UTILIZANDO SIG
AZEVEDO, Anelise Martins de
Laboratório de Geotecnologias e Meio Ambiente do Instituto Federal de Pernambuco (Labgeo/IFPE) [email protected]
MELO, Letícia P. Lagos de
Laboratório de Geotecnologias e Meio Ambiente do Instituto Federal de Pernambuco (Labgeo/IFPE) [email protected]
BARBOSA, Ioná M. B. Rameh
Laboratório de Geotecnologias e Meio Ambiente do Instituto Federal de Pernambuco (Labgeo/IFPE) [email protected]
PAZ, Diogo H. Fernandes da
Laboratório de Geotecnologias e Meio Ambiente do Instituto Federal de Pernambuco (Labgeo/IFPE) [email protected]
RESUMO
O processo de seleção de áreas destinadas à implantação de aterro de resíduo de construção e demolição é complexo, pois envolve múltiplos critérios legais e exige a coleta e tratamento de informações que estão relacionadas aos aspectos ambientais, socioeconômicos e operacionais do local, podendo tornar o processo longo e oneroso. Dessa forma, o objetivo desta pesquisa é apresentar uma metodologia para avaliação de áreas para implantação de aterros destes resíduos na Região Metropolitana do Recife, utilizando ferramentas de Sistema de Informações Geográficas para otimizar o processo. Para avaliar a região, foram definidos indicadores, com base nos critérios legais, e com auxílio da análise multicritério foram atribuídos índices de aptidão para os indicadores, permitindo sua ponderação para elaboração de um mapa de aptidão de áreas. Os métodos adotados permitem atribuir índices de aptidão às áreas do estudo, gerando um mapa para indicar a propensão de locais para implantação de um aterro, além disso, a aplicação para qualquer região, desde que haja disponibilidade das informações e dados.
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1. INTRODUÇÃO
O crescimento populacional e econômico brasileiro durante os últimos anos proporcionou um aumento de investimentos em obras de infraestrutura, intensificando o processo de urbanização nos grandes centros e sua expansão para áreas periféricas. Esse processo causa um crescimento considerável na geração de resíduos de construção civil, podendo causar impactos ambientais e danos à saúde humana quando as atividades do setor não são realizadas com planejamento adequado e em conformidade à legislação vigente (FREITAS, 2009).
A disposição dos resíduos sólidos nos países em desenvolvimento, como o Brasil, é geralmente feita em aterros, técnica mais adequada para a disposição dos resíduos. Em 2008, o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) apresentou a Pesquisa Nacional de Saneamento Básico, que revelou uma tendência de melhora na destinação final de lixo coletado no País em relação às pesquisas anteriores, já que 49% de todo resíduos coletado eram destinados aos aterros sanitários ou controlados, embora os outros 50% dos resíduos eram destinados a vazadouros a céu aberto (IBGE, 2008).
Na prática, os rejeitos nem sempre têm como destino um local apropriado. Em 2008, a Região Nordeste apresentou a maior proporção de lixo destinado a locais inadequados: 89,3% (IBGE, 2008). Algo que não é incomum em cidades em expansão, principalmente com os resíduos de construção e demolição (RCD), que são descartados em locais irregulares e sem nenhum tratamento, quando parte desses resíduos tem a possibilidade de reuso ou reciclagem, diminuindo assim o volume de rejeitos.
A gestão inadequada pode gerar impactos negativos a população e ao meio ambiente. Um aterro fora dos critérios técnicos pode afetar a população com odores, vetores, impactos à saúde, a vegetação e a vida animal. Podem-se acrescentar problemas de ordem econômica como custo para corrigir e revitalizar áreas afetadas e a desvalorização de imóveis próximo ao local.
A escolha da área para instalação de aterros é trabalhosa, pois envolve múltiplos critérios e sua avaliação demanda tempo dos gestores e responsáveis envolvidos, como também se torna um processo oneroso. O Sistema de Informação Geográfica (SIG) surge como uma ferramenta de processamento de informações espaciais que permite organizar e integrar os diversos dados e compreender suas relações. Um critério primordial para a gestão de um aterro é definir a localização adequada para sua implantação segundo critérios técnicos, socioambientais e econômicos. Para a escolha do local é de suma importância a adoção de uma metodologia capaz de integrar todos os critérios de acordo com as características da região, visto que a alocação de aterros em locais adequados pode minimizar os impactos negativos (MOREIRA et al., 2008). Dessa forma, o objetivo dessa pesquisa é indicar possíveis áreas aptas à disposição de resíduos em aterros de inertes na Região Metropolitana do Recife (RMR) – Pernambuco.
2. REFERENCIAL TEÓRICO
Uma série de pesquisas e trabalhos publicados sobre aptidão de áreas para receber resíduos utiliza ferramentas de geoprocessamento, entre os quais artigos científicos, monografias e teses de mestrado que, por meio de cruzamento de informações espaciais em ambiente SIG, definem áreas propícias à instalação de um aterro de resíduos sólidos ou resíduos inertes.
