINAÇÃO DE AQUÍFERO FUNDAMENTOS

27 5 2. O CONCEITO DE VULNERABILIDADE E RISCO DE CONTAMINAÇÃO DE AQUÍFERO FUNDAMENTOS Depreende-se da literatura que o conceito de vulnerabilidade é distinto do de risco de poluição. O primeiro é função de fatores hidrogeológicos, tais como, características litológicas do aquífero, do solo, profundidade do nível da água, portanto, intrínseco à área que está sendo avaliada. O segundo depende não só do primeiro como também da presença de quantidade significativa de contaminante. Um aquífero pode apresentar alta vulnerabilidade, porém sem risco à poluição, isto se não houver carga de contaminante expressiva presente, e, por outro lado, apresentar alto risco de poluição apesar de baixa vulnerabilidade (Hirata, 2001). Entretanto, vários conceitos de vulnerabilidade estão disponíveis na literatura, como serão apresentados a seguir: Le Grand (1964), nos EUA, e Albinet & Margat (1970), na França, foram os primeiros à utilizar o conceito de vulnerabilidade de aquíferos à poluição e mais amplamente na década de 1980 por vários outros autores (Aller et al., 1987; Bachmat & Collin, 1987; Foster, 1987; Foster & Hirata, 1988). Depois, o conceito de vulnerabilidade evoluiu e passou a ter diferentes significados (Hirata, 2001). De fato, as primeiras avaliações sobre vulnerabilidade de aquífero são atribuídas a LeGrand e à metodologia elaborada pela agência ambiental americana (USEPA) em Foi utilizado por LeGrand um sistema de pesos para avaliar o potencial de poluição de águas subterrâneas considerando as características hidrogeológicas da área, a sensibilidade relativa do aquífero em relação à natureza do contaminante e, as modificações de engenharia que pudessem reduzir o potencial de poluição intrínseca encontrado. A USEPA considerou o sistema LeGrand para implementar o monitoramento da área, com base na hierarquização das diversas classes hidrogeológicas a partir da qual era estabelecida uma ordem prioritária de monitoramento (Nobre, 2006). Lobo Ferreira & Cabral (1991) propuseram que o conceito de vulnerabilidade à poluição de aquíferos fosse definida de acordo com as conclusões da Conferência Internacional Vulnerability of Soil and Groundwater to Pollutants - realizada em 1987 (DUIJVENBOODEN & WEAGENINGH (ED.), 1987) como a sensibilidade da qualidade das águas subterrâneas a uma carga poluente, função apenas das características intrínsecas do aquífero.

28 6 Por outro lado, a National Resource Courcil- NRC (1993) definiu alguns postulados sobre vulnerabilidade de aquífero: a) todo aquífero (água subterrânea) apresenta algum grau de vulnerabilidade, b) incertezas são inerentes a toda avaliação de vulnerabilidade e c) em sistemas mais complexos de avaliação de vulnerabilidade, existe um risco de que o óbvio possa estar obscurecido e o sutil possa tornar-se indistinguível. Vrba & Zoporec (1994, apud Stigter & Dill, 2000) definiram a vulnerabilidade de um sistema hidrogeológico como sendo a propriedade intrínseca do sistema que depende da sensibilidade desse mesmo sistema aos impactos humanos e ou naturais. Esses mesmos autores distinguem a vulnerabilidade intrínseca (ou natural) da vulnerabilidade específica (ou integrada). A primeira é função dos fatores hidrogeológicos (características geológicas). A segunda é definida pelos impactos potenciais do uso específico dos solos e dos contaminantes associados a esse uso. A ASTM (American Society for Testing Materials), agência reguladora dos Estados Unidos, define vulnerabilidade de aquíferos como a facilidade com a qual um dado contaminante pode migrar para um aquífero de interesse em determinadas situações de uso do solo; das características do aquífero (litologias, porosidade, etc) da área, (uso do solo, topografia, etc); e das propriedades do contaminante, mobilidade, densidade, etc. (Guiguer & Kohnke, 2002). Outros autores (Lindström & Scharp, 1995; Daly et al., 2002; Zwahlen ed.), 2003, apud Lindström, 2005) conceituam vulnerabilidade específica como diretamente correlacionada ao fluxo subterrâneo, vertical e horizontal, concentrações e características dos contaminantes além de outras propriedades consideradas na vulnerabilidade intrínseca (Focazio et al., 2003). Enquanto, para Nobre (2006) o conceito de vulnerabilidade intrínseca ou natural está atrelado a três importantes atributos que determinam a capacidade de proteção natural do aquífero: i) atenuação natural (processo natural de degradação de contaminantes presentes no solo e nas águas subterrâneas); ii) recarga (inputs de água para o subsolo) iii) e o transporte dos contaminantes no meio hidrogeológico. Assim sendo, o conceito de vulnerabilidade é variável, com a definição de vulnerabilidade intrínseca estritamente associada às características naturais do aquífero; com outra definição de variabilidade mais ampla por agregar o atributo, uso e ocupação do solo. Portanto, ao se usar o conceito, deve-se precisar qual a definição que se está utilizando

29 METODOLOGIAS DE AVALIAÇÃO DA VULNERABILIDADE DE AQUÍFERO Várias metodologias têm sido desenvolvidas para avaliação da vulnerabilidade de aquíferos à poluição. Elas apresentam, entretanto, diferentes concepções com respeito à definição de vulnerabilidade e são agrupadas em três principais categorias: 1) métodos empíricos de indexação ou superposição; 2) métodos determinísticos que empregam modelos de simulação baseados em processos físicos e 3) métodos estatísticos. As metodologias mais utilizadas nos Estados Unidos, Canadá, Europa e também no Brasil são: AVI, EPPNA, IS, SINTACS, GOD e DRASTIC. A Figura 1 mostra um fluxograma genérico com as três categorias de método (indexação, modelos de simulação e análise estatística) utilizadas na avaliação da vulnerabilidade de aquífero associado ao GIS, com destaque para o método DRASTIC. Esse arranjo para o cálculo de vulnerabilidade transforma-se em importante ferramenta para a identificação de áreas vulneráveis à poluição. COMO mensurar a VULNERABILIDADE? Indexação ou Superposição Modelos de Simulação Análise Estatística GIS Índice DRASTIC Figura 1. Métodos para avaliar a vulnerabilidade de aquífero à poluição associado ao GIS, com destaque para o método DRASTIC

30 8 Os métodos empíricos de superposição ou indexação baseiam-se nas condições do solo e condições geológicas e hidrogeológicas da área. Nesse grupo estão os modelos GOD, DRASTIC, AVI, SINTACS e IS (Artuso et. al., 2004). Os métodos determinísticos que empregam modelos de simulação baseados em processos físicos utilizam algoritmos analíticos simplificados para determinar índices que expressam a velocidade dos poluentes considerando a taxa média de percolação na zona não saturada e o fator de retardamento (R), a profundidade à zona saturada e o decaimento (λ) do contaminante ao longo do percurso, devido à transformação físico-química ou retenção física. São verificadas limitações com o método determinístico quando na região de estudo existe i) a possibilidade de fluxo preferencial, ii) reações de adsorção e/ou retardamento em estado de não equilíbrio e iii) transporte simples e multifase (Artuso et. al., 2004). Os métodos estatísticos dedicam-se ao problema da incerteza dos dados. Conquanto, esses métodos sejam pouco aplicáveis em trabalhos de avaliação de vulnerabilidade, em escala regional, quando há incerteza dos dados eles são muito utilizados para avaliar e quantificar a associação entre medidas de vulnerabilidade e, outras informações relacionadas a esse parâmetro. Também constitui-se numa alternativa para as decisões empíricas subjetivas e para as avaliações determinísticas que necessitam de grande quantidade de dados. Os métodos mais aplicados no Brasil, em vários países da Europa, nos Estados Unidos e no Canadá são: o DRASTIC (Aller et al., 1987) e o GOD (Foster, 1987). A seguir serão descritos todos os métodos para o cálculo da vulnerabilidade citados: Método AVI (Aquifer Vulnerability Index) O método AVI foi proposto por Van Stempvoort et al., (1993), para a National Hydrology Research Institute NHRI do Canadá, como método de proteção dos recursos hídricos subterrâneos. Baseia-se em dois parâmetros: i) espessura (Ei), é a espessura da í-ésima camada sedimentar acima do nível da água (zona não saturada do solo) e ii) da condutividade hidráulica (Ki) estimada da í-ésima camada sedimentares) e (C), é a resistência hidráulica total de cada ponto ( Artuso et. al., 2004). O cálculo é definido por:

