ARTIGO COM APRESENTAÇÃO BANNER - RISCOS AMBIENTAIS

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1 ARTIGO COM APRESENTAÇÃO BANNER - RISCOS AMBIENTAIS PERMEABILIDADE DA PRAIA DO ATALAIA (SALINÓPOLIS- PA) FRENTE A EVENTUAIS DERRAMES DE DERIVADOS DE HIDROCARBONETOS KARINA DA SILVA LOPES A poluição em zonas litorâneas provém principalmente de acidentes envolvendo derramamentos de petróleo e derivados. Em praias arenosas a penetração de derivados de petróleo depende da viscosidade do fluido de escoamento, profundidade do lençol freático, permeabilidade e características sedimentologicas. O objetivo do trabalho foi avaliar a permeabilidade do substrato e as diferenças comportamentais da percolação dos derivados de hidrocarbonetos na matriz sedimentar da praia do Atalaia (Salinópolis-PA), nos períodos chuvoso (janeiro a maio) e menos chuvoso (julho a novembro). Foram realizados perfis topográficos e de GPR, coleta de sedimentos, ensaios de permeabilidade/taxa de infiltração e testemunhagem nos setores pós-paia e intertidal, levando em consideração a maré baixa de sizígia. Foram feitas analises granulométricas e morfoscopia de grãos. A praia do Atalaia é composta por sedimentos quartzosos, finos a muito finos; morfologicamente caracterizada como praia dissipativa (declividade <5º) com padrão morfológico crista-calha. O lençol freático variou sazonalmente, apresentando maior profundidade em agosto (1,20m) e menor em março (0,3m). A taxa de infiltração dos fluidos (gasolina e óleo diesel) apresentou maiores valores no período menos chuvoso e menores valores para o período chuvoso. Dentre os parâmetros analisados (sedimentologia, umidade, viscosidade e profundidade do lençol) a umidade foi o fator influente na variação sazonal da infiltração. Em fevereiro os valores da taxa de infiltração foram anômalos para o período, explicado pela forte saturação do sedimento praial neste mês. Vale ressaltar que, em todos os meses a taxa de infiltração no pós- praia apresentou-se sempre maior que no setor intertidal, devido a umidade ser mais elevada neste ultimo. Conclui-se que, no caso de praia oceânica, com sedimentos homogêneos e bem selecionados, como é o caso da área estudada a umidade é o fator que mais influencia na taxa de infiltração. Palavras-chave: Praia, sedimentologia, hidrocarbonetos, litoral paraense.

2 INTRODUÇÃO A introdução de derivados de petróleo no meio aquático, em regiões costeiras, é uma das principais preocupações dos órgãos responsáveis pela gestão ambiental, dado o alto teor de contaminação e elevado tempo de permanência destes no ambiente (ALEIXO; TACHIBANA; CASAGRANDE, 2007). A penetração por derivados do petróleo em praias arenosas depende, dentre outros fatores, da permeabilidade do substrato,características granulométricas do sedimento,características físicas do óleo (Davies &Topping, 1995) e da profundidade do lençol freático (Hayes & Michel, 1999; Oliveira &/Vinzon, 2003). O coeficiente de permeabilidade leva em conta as características do meio, incluindo porosidade, tamanho e distribuição das partículas, forma e arranjo das mesmas, além da viscosidade do fluido de escoamento. De acordo com MMA (2002), dada a conjunção da ação de ondas, marés, ventos e correntes, que transportam o óleo em direção à costa, o destino final deste, caso haja um acidente, será a região litorânea, onde seus subambientes (restingas, praias, dunas) possuem índices de sensibilidade do litoral (ISL) que permitem avaliar quais ações de resposta deverão ser empreendidas. O conhecimento das características do óleo, da textura dos sedimentos e da geodinâmica local pode ajudar a prever o comportamento do mesmo e sua persistência no ambiente. Muito embora as praias apresentem baixos índices de sensibilidade ambiental a derrame de óleo, caracterizam-se por alta permeabilidade, por serem constituídas principalmente por sedimento arenoso que, dependendo de sua granulometria, seleção e grau de angulosidade dos grãos, favorece a infiltração do óleo e derivados, dificultando a sua remoção e, consequentemente, oferecendo riscos de contaminação ao lençol freático e tornando a praia temporariamente imprópria para as atividades econômicas e de lazer. Os efeitos do óleo no ambiente praial estão, direta e indiretamente, associados ao impacto físico de recobrimento da zona intermaré e aos impactos na locomoção, alimentação e reprodução da comunidade biológica. Além disso, as contaminações por derrames de óleos em praias também afetam as relações socioeconômicas locais, uma vez que esse ambiente se converte em um local de grande foco turístico e fonte de renda para populações locais. No Brasil, ainda há poucos trabalhos que abordam os efeitos do derramamento de derivados de