31 9 C n i 1 Ei Ki O índice AVI descreve a resistência ao fluxo vertical (Kruseman e De Ridder, 1990, apud Artuso et al., 2004) sendo um indicador do tempo de transporte por advecção da água através da zona não saturada. Com o valor calculado de C ou logc pode ser criado mapas de vulnerabilidade. Este índice embora considere várias camadas pode por simplificação ser aplicado a sistemas aquíferos freáticos, admitindo apenas uma camada (espessura da zona não saturada). Van Stempvoort et al., (1992) estabeleceu relação entre os valores obtidos para a resistência hidráulica (c) e o Índice AVI, conforme mostrado no Quadro 1. Quadro 1 Relação entre a resistência hidráulica (C) e o índice AVI (Van Stempvoort et al., 1992, apud Artuso et al., 2004) Resistência Hidráulica (anos) Índice AVI 0-10 Extremamente elevado Elevado Moderado Baixo >10000 Extremamente baixo Este método por não considerar vários outros atributos da área que está sendo avaliada mostra várias limitações, como por exemplo: i) o clima, o gradiente hidráulico, a porosidade, o teor de água do meio poroso e as propriedades de adsorção ou de reação das várias camadas, ii) não considera de forma rigorosa a continuidade ou descontinuidade lateral dos aquíferos, etc. Todavia para aquíferos de natureza sedimentar, rasos, com poucas informações hidrogeológicas pode perfeitamente ser utilizado. Este método já foi aplicado em Portugal, no setor de Évora, no sistema aquífero Évora- Montemor-Cuba (Artuso et al., 2004). No Brasil, no aquífero Furnas, área urbana e periurbana de Rondonópolis, estado do Mato Grosso (Barbosa et al., 2007).

32 Método EPPNA (Equipe de Projeto do Plano Nacional da Água) O método EPPNA é uma metodologia qualitativa, baseada nas características litológicas e hidrogeológicas e com ênfase no risco de contaminação. Ele foi concebido pela equipe que elaborou o Plano Nacional da Água de Portugal (Artuso et al., 2004). Esse método atribui de forma aproximada uma classe de vulnerabilidade a cada característica litológica ou hidrogeológica de um sistema aquífero. O Quadro 2 mostra as várias classes de vulnerabilidade consideradas pelo método. Quadro 2. Classes de Vulnerabilidade de acordo com o método EPPNA (Artuso et al., 2004). Classes Caracterização litológica /hidrogeológica Vulnerabilidade à poluição V1 Aquíferos cársticos de elevada carstificação. Alta V2 Aquíferos cársticos com média a elevada carstificação. Média a alta V3 Aquíferos sedimentares não consolidados com interconexão hidráulica com água superficial. Alta V4 Aquíferos sedimentares não consolidados e sem interconexão hidráulica com corpos hídricos superficiais. Média a alta V5 Aquíferos em rochas carbonatadas Média a baixa V6 Aquífero em rochas fraturadas/meio fissural Baixa e variável V7 Aquífero sedimentar consolidado Baixa V8 Inexistência de aquífero Muito baixa O método EPPNA, como se pode verificar nas especificações descritas nas classes de vulnerabilidade, não estabelece nenhuma classe de vulnerabilidade para aquíferos sedimentares consolidados interconectados com mananciais superficiais, o que o torna sua aplicação bastante limitada à região do PIC, já que o aquífero Marizal, naquela região, tem forte grau de interconexão hidráulica com as águas dos mananciais superficiais das bacias hidrográficas do Joanes e Jacuípe assim como entre as camadas sotopostas Métodos IS (Índice de Susceptibilidade) Conforme Artuso et al., (2004) o método IS Índice de Susceptibilidade foi concebido por Francés et al., (2001) para avaliar a vulnerabilidade de aquíferos à poluição tendo como fonte de contaminação os agrotóxicos. O cálculo do Índice de Susceptibilidade (IS) resulta da soma ponderada de cinco parâmetros:

33 11 D R A T LU profundidade ao topo do aquífero em metro; recarga anual (mm/ano); litologia do aquífero; topografia; ocupação do solo. O (LU) diz respeito ao tipo de uso de solo e sua classificação dependerá de cada região e legislação especifica sobre o uso e ocupação do solo. A cada parâmetro é atribuído um índice que é multiplicado por um peso. O Índice varia entre 0 e 100 e divide-se em quatro classes de vulnerabilidade, conforme Quadro 3. Quadro 3. Classes de Vulnerabilidade conforme o método IS (Lobo Ferreira e Oliveira, 2003). IS Classes de Vulnerabilidade Muito alta Alta Média 0 45 Baixa SINTACS (Índice de Vulnerabilidade Intrínseca) O método SINTACS foi elaborado por CIVITA et al., (1994), citado no trabalho de Artuso et al.,(2004), na Itália. Trata-se de um método para avaliar a vulnerabilidade numa escala menor. Baseou-se no método DRASTIC e utiliza os mesmos parâmetros desse. A abreviatura SINTACS correspondendo às iniciais: S I N T A C S ou X Profundidade do topo do aquífero, ou seja, espessura da zona não saturada do solo; Recarga do aquífero; Influência da zona não saturada; Tipo de solo; Litologia do aquífero; Condutividade hidráulica; Topografia.

34 12 O SINTACS atribui a cada parâmetro um índice de 1 a 10 e peso que varia entre 1 a 5 (o peso 1 é atribuído para as situações hidrogeológicas menos restritivas à poluição e o peso 5 as mais restritivas). O resultado final consiste no cálculo do índice de vulnerabilidade intrínseca (SINTACS), que resulta do somatório dos sete parâmetros, cada um, multiplicado pelo peso que lhe foi atribuído e de acordo com a expressão. I SINTACS 1 i valor i x peso i Este índice divide-se em seis classes de vulnerabilidade, conforme Quadro 4. Quadro 4. Classes de Vulnerabilidade conforme o método SINTACS (Artuso et al., 2004). SINTACS Classes de Vulnerabilidade >210 Muito alta Elevada Moderadamente elevada Média Baixa <80 Muito baixa Método GOD De acordo com Foster (1987), o método GOD baseia-se em três parâmetros hidrogeológicos: G (Groundwater) refere-se à forma de ocorrência da camada aquífera, ou seja, se o aquífero está confinado, semi confinado ou livre; O (Overlay) refere-se ao grau de consolidação e características litológicas e D (Depth) a profundidade do topo do aquífero. O índice é calculado multiplicando os três parâmetros sendo complementado por um sufixo de qualificação que indica o grau de fissura e a capacidade de atenuação dos poluentes. Este sufixo será uma medida qualitativa da tendência relativa para o transporte lateral de poluentes na zona saturada. O valor máximo do índice é 1, que representa a máxima vulnerabilidade e 0,1 o valor mínimo. No caso de não existir uma formação aqüífera (p. e. um aquitarde) o valor é zero.

35 13 A Figura 2 mostra o sistema para avaliação do índice de vulnerabilidade do aquífero (Foster & Hirata,1988) e Quadro 5 apresenta os valores para cada classe de vulnerabilidade do índice GOD. Figura 2. Sistema para avaliação do índice de vulnerabilidade de aquífero através do método GOD (Foster e Hirata, 1988).

36 14 Quadro 5. Classes de Vulnerabilidade conforme o método GOD (Foster et al., 1987). Índice GOD Classes de Vulnerabilidade 0,7 1 Extrema 0,5 0,7 Alta 0,3 0,5 Moderada 0,1 0,3 Baixa 0 0,1 Desprezível Esse método analisa a vulnerabilidade intrínseca do aquífero como medida da susceptibilidade das águas subterrâneas em relação aos processos de contaminação, sendo acoplado a um sistema de análise de cargas contaminadas, resulta em definições de risco de contaminação. Graças a sua simplicidade conceitual e de aplicação é um método muito bem aceito em trabalhos de avaliação de vulnerabilidade de aquífero, principalmente, quando não se tem muito conhecimento das informações geológicas e hidrogeológicos da região estudada. No Brasil, esse método já foi utilizado em vários estudos de avaliação de aquifero à poluição (Waterloo, 2003; Mestrinho, et al., 2006), contudo, os trabalhos mostraram que nas áreas citadas os dados dos parâmetros hidrogeólogicos eram incompletos Método DRASTIC O método DRASTIC foi desenvolvido por Aller et al., (1987) para a USEPA, agência ambiental norte americana, com as seguintes premissas: i. o contaminante é introduzido à superfície do terreno; ii. o contaminante migra verticalmente até o aquífero por infiltração; iii. o contaminante tem a mobilidade da água; iv. a área mínima avaliada pelo DRASTIC é de 0,4 km². Como o método DRASTIC foi desenvolvido com a premissa do contaminante ser introduzido na superfície do terreno, o método não se aplica para situações onde o poluente foi introduzido em profundidade no aquífero, por exemplo, nos casos de áreas com fontes secundárias de contaminação com origem em vazamento de tanques enterrados ou poços de injeção. Portanto, ao se utilizar os valores do índice DRASTIC nas tomadas de decisão de áreas já contaminadas, deve-se levar em conta as premissas utilizadas na elaboração desse método.

37 15 O método DRASTIC corresponde ao somatório ponderado dos valores correspondentes a sete (7) parâmetros ou indicadores hidrogeológicos indicados a seguir: D R A S T I C Profundidade do topo do aquífero, ou seja, distância entre a superfície do solo e o nível de água, em (m); Recarga do aquífero; em (mm/ano) Composição litológica do aquífero; Tipo de Solo; Topografia; Influência da zona não saturada; Condutividade hidráulica do aquífero, em (cm/s). Com essa definição, a vulnerabilidade é um conceito e procedimento de cálculo que permite integrar vários parâmetros hidrogeológicos. Cada um dos sete parâmetros do método DRASTIC possui faixas de valores que reflete o potencial de poluição; a cada uma das faixas ou divisões atribuiu-se um índice entre 1 e 10, cujo valor se relaciona diretamente com o potencial de poluição do meio. Para calcular o índice DRASTC usa-se a seguinte expressão: DRASTIC D P x D i R P x R i A P x A i S P x S i T P x T i I P x I i C P x C i onde i é o índice atribuído ao elemento em causa e p é o seu peso O peso de cada parâmetro reflete a sua importância relativa. O peso varia de 1 a 5, sendo o peso 5 o fator mais significativo e o peso 1 menos significativo. O Quadro 6 apresenta os valores dos pesos atribuídos aos parâmetros do DRASTIC conforme Allen et al., (1987).

38 16 Quadro 6. Pesos dos parâmetros adotados no DRASTIC original (Allen et al., 1987). Profundidade do NE (Nível da Água) Faixa de Valores Índice <1,5 10 1,5 4,6 9 4,6 9,1 7 9,1-15,2 5 15,2 22,8 3 22,8 30,5 2 >30,5 1 Recarga (mm/ano) Faixa de Valores Índice <50,8 1 50,8 101, ,6 177, , >254 9 Meio Aquífero Descrição das unidades Índice Índice Típico Folhelho/Argilito Rocha ígnea/metamórfica sã Rocha ígnea/metamórfica alterada Till (material depositado em geleira Intercalações de arenito, calcários e folhelhos Arenito maciço Calcário Maciço Areia/Pedregulho Basalto Calcário carstificado Solo Tipos de solo Índice Pequena espessura ou ausente 10 Pedregulho/cascalho 10 Areia 9 Turfa 8 Argila fissurada e/ou expansiva 7 Areia com matéria orgânica 6 Solo orgânico 5 Silte com matéria orgânica 4 Argila com matéria orgânica 3 Muck 2 Argila Dura 1

39 17 Quadro 6. Pesos dos parâmetros adotados no DRASTIC original (Allen et al., 1987) Continuação. Topografia/Declividade Faixa de Valores Índice >18 1 Influência da zona não saturada Descrição das unidades Índice Índice Típico Camada confinante 1 1 Silte/argila Folhelho/argilito Calcário Arenito Intercalações de arenitos, calcários e folhelhos Areias e pedregulhos siltosos e argilosos Rocha ígnea/metamórfica Areias e pedregulhos Basalto Calcário carstificado Condutividade hidráulica (cm/s) Faixa de Valores Índice 4x10-5 4x x10-3 1,2 x ,2 x ,8 x ,8 x x x x > 8 x O Quadro 7 mostra as classes de vulnerabilidade do índice DRASTIC. Quadro 7. Classes de Vulnerabilidade conforme o método DRASTIC (Aller et al., 1987). Índice DRASTIC Classes de Vulnerabilidade >199 Muito alta Alta Intermediária <120 Baixa

40 18 O índice DRASTIC pode variar entre 23 e 230. Quanto maior o índice DRASTIC, tanto maior será a vulnerabilidade do aquífero à contaminação e um valor baixo do índice significa que a contaminação é menor que em outras áreas (Guiger & Kohnke, 2002). Em diversas regiões, esse método já foi aplicado com sucesso, tanto em escala restrita como em grandes áreas: Na Europa, Rosen (1994) aplicou num aquífero raso localizado na região sudoeste da Suécia com ocorrência de depósitos ácidos; Ribeiro (2002), Oliveira et al., (2003), Peralta et al., (2005), em várias regiões de Portugal. No Oriente Médio Melloul e Collin, (1998) aplicou na região de Sharon, Israel; El-Naqa et al., (2006) utilizou em uma área de Russeifa, na Jordânia, onde ocorre larga disposição de resíduos sólidos. Na Ásia, Lee (2003) aplicou na Coréia do Sul, e Chakraborty et al., (2007) na região de English Bazar Block, oeste de Bengal, para avaliar a vulnerabilidade com relação à poluição por arsênio. Nos Estados Unidos vários autores usaram o método em diversos estados e em várias situações (Kalinski, 1994; Harter e Walker, 001; Lin et al., 1999; Soper, 2006; e, no México, Leal e Castilho (2003). No Brasil, destacam os trabalhos de Leite e Möbus (1998) com o estudo da vulnerabilidade natural à contaminação dos aquíferos sedimentares da bacia do rio Mundaú, Ceará; Oliveira et al.,(2007) nos sistemas aquíferos urbanos de Fortaleza CE; Santos et al., (2006) na avaliação da vulnerabilidade natural em uma área na cidade de Londrina. Em Maceió, Alagoas, Nobre (2006) avaliou o índice de vulnerabilidade intrínseca e específica num aquífero costeiro de 292 km 2 onde foram usadas também modelagem hidrológica e técnicas de geoprocessamento (GIS). Na Bahia, Mestrinho et al., (2006) analisaram a vulnerabilidade intrínseca das águas subterrâneas na Bacia do rio Itapicuru, região nordeste do estado Justificativa para utilização do Método DRASTIC 1. Por esse método ter sido aplicado em várias regiões do Brasil e com resultados satisfatórios. 2. Por ser um método que permiti a utilização de informações hidrogeológicas tanto qualitativas quanto quantitativas, possibilitando dessa forma um melhor detalhamento das classes da vulnerabilidade.

41 19 3. Por agregar na sua definição atributos de importância para a avaliação da vulnerabilidade, tais como: topografia, recarga, condutividade hidráulica. 4. Por permitir incorporação de outros atributos, tais como: uso e ocupação do solo. vegetação, aos sete parâmetros do método APARATO LEGAL SOBRE AVALIAÇÃO DE VULNERABILIDADE DE AQUÍFERO NO BRASIL A gestão dos recursos hídricos tornou-se mais efetiva com a aprovação da Lei Federal n o. 9433/97 (Lei das Águas) que instituiu a Política Nacional de Recursos Hídricos e criou o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos. A partir desse marco regulatório novos instrumentos de gestão foram normatizados tanto na esfera do Conselho Nacional de Recursos Hídricos (CNRH) quanto no do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) buscando uma transversalidade na gestão dos recursos hídricos de forma a proteger e conservar esses recursos. Duas resoluções do CONAMA foram aprovadas recentemente, uma em 2008-Resolução nº 396/2008, que dispõe sobre a classificação e diretrizes ambientais para o enquadramento das águas subterrâneas e dá outras providências; e a segunda em dezembro de 2009 Resolução nº 420/2009 que dispõe sobre critérios e valores orientadores de qualidade do solo quanto à presença de substâncias químicas e estabelece diretrizes para o gerenciamento ambiental de áreas contaminadas por essas substâncias em decorrência de atividades antrópicas. Ambas, incluem em suas estruturas aspectos relacionados à avaliação da vulnerabilidade de aquífero e seus textos estão disponíveis no endereço eletrônico do CONAMA. No Artigo nº 20 da resolução CONAMA Nº 396/2008 é determinado que os órgãos ambientais, em conjunto com os órgãos gestores dos recursos hídricos, devem promover a implementação de áreas de proteção de aquíferos e, perímetros de proteção de poços de abastecimento, objetivando a proteção da qualidade da água subterrânea. Nessa mesma resolução, no Capítulo V que trata das diretrizes ambientais para o enquadramento das águas subterrâneas, Artigo nº. 29, Inciso II, é determinado que se efetue a caracterização da vulnerabilidade e dos riscos de poluição (grifo nosso) dos aquíferos.