3 hidrocarbonetos nos ecossistemas costeiros. Além disso, existe muita dificuldade em se definir os procedimentos mais adequados à limpeza do ambiente e aos estudos dos efeitos do poluente no ambiente. As praias localizadas na região fisiografica do Salgado Paraense, dentro em breve, passarão a apresentar maior vulnerabilidade dada a liberação de blocos de exploração petrolífera na bacia Pará-Maranhão, onde inclusive já foi detectada, nessa bacia, a presença de óleo de baixa densidade, tipo que possui o maior valor comercial, a uma distância de aproximadamente 250 km da costa do Pará. Nesse contexto, são apresentados no presente relatório os resultados preliminares do projeto, voltado para o estudo da permeabilidade da Praia do Atalaia (Salinópolis), a fim de averiguar diferenças no comportamento da percolação de fluídos na matriz sedimentar em função da variabilidade sedimentológica, morfológica e climática sazonal, bem como a vulnerabilidade do aquífero costeiro a eventuais derrames de óleo. OBJETIVOS Geral Avaliar a permeabilidade do substrato e diferenças no comportamento da percolação de derivados de hidrocarboneto na matriz sedimentar entre o período chuvoso e menos chuvoso na Praia do Atalaia (Salinópolis-PA). Específicos Caracterizar as mudanças morfológicas da praia com a sazonalidade ambiental; Caracterizar texturalmente os sedimentos superficiais; Avaliar a permeabilidade e tempo de infiltração de derivados de hidrocarboneto na face praial (zona de intermaré e pós-praia); Discutir possíveis diferenças entre a permeabilidade dos derivados de hidrocarbonetos e a água no ambiente praial estudado; METODOLOGIA Área de estudo A Praia do Atalaia localiza-se na ilha homônima, no município de Salinópolis- PA, o qual está inserido na mesorregião Nordeste Paraense e à microrregião do Salgado. Limita-se pelos paralelos S e S e meridianos W e

4 W (Figura 1). Distante aproximadamente 220km da capital paraense e cerca de 12 Km da sede do município, o acesso, a partir de Belém, é feito pela BR-316, PA-324 e PA-124. A Praia do Atalaia apresenta 12 km de linha de praia. Figura 1: Localização da Praia do Atalaia ( Salinópolis- PA).(Imagem:ALOSPALSAR/2008) Em síntese, a metodologia desse estudo foi dividida em etapa pré-campo, etapa de campo e pós-campo, sintetizadas no fluxograma de atividades metodológicas (figura 2).

5 Figura 2 Fluxograma das etapas metodológicas. Para melhor compreensão da dinâmica sazonal à permeabilidade da Praia do Atalaia a eventuais derrames de hidrocarbonetos, foram planejadas cinco etapas de campo, levando-se em consideração a sazonalidade climática regional e a maré de sizigia, onde foram realizados nivelamentos topográficos baseado no método Stadia, idealizado por Birkemeier (1985), os dados do nivelamento foram processados mediante utilização dos programas GPS TrackMaker Pro e Microsoft Excel; coleta de sedimentos superficiais realizadas nos mesmos pontos de ensaio (pós-praia e intermaré) e sub-superficiaisa (utilizando a técnica de testemunhagem por vibração); realização dos ensaios de permeabilidade/taxa de infiltração em tubos abertos de PVC, segundo o método descrito por Caputo (1980), nos setores póspraia e intermaré, utilizando fluidos (agua, gasolina e diesel ) e observação do nível freático, através de medições de nível em poços de abastecimento existentes nas praias. Todos os levantamentos(figura 3) tem o intuito de promover a identificação e a compreensão dos agentes dinâmicos que interagem nos processos de permeabilidade da praia.