42 20 Já a resolução CONAMA nº 420/2009 embora não cite explicitamente o termo avaliação da vulnerabilidade de aquífero está muito imbricada à anterior e delega ao órgão ambiental competências para exigir, conforme haja necessidade, ações que dizem respeito à proteção dos recursos hídricos subterrâneos. Portanto, o presente trabalho de pesquisa traz uma importante contribuição ao procurar estabelecer e aplicar um dos métodos de cálculo da vulnerabilidade para aquíferos de uma área com a presença de significantes vetores de contaminação, representados pelo setor urbano de dois municípios e um pólo industrial.

43 CAPÍTULO 3 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE INFLUÊNCIA DO PÓLO INDUSTRIAL DE CAMAÇARI

44 21 3. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE INFLUÊNCIA DO PÓLO INDUSTRIAL DE CAMAÇARI A região de influência do Pólo Industrial de Camaçari (PIC) situa-se a 50 km ao norte de Salvador, estando localizada no divisor de águas de duas bacias hidrográficas a bacia do rio Joanes e a do rio Jacuípe, que apresentam modelos de fluxo variáveis e, complexas relações de carga e descarga com as águas subterrâneas. A região em estudo também engloba parte das terras do município de Camaçari e parte do município de Dias D Ávila, ambos apresentando crescimento demográfico crescente, conforme mostra a Tabela 1. Tabela 1. Caracterização da população urbana dos municípios inseridos na poligonal do PIC. Município População População Urbana População Urbana % Crescimento Populacional (2) (%) 2008 (1) 2000 (1) 1999 (1) 1999 (1) 2000 (1) 1999 (1) 2000 (1) Camaçari ,2 95,5 29,1 Dias D Ávila ,3 94,3 20,1 Rhama 2009, adaptada. (1) Atlas Desenvolvimento Humano do Brasil (PNUD) e IBGE; (2) Crescimento estimado com base nos valores de população de 2000 e 2008 (colunas 2 e 4). Segundo o Decreto Lei nº 7923/2001 do estado da Bahia a área de influência do Pólo Industrial de Camaçari contitui a área total da poligonal de 239,3 km 2, tendo atualmente 24,8 km 2 deste total ou 10,4% urbanizada. As demais áreas são ocupadas por agricultura, área úmida (brejo), cerrado, floresta secundária, lagos e riachos. A Figura 3 apresenta o mapa de localização da área. O Pólo Industrial de Camaçari (PIC) iniciou seu funcionamento em 1978 e representa uma das principais fontes da economia do estado da Bahia, quanto a empregos, geração de impostos e renda. São 90 empresas químicas, petroquímicas e de outros ramos como: automotiva, celulose, metalurgia, cobre, têxtil, bebidas e serviços (COFIC, 2009).

45 22 Figura 3. Mapa de localização da área de influência do Pólo Industrial de Camaçari (Poligonal do PIC). A capacidade instalada do Pólo é suficiente para a geração de mais de 11,5 milhões de t/ano de produtos químicos e petroquímicos básicos, intermediários e finais, que atendem a mais da metade das necessidades do país. No segmento da metalurgia o PIC conta com uma capacidade instalada para toneladas/ano de cobre eletrolítico; no segmento automotivo de 250 mil veículos/ano (COFIC, 2008). O Pólo Industrial de Camaçari compreende cinco (05) áreas industriais, conforme indicadas na Figura 4.

46 Figura 4. Mapa de localização das áreas industriais do Pólo Industrial de Camaçari (Cetrel 2007, adaptado). 23

47 mm 24 A Área do Complexo Básico possui hectares e nela se localizam a quase totalidade das indústrias químicas e petroquímicas. A Área Industrial Leste (2.614 hectares) reúne indústrias de segunda e terceira gerações petroquímicas, as empresas Ford e a Continental e é onde se localiza também a CETREL Ambiental, empresa responsável pelo monitoramento ambiental, tratamento e disposição dos resíduos industriais sólidos e pela disposição dos efluentes líquidos tratados no emissário oceânico. A Área Industrial Norte (451 hectares) concentra indústrias que não dependem diretamente do fluxo de matérias-primas produzidas no Complexo Básico, a exemplo da Indústria de Celulose. A Área Industrial Oeste (544 hectares) abriga a Caraíba Metais S.A. e a CHESF. A Área de Usos Especiais é onde se concentram as atividades institucionais, científicas, de pesquisa e apoio às indústrias e onde está localizado o Comitê de Fomento Industrial de Camaçari - COFIC, o Centro de Pesquisa e Desenvolvimento - CEPED entre outras instituições CLIMA, TEMPERATURA E PRECIPITAÇÃO A região de influência do PIC encontra-se numa região de clima quente e úmido, com chuvas concentradas no período de abril a junho, sendo o mês de maio o mais chuvoso. O período seco ocorre entre outubro e março conforme mostra a Figura PRECIPITAÇÃO TOTAL MENSAL NA AIP A JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ Figura 5. Comportamento mensal da precipitação medida na área de influência do PIC a 2006 (CETREL, 2006) As precipitações totais anuais ocorridas no período 1999 a 2006, registradas na Estação SUDIC (até 2005); e na rede de monitoramento do Ar do PIC, em 2006, está sendo mostrada na Figura 6.

48 mm PRECIPITAÇÃO TOTAL ANUAL NA AIP A Figura 6. Histograma de precipitação anual medida na área de influência do PIC a 2006 (Cetrel, 2006) O clima classifica-se como do tipo AF (tropical chuvoso), segundo a classificação Köppen, com temperatura oscilando entre 20 o C e 30 o C, sendo as mínimas registradas entre julho e agosto e as máximas, de março a dezembro. Na Figura 7 são apresentadas as normais de temperatura, mostrando que a média varia sazonalmente entre 22,5 a 25,9 o C, com pequeno desvio padrão. Figura 7. Normais de temperatura de Camaçari (Rhama, 2009).

49 RELEVO O relevo da região onde está inserida a área de influência do PIC apresenta representantes de paisagens geomorfológicas que podem ser enquadradas nos três tipos de modelados de relevo: aplainamento, acumulação e dissecação. A Figura 8 apresenta as áreas de ocorrências desses modelados e a Figura 9 o mapa do modelo digital do relevo da área do PIC. Figura 8. Mapa de localização das paisagens geomorfológicas da região onde está inserida a área de influência do PIC (Rhama 2009, modificado).

50 27 O modelado de aplainamento é o mais abrangente, compreendendo grande parte da área central e parte leste, sendo aqui descritos como Pediplanos. O modelado de acumulação é representado pelas Áreas Úmidas dos vales fluviais, abertos e de fundo chato, que se ramificam por quase toda a área com planícies com características dependentes dos fatores geradores: 1) planície resultante da combinação das ações marinhas e fluviais nas embocaduras de rios sujeitos às penetrações das marés, podendo conter mangues e terraços; 2) planície resultante do trabalho do vento sobre material arenoso de origens diversas; 3) planície resultante das ações fluviais, contendo aluviões, sujeitas a inundações, às vezes contendo terraços. Os Tabuleiros Interioranos são depósitos de planície de acumulação de sedimentos detríticos, resultantes das ações fluviais, contendo aluviões e terraços. Esta é uma unidade característica do Planalto Pré-Litorâneo correspondentes a coberturas sedimentares aplainadas do Tércio-quaternário. O modelado de dissecação apresenta-se com várias formas, correspondendo ao Relevo Ondulado. Os mais elevados, conforme mostra a Figura 9 têm seus exemplares localizados na porção Norte, a Leste e a Oeste da cidade de Dias D Ávila, sob a forma de morrotes isolados com topos e vertentes convexas, morrotes com topos aguçados e também alguns aproximadamente tabulares trabalhados pela erosão diferencial, com afloramento de rochas sedimentares do Grupo Barreiras. Os mais suaves são caracterizados por morrotes de topo abaulados, com vertentes convexizadas, sendo encontrados principalmente na estrada de interligação da estrada Estrada do Côco ao PIC (BA-099).