6 Figura 3 Etapas de campo. A levantamento topográfico ; B ensaios de permeabilidade/taxa de infiltração ; C coleta de sedimentos; D medição do nível freático. Na etapa de laboratório, foram feitos os processamentos das amostras de sedimentos (figura 4) (abertura dos testemunhos, lavagem das amostras, pesagem, secagem, definição de umidade, analise granulométrica pelo método de peneiramento descrito em Suguio (1980) e utilizando a escala de Wentworth (1922) para classificação dos sedimentos de acordo com o sistema proposto por Folk e Ward (1957) ; analise morfoscopica em alíquotas da classe granulométrica dominante (neste caso areia média-125mm) ; viscosidade dos fluidos, segundo o método ABNT NBR 10441, esta etapa foi feita somente com o diesel, pois o laboratório apenas disponibiliza análises para diesel e outros óleos de maior densidade e, por fim Cálculo do coeficiente de permeabilidade dos fluidos (agua, gasolina e diesel) utilizando a equação desenvolvida por CAPUTO (1980) (Equação 1), com base na formula experimental de Darcy. Onde r representa o raio do tubo PVC, hm é a média da altura da coluna d água no nível inicial e final (cm), dh a distância do tubo percorrida pelo fluido (cm) e dt é igual ao intervalo de tempo (segundos). Equação 1 Equação desenvolvida por CAPUTO (1980).

7 RESULTADOS Figura 4 Processamento das amostras de sedimentos. Todos os perfis praiais registrados, tanto no período chuvoso quanto no pouco chuvoso mostraram-se com declividade menor que 5º, confirmando a característica dissipativa da Praia do Atalaia. Foi registrado, também a presença do padrão morfológico crista-calha (ridge-runnel), em todos os meses monitorados, conforme evidenciado por Gregório et al (2005). Segundo esses autores esta tipologia está de acordo com o modelo morfológico de Short (2003) para praias de meso e/ou macromarés. Os perfis demonstram muito claramente a migração do sistema crista-calha durante os meses(figura 5), através da retirada e deposição de sedimentos pela dinâmica de ondas e marés. A migração de cristas arenosas é a principal fonte de sedimentos para o berma praial. Deste modo, no perfil monitorado a variação da largura do berma pode ser atribuída à migração das cristas arenosas em direção ao continente. Figura 5 Perfis topográficos da praia do Atalaia.

8 No que tange a permeabilidade, em todas as campanhas os fluidos que apresentaram maior coeficiente de permeabilidade foram a água e gasolina(exceto no mês de março/2016); o diesel apresentou valores relativamente baixos quando comparados com os outros. o mês de fevereiro, a gasolina apresentou o maior coeficiente de permeabilidade, tanto no pós praia quanto na zona de intermaré, seguido da água e diesel respectivamente. Em junho, água e gasolina passaram a apresentar os mesmos valores de permeabilidade no pós praia, enquanto na zona intermaré o maior valor foi da água seguido da gasolina e do diesel. Nos meses de agosto e novembro, o maior coeficiente de permeabilidade foi da água e posteriormente da gasolina e, como esperado, o menor foi a do diesel tanto no pós praia quanto no intermaré (Figura 6). Os dados preliminares permitem evidenciar que no mês de fevereiro e março os fluidos utilizados nos ensaios apresentam comportamento diferenciado daquele observados nos outros meses monitorados. Figura 6 Gráficos dos coeficientes de permeabilidade.