51 Figura 9. Mapa do modelo digital da área de influência do PIC. 28

52 HIDROGRAFIA A rede hidrográfica da região onde está inserida a área de influência do PIC é caracterizada por três rios principais, rio Joanes, rio Jacuípe e Pojuca. Neste estudo serão enfatizados os dois primeiros, por estarem mais sujeitos às externalidades das atividades do PIC e das cidades de Camaçari e Dias D Ávila. O mapa da Figura 10 apresenta parte das bacias hidrográficas dos rios Jacuípe, Joanes e Pojuca inseridas no território do município de Camaçari. Figura 10. Mapa das bacias hidrográficas dos rios Jacuípe, Joanes e Pojuca e entorno oficial da área do PIC (Rhama, 2009).

53 30 O Rio Joanes que fica ao Sul do PIC e da cidade de Camaçari tem 67,8 km de extensão e sua bacia tem 708,6 km 2 de área, da qual cerca de 80 % são afloramentos de arenitos da Formação São Sebastião. Sobre o leito do Rio Joanes, foram construídas duas barragens, Joanes I e Joanes II, a primeira em 1967 e a segunda em 1971 (CRA, 2001, apud Rhama 2009). Os reservatórios Joanes II no rio Joanes, e, a barragem Santa Helena, no rio Jacuípe, abastecem metade do suprimento de água das indústrias do PIC e das cidades da região metropolitana de Salvador. Os rios Joanes e Jacuípe, principais corpos hídricos da área de influência do Pólo Industrial de Camaçari, apresentam os valores médios de escoamento apresentados na Tabela 2. Tabela 2 - Características do escoamento médio das bacias hidrográficas Joanes e Jacuípe Rio Área de drenagem (km 2 ) Comprimento do rio (km) Vazão média anual (m 3 /s) Vazão específica média l/(s.km 2 ) Joanes 708,6 67,8 11,1 15,5 Jacuípe 1131, ,81 14,0 Vazão média estimada com base no posto de Mata de São João (Rhama 2009, adaptada). O rio Jacuípe nasce no município de Conceição de Jacuípe e deságua no Oceano Atlântico. Tem comprimento de 76 km e sua bacia ocupa uma área de 1.131,5 km 2. Fazem parte dessa bacia os rios Capivara Grande, Capivara Pequeno e o Imbassaí, este último tem parte do território da sua planície de inundação localizada a jusante da área industrial do Complexo Básico do Pólo de Camaçari e caracteriza-se como zona de descarga dos aqüíferos mais próximo ao PIC. Cerca de 90% da área da bacia do Rio Jacuípe é coberta por arenitos da Formação São Sebastião (SRH, 2003). O Rio Pojuca constitui o limite norte de Camaçari, sua bacia abrange uma área de km 2, dos quais 60% estão na área da região do Recôncavo. Existe redução importante da precipitação no sentido da costa para o interior. Parte importante desta bacia encontra-se em região de baixa pluviosidade e menor quantidade de escoamento. Portanto, a vazão medida na sua cabeceira é muito diferente do que ocorre na zona costeira. A vazão específica desta bacia aumenta com a área da bacia devido a este efeito (Rhama, 2009).

54 VEGETAÇÃO Os fitotipos presentes na área correspondem basicamente a matas secundárias, pois a vegetação original foi praticamente toda substituída, restando apenas alguns exemplares dispersos. A fitografia compreende três tipos básicos; a vegetação de Cerrado, que se expressa por aglomerados arbustivos geralmente baixos dispersos sobre um tapete herbáceo graminoso; a Floresta Ombrofila Densa, que apresenta os maiores indivíduos e diversificação de espécies, apesar de bastante substituída por árvores de reflorestamento, que são no mínimo altas, para manter a caracterização deste fitotipo; e por fim, sem um nome específico, mas com a finalidade de caracterizar as demais ocorrências vegetais, aparecem matas arbustivas intercaladas a gramíneas e algumas manchas de florestas esparsas (Fonseca, 2004) SOLOS Segundo os estudos da Embrapa (2006) e os realizados pela Stagliorio (2005) na região do PIC são encontrados os seguintes tipos de solo: Latossolos, Argissolos com textura arenosa, Neossolos e Espodossolos Quartzarênicos, Argilossolos com textura areno-argilosa e Argissolos com textura argilosa. A Figura 11 mostra as áreas de ocorrência desses tipos de solos, com notada predominância dos Latossolos Vermelho Amarelo distrófico, com fertilidade natural e Argissolos Vermelho Amarelo distrófico, com baixa fertilidade natural. As áreas mais elevadas do relevo são formadas por solos residuais, constituídos de siltes arenosos e argilosos, intercalados, de capacidade de uso variada e, de coloração rosada e branca. Na parte inferior dos morros o transporte desses solos por águas pluviais desenvolveu depósitos superficiais de solos transportados, como: areia fina, pouco compacta, branca ou cinza; e, depósitos de argila siltosa, mole e turfosa, nos talvegues, ao longo dos riachos.

55 Figura 11. Mapa de solos da região do PIC (Stagliorio 2005, adaptado). 32

56 PADRÃO DE USO E OCUPAÇÃO DO SOLO do PIC. A Figura 12 mostra a distribuição do zoneamento dos usos e ocupações do solo da região Figura 12. Mapa de uso e ocupação do solo (Stagliorio 2005, adaptado). A atividade industrial e a urbanização nos últimos anos vêm crescendo e caracterizandose como uma das principais fontes de contaminação para as águas subterrâneas. Existe uma maior área urbana na bacia do rio Joanes do que na bacia do Jacuípe. O próprio desenvolvimento do PIC incrementou o desenvolvimento urbano na região de Camaçari, Dias D Ávila e seu entorno.

57 34 Outros tipos de uso e ocupação do solo que têm contribuído, embora em menor proporção, para a contaminação das águas subterrâneas são: - Exploração mineral- Retirada de areia e caulim. Esta é uma extração de pequena escala com impacto sobre o sistema hídrico como um todo. O risco deste uso vem aumento o aporte de sedimentos para o sistema hídrico superficial, assoreando-os; - Reflorestamento e agricultura de subsistência: A agricultura e o reflorestamento na área são incipientes e de pouco valor econômico e de impacto ambiental. A área de reflorestamento praticamente circunscreve a região industrial do Pólo e vem sendo feito com eucalipto e pinhos. - Pecuária: gado bovino. Também com uma exploração em escala menor. A Tabela 3 apresenta os percentuais de ocupação do solo na área do PIC. Tabela 3. Distribuição do uso e ocupação do solo na área do PIC (Stagliorio 2005, adaptada). Tipo de ocupação Área (km 2 ) Área (%) Indústria Agricultura e pecuária 123,1 51,4 Área Urbana 24,8 10,4 Brejo 17,2 7,2 Cerrado 48,4 20,2 Floresta Secundária 8,9 3,7 Lago, Açude e Represa 1,5 0,6 Reflorestamento 15,5 6,5 Total 239,3 100 Unidades de Conservação APA s Foram definidas pelo governo do Estado, Áreas de Proteção Ambiental APAs, conhecidas como Unidades de Conservação, as quais são geridas pela Secretaria do Meio Ambiente SEMA e têm sua função definida pelas categorias de Proteção Integral e Uso Sustentável, determinadas pela Lei no 9.985/00, Sistemas de Unidades de Conservação SNUC. Os objetivos das APAs é proteger e conservar a qualidade ambiental dos sistemas naturais da região e seu entorno, com vistas à melhoria da qualidade de vida da população local e também à proteção dos ecossistemas regionais. Na área de interesse do presente estudo, são encontradas 2 Unidades de Conservação): APA rio Joanes/Ipitanga; e APA rio Capivara (Rhama, 2009).

58 35 APA Joanes-Ipitanga A APA Joanes-Ipitanga foi criada pelo Decreto Estadual n 7.596, de 1999 e está localizada na região metropolitana de Salvador. Possui uma área de ha envolvendo os municípios de Camaçari, Simões Filho, Lauro de Freitas, São Francisco do Conde, Candeias, São Sebastião do Passe, Salvador e Dias D Ávila, sendo importante para a proteção dos mananciais dos Rios Joanes e Ipitanga, através do compartilhamento dos seus usos e a ocupação do território com base nas suas características ambientais, além de servir de abastecimento de água para a Região Metropolitana de Salvador. A região onde está inserida a APA Joanes/Ipitanga apresenta remanescentes de Mata Atlântica e avifauna, com clima quente-úmido e abundância de recursos hídricos. Diversas espécies de fauna e flora de grande importância ambiental para o equilíbrio ecológico estão abrigadas nas áreas de praias, associadas às dunas, com vegetação de restinga. APA do Rio Capivara Como integrante do sistema de unidades de conservação do Município de Camaçari, a APA do Rio Capivara, criada pelo Decreto Estadual nº de 14 de junho de 1993, engloba grande parte da planície dos rios Jacuípe e Capivara Grande, constituindo-se em áreas de grande valor paisagístico e ecológico, cujas limitações de uso, face à elevada fragilidade de seus ecossistemas, requerem cuidados especiais quanto aos usos permitidos e modelo de desenvolvimento projetado para a área. Seus principais recursos naturais são as áreas estuarinas, restinga arbórea e arbustiva, terraços marinhos, lagoas, lagos e brejos. Porém, localizada a aproximadamente 20 km ao norte do município de Salvador, esta região sofre influência direta do processo de expansão urbana da capital do estado, com pressão imobiliária; ocupação de áreas de preservação permanente; poluição domiciliar urbana e industrial e o desmatamento da restinga e do manguezal (Rhama, 2009) 3.7. GEOLOGIA REGIONAL Geologicamente a área em estudo está situada nos domínios da Bacia Sedimentar do Recôncavo, e integra o sistema rift valey cuja coluna estratigráfica está mostrada na Figura 13.

59 Figura 13. Coluna estratigráfica da Bacia do Recôncavo, Tucano e Jatobá (Caixeta, et al.,1994, adapatada). 36

60 37 Esta bacia corresponde a uma fossa tectônica implantada sobre rochas pré-cambrianas do cráton São Francisco e preenchida por sedimentos continentais flúvio-lacustre, desde o neojurássico. Esses sedimentos constituem o chamado Supergrupo Bahia, cuja espessura máxima atinge cerca de 6000 m (Viana et al., 1971). Essa espessa seção de sedimentos acumulados apresenta uma grande variação faciológica, e está definida da base para o topo pelas Formações Aliança e Sergi (Grupo Brotas), Candeias e Itaparica (Grupo Santo Amaro), Grupo Ilhas (Indiviso, Formação Pojuca e Formação Marfim) e Formação São Sebastião que se constitui no melhor aquífero da região, denominado de Aquífero São Sebastião. Sobreposto a essa sequência estão os sedimentos da Formação Marizal, sequência horizontalizada, com espessura média de 30 metros na área de estudo, embora podendo atingir espessura de até 50 metros, que foi depositada após a estabilização da bacia, na fase pós rift (CPRM, 2008), em discordância sobre as demais unidades deformadas e erodidas. Sobrepostos a essa sequência sedimentar depositaram-se em discordância angular e erosiva sedimentos clásticos do Grupo Barreiras (Paleógeno/Neógeno) seguidos dos sedimentos neógenos (depósitos aluvionares, de pântanos e mangues, fluvio - lagunares, de dunas, litorâneos holocênicos, litorâneos pleistocênicos, de leques aluviais colaescentes, detríticos lateríticos e sedimentos da Formação Sabiá: folhelho com intercalações de arenito puro, calcário e arenito marinho). A Figura 14 apresenta o mapa geológico simplificado da região metropolitana de Salvador com destaque para a área de estudo. Formação São Sebastião Contém o principal aquífero da Bacia Sedimentar do Recôncavo, responsável pelo suprimento de água de parte do Pólo Industrial de Camaçari, de parte do Centro Industrial de Aratu, bem como de sedes, vilas, de inúmeros municípios e pequenas comunidades locais. A Formação São Sebastião ocorre numa área de 7000 km 2, ocupando 2/3 da Bacia Sedimentar do Recôncavo (Mota, 2004). É constituída por intercalações de espessos bancos de arenitos de cor e granulação variadas e de camadas e lentes de folhelhos e siltitos. Sua espessura no Recôncavo varia de 30 a 3000 m, com ate 1000 m de sedimentos saturados com água doce (Leite, 1964 apud Waterloo, 2003). Seus aquíferos são contínuos, regionalmente limitados, livres e/ou confinados de permeabilidade geralmente alta a média cuja qualidade química das águas é, geralmente, boa. A importância hidrogeológica é relativa grande, com produtividade do aquífero de elevada a média (SRH, 2003).

61 Figura 14. Mapa geológico simplificado da região metropolitana de Salvador com destaque para a área do PIC (CPRM 2008, adaptado) 38

62 39 Lima (1999) dividiu a formação São Sebastião em 3 membros: Paciência, Passagem dos Teixeiras e Rio Joanes, com as principais características abaixo: - Membro Paciência: constituído por um arenito de granulação fina a grossa, quartzoso, com matriz caulínica, apresentando colorações que variam de branco a cinza; - Membro Passagem dos Teixeiras: formado por arenitos cinzas, amarelos e rosados com camadas de siltitos, possuindo estratificações cruzadas, sendo, porém, mais comuns estruturas de escorregamento subaquosas; - Membro Rio Joanes: composto principalmente por arenitos vermelhos e amarelos, sendo comum à presença de estratificações cruzadas. Os sedimentos do membro Rio Joanes podem estar recobertos de forma discordante pelos sedimentos da Formação Marizal e Grupo Barreiras, ou ainda pelas areias de dunas e de aluviões recentes. Formação Marizal É também do eo-cretáceo, sendo caracterizada por um conglomerado basal e por arenitos variegados, argilitos e siltitos com espessura não maior que 50 m na bacia do Recôncavo. Grupo Barreiras Constitui uma sequência continental do Paleógeno/Neógeno, também com cerca de 30 a 40 m de espessura, composta predominantemente de arenitos variegados. Depósitos aluviais do Quaternário São sedimentos de distribuição mais restrita, de reduzida espessura, que preenchem os vales e as baixadas. As estruturas que incidiram sobre a bacia são genericamente representadas por falhas normais de gravidade, rotacionais e translacionais e antiformes de mergulhos suaves, definindo um sistema preferencial de trend N-NE e secundariamente NW-SE. A direção de falhamentos mais frequente é N20-30E, e correspondem a um conjunto de falhas gravitacionais paralelas à direção do substrato da fossa e que constituem limites laterais de altos e baixos estruturais. Outro conjunto de falhas, com direção N30-40W, possui componente direcional de deslocamento refletindo o padrão de esforços distensivos de separação continental (Milani, 1987).

63 40 Uma outra feição estrutural importante na área estudada é a de um amplo antiforme, com fechamento localizado a SW de Camaçari e de direção axial N20E, no qual as camadas da Formação São Sebastião estão arqueadas com até 30º de mergulho (Lima, 1999) GEOLOGIA LOCAL Na área afloram mais especificamente sedimentos da Formação Marizal e do Grupo Barreiras, além dos sedimentos de idade neógena identificados com mais frequência nos vales da rede de riachos e das drenagens que ocorrem ao longo da área. A Figura 15 mostra o mapa geológico simplificado da área do PIC. A Formação Marizal ocorre em toda região do Pólo Petroquímico de Camaçari com espessura de 30 a 50 metros (Vianna et al., 1971). Compreende sedimentos depositados em ambiente de leques aluviais e sistemas fluviais entrelaçados (Lima, 1991), com grandes variações faciológicas, tanto horizontal quanto vertical. São camadas variegadas de arenitos, argilitos, siltitos. A base da formação geralmente é caracterizada pela ocorrência de conglomerados polimíticos. Está assentada, em contato discordante, sobre a Formação São Sebastião, aquífero multicamadas, responsável por 50% do abastecimento das empresas do PIC além das sedes municipais de Camaçari e Dias D Ávila e comunidades circunvizinhas (Santos et al., 1998). A Formação São Sebastião, aflora em algumas áreas do PIC e constitui um sistema aquífero multicamadas da maior importância para o Pólo Petroquímico e cidades circunvizinhas. Essa Formação, que ocorre em toda a Bacia do Recôncavo, possui sua espessura máxima em torno de 3.000m na região de Camaçari. Compreende sedimentos depositados em ambiente fluvial de padrão meandrante, que tem como características grandes variações faciológicas, resultando em um pacote sedimentar com grandes heterogeneidades e com predominância de corpos lenticulares. Essas características permitiram interconexões hidráulicas entre os diferentes corpos arenosos bem como, confinamentos localizados, devido a presença dos níveis argilosos.

64 Figura 15. Mapa geológico simplificado da área do PIC (CPRM 2008, adaptado). 41

65 42 A Formação Marizal, apresenta uma heterogeneidade ainda mais marcada, com várias lentes argilosas centimétricas a métricas que podem ocasionar a ocorrência de aquíferos suspensos. Como o contato entre esta formação e a porção superior (topo) da Formação São Sebastião muitas vezes é de difícil reconhecimento, principalmente, nos boletins de perfuração, ambas neste trabalho foram tratadas muitas vezes como um único sistema aquífero com distintos graus de anisotropia vertical. Foram construídas diversas seções geológicas para representar o arcabouço hidrogeoestrutural da região do PIC. A localização em planta dessas pode ser visualizada na Figura 16 enquanto as que melhor representam esta interpretação estão mostradas nas Figuras 17, 18, 19. Figura 16. Localização de seções geológicas na área do PIC (Cetrel 2007, adaptada).