9 A análise sedimentológica das amostras coletadas na Praia do Atalaia permitem classificá-la como uma praia quartzosa constituída por de areia fina a muito fina. Essa distribuição é registrada tanto no setor intermaré quanto no pós praia, com percentuais de areia fina variando entre 73% e 84%, seguida de areia muito fina (63mm) 14-26% evidenciando a homogeneidade granulométrica do ambiente(figura 7). Figura 7 Distribuição granulométrica dos sedimentos da Praia do Atalaia Em relação ás analises morfoscopicas, de forma geral, houve predominância de grãos sub angulosos nas amostras analisadas, havendo maiores valores nos meses de junho (38%) e agosto (40%) na zona de intermaré. Apenas o mês de agosto e março na zona de pós praia

10 apresentaram predominância de grãos sub arredondados (32%) e (31%) respectivamente e em novembro de grão anguloso(36%) na zona de intermaré (figura 8). Figura 8- Gráficos da morfoscopia dos grãos. CONCLUSÕES No caso de praia oceânica, com sedimentos homogêneos e bem selecionados, como é o caso da área estudada, a umidade é o fator que mais influencia na taxa de infiltração. Vale ressaltar que, nos meses de Fevereiro/15 e Março/16 (considerados chuvosos), observou-se forte saturação do sedimento praial, o que interferiu na permeabilidade dos fluidos, de forma a deixa-la mais lenta. De posse destes resultaodos, afirma-se que um derramamento de óleo em praias arenosas com essas características atinge mais rapidamente o lençol freático em períodos menos chuvosos, causando impactos ao ambiente e a população que reside no local, pois muitos se abastecem de agua do poço. CONSIDERAÇÕES FINAIS Os objetivos propostos inicialmente foram atendidos. Avaliou-se a permeabilidade dos substratos e o comportamento da percolação de fluidos distintos em períodos sazonais diferentes na praia do Atalaia (Salinopolis-PA). Apesar de parciais, os resultados auxiliam tomadas de decisão a respeito do uso de métodos de limpeza, que em praias arenosas deve ser feita mais rapidamente, será baseada não somente no risco imediato que a praia esta sujeita, mas também levando em consideração a permeabilidade e tempo de infiltração, que também

11 interferem no potencial do sedimento reter a contaminação. Em casos de derramamentos de petróleo e derivados que possam atingir a área estudada esses tipos de informações podem ser de grande utilidade na redução de impactos e custos operacionais causados por eventuais derrames, aumentando o grau de sucesso de medidas mitigatórias e reduzindo custos. REFERENCIAS ALEIXO, L. A. G; TACHIBANA, T-I.; CASAGRANDE, D.; Poluição por óleos: Formas de introdução de petróleo e derivados no ambiente. Integração, n. 49, p , EPE. Empresa de Pesquisa Energética. Balanço Energético Nacional. BIRKEMEIER, W. A.. Field data on the seaward limit of profile change. Journal of waterway, port, coastal and ocean engineering, 111, pp ,1985. CAPUTO, H. P Mecânica de solos e suas aplicações. Rio de Jaeiro, Editora Livro Técnicos e Científicos. DAVIES, J. M. e TOPPING, G.. O impacto de um derrame de óleo em águas turbulentas: O Braer. Rio de Janeiro, FEMAR, DIAS,J. A. Análise e o conhecimento do sistema marinho. Algarve: Universidade de Algarve,2004. DIRETORIA DE HIDROGRAFIA E NAVEGAÇÃO. Previsão de marés disponível em: < acesso em: 08\11\2015. FOLK, R. L. & WARD, W. C Brazos River bar: a study in the significance of grain size parameters. Journal of Sedimentology and Petrology. V. 27(1), p HAYES, M. O. & MICHEL, J. Factors Determining the Long-Term Persistence of Exxon Valdez Oil in Gravel Beaches. Marine Pollution Bulletin v. 38 n. 2: p , 1999.

12 MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Especificações e normas técnicas para elaboração de cartas de sensibilidade ambiental para derramamentos de óleo: cartas SAO. Brasília, p.v. SUGUIO, K Rochas sedimentares. São Paulo, Edgard Blucher Edusp. 500p. SHORT A.D. & HESP P.A Wave beach and dune interactions in southeastern Australia. Marine Gology, 48: SHORT A.D Australia beach system The morphodynamic of wave through tide dominated beach dune systems. Journal of Coastal Research, 35: SUGUIO, K Dicionário de Geologia Marinha. São Paulo: T. A. Queiroz Editor. 172p. SUGUIO K. (ED.) Geologia Sedimentar, 1. Edgard Blücher: São Paulo, 400 pp.