66 43 Figura 17. Seções Geológicas A- A e B- B (Cetrel 2007, adaptada) Figura 18. Seção Geológica C - C (Cetrel 2007, adaptada)

67 44 Figura 19. Seção geológica D- D (Cetrel 2007, adaptada) Essas seções ainda constituem uma interpretação preliminar da hidroestratigrafia do sistema aquífero Marizal/São Sebastião na região, pois foram construídas utilizando apenas descrições litológicas obtidas das amostras dos sedimentos de calha durante a perfuração, gerando, portanto, muitas incertezas, quanto ao ambiente de deposição e dos efeitos de tectonismo. A seção A-A (SW-NE) mostra camadas impermeáveis (folhelhos) com espessuras variáveis, às vezes, apresentando descontinuidades, e com mergulhos aparentes para o norte. Na seção B-B (E-O) mostra certa uniformidade na espessura da camada impermeável (folhelhos). Já nas das seções C- C (SE-NW) e D-D (N-S) as descontinuidades podem estar correlacionadas à presença de falhas seccionando os blocos estruturais. Como se pode verificar nas seções, as camadas litológicas estão depositadas de forma descontínua, caracterizando um sistema deposicional com grande variabilidade e grande número de interdigitações. Este ambiente acaba tornando muito complexa essa correlação não só por considerar apenas as informações litológicas obtidas nas descrições dos sedimentos de calha, como também da escala de trabalho considerada, regional.

68 45 Esse sistema hidrogeológico é recortado por um conjunto de falhas normais, que representam as principais estruturas da área. São falhas sin e pós-deposicionais, que seccionaram o pacote sedimentar da bacia em um conjunto de blocos com um alinhamento estrutural preferencial de direção NNE HIDROGEOLOGIA REGIONAL Na Bacia Sedimentar do Recôncavo a Formação São Sebastião ocorre numa área de 7000 km 2, ocupando 2/3 da Bacia. Trabalhos iniciais realizados por Leite (1964 apud Waterloo, 2003) indicaram que a Formação São Sebastião pode apresentar água doce até profundidades da ordem de 1000 m. Cerca de 60 a 70% da espessura saturada correspondem a camadas de areia/arenitos. A grande extensão da área de afloramento do aquífero São Sebastião na Bacia Sedimentar do Recôncavo possibilita uma excelente recarga direta a partir dos quase 1800 mm de precipitação média anual observada na região. Esse pacote sedimentar foi afetado por vários ciclos de tectonismo que ocasionaram um intenso sistema de falhas dando origem a um sistema hidrogeológico complexo, contendo várias camadas permeáveis separadas por camadas com permeabilidades menores, constituídas principalmente de materiais finos (argilas, folhelhos, siltes). Devido sua ocorrência estar relacionada a correntes fluviais meandrantes, apresenta uma variabilidade litológica e geométrica típica deste ambiente deposicional. Em escala regional, o aquífero São Sebastião pode ser interpretado como um meio aquífero contínuo, devido às dimensões e geometria das inúmeras lentes semipermeáveis. O fluxo se dá preferencialmente nos vários níveis arenosos presentes no aquífero podendo localmente ser influenciado por estas lentes. As transmissividades desse aquífero profundo, medidas na região do PIC, obtidas a partir de ensaios de bombeamento e/ou estimadas a partir da capacidade específica, apresentam valores situados principalmente na faixa entre 10 e 300 m 2 /dia (mais de 90% dos valores). Da mesma

69 46 forma, os resultados de condutividade hidráulica (K) obtidos nos testes de bombeamento variaram em duas ordens de grandeza, situando-se entre 1x10-6 e 1x10-4 m/s (Waterloo, 2003). Para o aquífero Marizal, os valores de K obtidos através de ensaios hidráulicos tipo slug test realizados nos poços de monitoramento variaram entre 10-3 e 10-7 cm/s. Valores de armazenamento são escassos nos dados existentes, e não puderam ser devidamente calculados porque os ensaios de bombeamento em sua grande maioria foram feitos sem poços de observação. Contudo, estudos anteriores realizados pela Hidroconsult (1990), relatam valores de porosidade efetiva (ne) ou eficaz (aquíferos livres) entre 2 e 3%, e coeficiente de armazenamento (S) médio de 4 x 10-4, parâmetro que quantifica a capacidade de armazenamento do aquífero. Segundo Lima (1999), o fluxo subterrâneo no aquífero profundo tem sentido geral de NW para SE, assumindo um comportamento vertical ascendente devido ao bloqueio do fluxo pela falha de Salvador, situada na parte sudeste da área em estudo. Ainda segundo este autor essa condição é bem evidenciada pela ocorrência de águas termais em alguns pontos, transbordando sobre a zona de falha e constituindo área de surgência que alimenta parte da rede hidrográfica da região, caracterizando assim as principais descargas do sistema aquífero. Para Lima, parte do fluxo profundo se dirige ainda a leste, indo finalmente desaguar no Oceano Atlântico. O gradiente hidráulico regional é de aproximadamente 0, HIDROGEOLOGIA LOCAL Na área de estudo, a Formação São Sebastião é o aquífero responsável pelo suprimento de água do Pólo Petroquímico de Camaçari e das sedes dos municípios de Camaçari e Dias D Ávila e de pequenas comunidades locais. Também, na área de estudo esse sistema hidrogeológico é recortado por um sistema de falhas normais, que foram descritas como possíveis barreiras impermeáveis a nível local (Lima, 1999).

70 47 Do ponto de vista hidráulico, o aquífero São Sebastião constitui-se num meio extremamente heterogêneo, podendo apresentar localmente efeitos de confinamento devido à presença de níveis menos permeáveis (argilitos e folhelhos). A infiltração é a principal fonte de recarga na área do Pólo Petroquímico, segundo indicam estudos isotópicos realizados por Lima (1999) e Nascimento (1999). É provável que haja uma componente de recarga lateral profunda proveniente de áreas do São Sebastião situadas a noroeste, segundo padrão de fluxo profundo observado (Lima, 1991 e CETREL, 2007). Quanto ao aquífero freático da área, representado pelo aquífero Marizal, o escoamento subterrâneo é controlado pela topografia do terreno, com as áreas de recarga situadas junto aos altos topográficos e as de descargas junto aos córregos, rios, drenos e áreas alagadas. A Figura 20 mostra o mapa potenciométrico do aquífero freático, na profundidade de 30 metros, da região que compreende as áreas industriais do Pólo Industrial de Camaçari. Os dados de carga hidráulica foram medidos nos poços de monitoramento, no ciclo verão, ano O trend do fluxo subterrâneo do aquífero freático na área do Complexo Básico, região central do PIC, é de SW NE e converge para o rio Imbassaí, área mais próxima da descarga natural do aquífero. Na Área Industrial Norte, o sentido de fluxo ocorre de NW para SE e no Setor Leste é SSE NNW. Todos esses fluxos convergem também para o rio Imbassaí. As configurações da potenciometria do aquífero necessitam de maiores detalhamentos em algumas áreas, tanto em função da complexidade hidrogeológica, como da pouca densidade de poços, quer piezométricos, de monitoramento quanto de poços com projetos específicos para se avaliar níveis mais profundos do aquífero São Sebastião, principalmente naquelas áreas onde já existe explotação de água para o abastecimento público e também para uso como bem mineral.

71 Figura 20 Mapa potenciométrico do aquífero freático da região industrial do Pólo Industrial de Camaçari, período verão, ano 2006, profundidade até 30 metros. 48

72 49 O sistema aquífero Marizal/São Sebastião é altamente produtivo na região do Pólo Industrial de Camaçari e apresenta as seguintes características hidráulicas e hidrogeológicas mostradas no Quadro 8. Quadro 8. Características do sistema aquífero Marizal/ São Sebastião (Waterloo 2003, adaptado). Características Hidrogeológicas do sistema aquífero Valor Frequência Transmissividade (T) 300 m 2 /dia >90% Variação da Transmissividade 0, m 2 /dia Capacidade específica média (0,01-11,76 m 3 /h/m) Média -3m 3 /h/m Vazão dos poços ( m 3 /h) Média de 76,86 m 3 /h Os dados do Quadro 8 mostram que os aquíferos subjacentes à região de influência do PIC tem grande importância, não só devido às características hidrogeológicas do sistema, mas a qualidade das águas CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL FATORES DE ESTRESSE NA REGIÃO DO PIC A utilização dos recursos hídricos subterrâneos na área de influência do PIC tende a aumentar nos próximos anos não só devido à expansão econômica, como pelas relativas vantagens sobre as águas superficiais. Dessa forma, esse recurso constitui uma reserva estratégica e vital para o abastecimento do PIC e exige uma atenção especial com relação à proteção dos aquíferos subjacentes, os quais já sofrem os estresses ambientais causados pela presença das áreas urbanas e industriais.

73 50 No ano de 2006, conforme balanço hídrico (CETREL, 2007) foi extraído um volume de água superior a m 3 /h, representando aproximadamente 84% da demanda total. O uso industrial (71%) superou o uso para abastecimento público (29%). Nos últimos anos, tem sido verificado um crescimento em escala acentuada na exploração das águas subterrâneas. Crescimento este, nem sempre de forma ordenada principalmente nas áreas urbanas e nos novos pólos industriais recém instalados na região limítrofe ao Pólo Industrial de Camaçari, como por exemplo, o Pólo Plástico (Camaçari) e o Pólo de Apoio (Dias D Ávila), além da expansão dos sistemas de abastecimento de algumas empresas do Pólo e da Empresa Baiana de Águas e Saneamento (EMBASA). Como consequência, o cone de rebaixamento ocasionado pelo intenso bombeamento vem modificando o padrão regional, direcionando o fluxo subterrâneo para seu interior. Rebaixamentos excessivos, inversão de fluxos (ascendentes para descendentes), aumento dos gradientes hidráulicos em algumas áreas, recuperação de níveis em outras, caracterizam atualmente o quadro hidrogeológico da região do PIC. Uma atenção permanente tem sido exigida para a gestão das águas subterrâneas da área, devido a vários fatores: taxas de explotação praticadas, muitas vezes, sem um acompanhamento dos níveis de rebaixamentos e interferências entre as zonas de captura dos poços; o desconhecimento e a falta de estudos, em nível de detalhe, do arcabouço hidrogeológico da região; a falta de um planejamento do uso e ocupação territorial; e a avaliação da vulnerabilidade e risco à poluição do sistema aquífero Marizal / São Sebastião, por fontes potenciais de contaminação e ou reais ainda existentes. No Quadro 9 estão sintetizados os principais conflitos e impactos relevantes aos aquíferos locais.

74 IMPACTOS AMBIENTAIS CONFLITOS 51 Quadro 9. Conflitos e Impactos relevantes aos aquíferos subjacentes à região de influência do PIC Deficiência no abastecimento de água devido ao aumento da demanda; Alteração da qualidade das águas dos rios da região (devido ao lançamento de resíduos urbanos e industriais e assoreamento dos mananciais superficiais); Destinação final imprópria dos resíduos sólidos e efluentes domésticos, com risco à contaminação das águas subterrâneas. Interferências das zonas de captura dos sistemas de poços de produção; Ocupação desordenada do solo, crescimento de núcleos turísticos e urbanos. Poluição dos corpos d água e reservatórios de abastecimento devido ao lançamento sem tratamento de parte dos efluentes líquidos urbanos e industriais; Poluição do meio ambiente devido à disposição inadequada dos resíduos sólidos urbanos; Processos erosivos dos solos devido às atividades extrativistas de material para construção civil, principalmente areia, ocasionando o assoreamento dos rios; Poluição das águas subterrâneas devido à deficiência no controle, na exploração e uso, seja industrial ou abastecimento público. Depleção, em algumas áreas, dos níveis dos aquíferos; Redução das áreas de recarga dos aquíferos; Redução na biodiversidade da região. (Plano Diretor da Bacia do Recôncavo Norte, Bahia, 1996, modificado) No Quadro 10 estão apresentadas também de forma sumarizada, por grupos de atividades, outras fontes potenciais e reais de contaminação na região de influência do PIC para as águas subterrâneas e os principais poluentes dispostos no ecossistema.

75 52 Quadro 10. Atividades potencialmente poluidoras para as águas subterrâneas na região de influência do PIC Atividade Potencialmente Poluidora Agricultura Comercial Industrial Residencial/Urbana Disposição de Resíduos Principais Fontes Deságue de Abatedouro/matadouro, currais e pocilgas, atividade agropecuária, reflorestamento. Lavagem de veículos leves e pesados, cemitérios, posto de gasolina, cerâmicas, ferro velho, comércio de produtos fitossanitários; linha férrea, estrada de rodagem. Curtume, oficinas mecânicas, fundição / usinagem / esquadrias, extração mineral, indústrias químicas e petroquímicas, indústria petrolífera/efluentes industriais, bacias de detenção, oleodutos e gasodutos. Aterros industriais. Fossas sépticas, jardinagem, efluentes domésticos, aterros domésticos e hospitalares. Aterros industriais e domésticos, bota fora, áreas industriais abandonadas. Contaminantes Principais Nitrato, agrotóxicos, patógenos, fósforo, pesticidas. BTEX, metais pesados fármacos, patógenos, compostos orgânicos, necrochorume. Metais pesados, sais inorgânicos e orgânicos, hidrocarbonetos aromáticos, HAP, solventes organoclorados, compostos organonitrogenados. Vírus, coliformes, bactérias, fármacos, fertilizantes, nitrato, DBO. Metais pesados, solventes clorados, hidrocarbonetos aromáticos, sais inorgânicos e orgânicos, nitratos, fármacos. Santos e Oliveira 2007, adaptado.

76 GESTÃO DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS NO PÓLO INDUSTRIAL DE CAMAÇARI A implantação do Pólo Petroquímico de Camaçari, a partir do ano de 1978, trouxe consigo os riscos de contaminação dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos da área. Já em 1992, no processo de Licenciamento e ampliação das atividades do Pólo, Resolução nº 620/92, do Conselho Estadual de Proteção Ambiental CEPRAM, estabeleceu condicionantes para as atividades do Pólo, entre estas, a implantação do Programa de Gerenciamento das Águas Subterrâneas (PGAS). Os principais objetivos do PGAS foram: evitar e minimizar o impacto ambiental que poderia ser causado por seus diversos processos; monitorar sistematicamente a qualidade das águas subterrâneas, em vários níveis de profundidade, e em toda extensão e vizinhança do Pólo; além da racionalização do uso da água subterrânea. Em 1995, visando ampliar o arcabouço institucional do Programa, foi estabelecido um Protocolo Mútuo de Cooperação Técnica entre as empresas do Pólo Petroquímico de Camaçari e a SRH (hoje INGÁ) com os seguintes objetivos: atuar no controle e defesa dos recursos hídricos subterrâneos conservando e monitorando a qualidades das águas e buscando a racionalização do seu uso. Este Protocolo foi firmado até 1999, sendo prorrogado até Em 2006, o PGAS foi ampliado para o Plano de Gerenciamento dos Recursos Hídricos do Pólo Petroquímico PGRH, tendo em vista a necessidade de ampliação desses objetivos, com a inclusão dos recursos hídricos superficiais. A implantação desses mecanismos tem trazido inúmeros ganhos e foram idealizadas numa ótica de cooperação e de responsabilidade socioambiental, visando o ordenamento da exploração e do uso racional das águas subterrâneas da área de influência do Pólo Petroquímico de Camaçari, demonstrando uma evolução no gerenciamento dos recursos hídricos subterrâneos e superficiais do Pólo (Santos e Oliveira, 2007). Mais recentemente, o DNPM através da Portaria nº 391/2009, promulgada em 30/10/2009 (ANEXO A), após considerar o risco potencial de contaminação dos aquíferos subjacentes à região de influência do PIC por atividades industriais ali instaladas e, da expressiva quantidade de água explotada tanto para abastecimento industrial, humano e de águas de mesa (erroneamente consideradas como água mineral, por empresas desse setor), bloqueou para novas concessões de outorgas de direito minerário a área de ,45 hectares, conforme mostrada na

77 54 Figura 21. Essa área engloba o perímetro do Pólo Petroquímico de Camaçari e áreas adjacentes. Essa medida é mais um mecanismo de políticas públicas para proteger e preservar os recursos hídricos subterrâneos daquela região. Foi fundamentada no princípio da precaução como também nos conceitos preconizados sobre vulnerabilidade e risco de aquífero à poluição. Figura 21. Mapa da área bloqueada pelo DNPM para novos requerimentos de direito minerário (elaborado pela Cetrel com base nas coordenada disponíveis na Portaria DNPM nº 391/2009)