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município de Barreias, Bahia. Os procedimentos metodológicos adotados pelo autor foram baseados na manipulação de informações técnicas, ambientais e socioeconômicas no ambiente SIG. No trabalho foram adotados os critérios de restrição com base em trabalhos anteriores, portarias do Ministério do Meio Ambiente e viabilidade econômica. Os critérios de declividade, distância de áreas de drenagem, distância de estradas, distância do perímetro urbano e distância de unidades de conservação foram usados na elaboração de mapas para sobreposição e assim determinação de possíveis áreas aptas a implantação do aterro.
Metodologia semelhante foi utilizada por Lourenço et al. (2015) para seleção de áreas aptas a implantação de aterros consorciados utilizando SIG. A área de estudo foi a Região Metropolitana de Sorocaba, composta por 22 municípios do estado de São Paulo. A pesquisa adotou critérios, sobretudo de ordem legal e ambiental – como distância de corpos hídricos, distância da mancha urbana, Áreas de Segurança Aeroportuárias (ASA), distância de rodovias, declividade, pedologia, uso do solo e litologia – para compor a base cartográfica. Cada mapa recebeu notas de 0 a 10, de acordo com a restrição ou aptidão da área, para então serem ponderados a fim de obter o mapa final das áreas selecionadas. O autor ainda utilizou o tamanho total da área selecionada como forma de hierarquizar cada local propício a implantação do aterro.
Além dos estudos citados, a definição da metodologia utilizada nesta pesquisa foi baseada principalmente na dissertação de Biju (2015), que buscou indicar possíveis áreas aptas à implantação de aterros de resíduos de construção civil no núcleo central urbano da Região Metropolitana de Curitiba utilizando SIG apoiado pela análise multicritérios.
Essa pesquisa trouxe uma importante contribuição para trabalhos posteriores, pois para definir os critérios, o autor não apenas baseou-se na legislação, mas consultou especialistas para hierarquizar os critérios escolhidos. Assim, os critérios adotados por ordem de maior importância foram: distância de recursos hídricos, distância de estradas, solos, vegetação, geotecnia, distância de centros urbanos, uso e ocupação do solo e declividade. Para elaboração do mapa de aptidão, cada mapa de critério foi padronizado para assim ser possível obter o mapa final, objeto do trabalho.
2.1 Resíduos de Construção e Demolição e Aterros de Inertes
A resolução n° 307/2002 do CONAMA define RCD como
São os provenientes de construções, reformas, reparos e demolições de obras de construção civil, e os resultantes da preparação e da escavação de terrenos, tais como: tijolões, blocos cerâmicos, concreto em geral, solos, rochas, metais, resinas, colas, tintas, madeira e compensados, forros, argamassa, gesso, telhas, pavimento asfáltico, vidros, plásticos, tubulações, fiação elétrica, etc., comumente chamados de entulhos de obras, caliça ou metralha. (CONAMA, 2012)
Na mesma Resolução do Conama pode-se encontrar a classificação para os RCD, a qual os identifica em quatro classes de resíduos, que devem ter tratamentos distintos, conforme mostra o Quadro 1. A Resolução nº 348, de 16 de agosto de 2004 (CONAMA, 2004), e a Resolução nº 431, de 24 de maio de 2011 (CONAMA, 2011), modificaram a classificação dada pela Resolução nº 307, inserindo o amianto como material perigoso (classe D) e mudando a classificação do gesso, de classe C para a classe B, respectivamente.
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Quadro 1. Classificação dos RCD de acordo com a Conama n° 307/2002.
Classificação Definição
A
São os resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados, tais como: a) de construção, demolição, reformas e reparos e de outras obras de infraestrutura, inclusive solos provenientes de terraplenagem; b) de construção, demolição, reformas e reparos de edificações: componentes cerâmicos (tijolos, blocos, telhas, placas de revestimentos, etc), argamassas e concretos; c) de processos de fabricação e/ou demolição de peças pré-moldadas em concreto (blocos, tubos, meios-fios, etc.) produzido nos canteiros de obras.
B São os resíduos recicláveis para outras destinações, tais como: plásticos, papel/papelão, metais, vidros, madeiras e gesso.
C São os resíduos para os quais não foram desenvolvidas tecnologias ou aplicações economicamente viáveis que permitam a sua reciclagem/recuperação.
D
São os resíduos perigosos oriundos do processo de construção, tais como tintas, solventes, óleos e outros, ou aqueles contaminados oriundos de demolições, reformas e reparos de clínicas radiológicas, instalações industriais e outros, bem como telhas e demais objetos que contenham amianto e outros produtos nocivos à saúde.
Fonte: Conama (2002).
Os resíduos inertes podem ser dispostos em aterros sanitários ou reciclados. Outros itens como madeira não contaminada, isopor, borracha, lata de alumínio e vidro também pertencem à mesma classificação. Estes não poluem porque quando em contato com a água ou o solo não liberam substâncias que possam prejudicar o meio ambiente. A classificação bem definida ajuda a manipular e separar os resíduos, facilitando também a elaboração da melhor solução para cada obra, a fim de reduzir custos, evitar desperdícios e colaborar para mitigar os impactos ambientais e sociais causados pelas obras de infraestrutura. Para aterro de inertes a Resolução Conama nº 448/2012 apresenta, em seu Art.2ª a seguinte definição:
[...] é a área tecnicamente adequada onde serão empregadas técnicas de destinação de resíduos da construção civil classe A no solo, visando a reservação de materiais segregado de forma a possibilitar seu uso futuro ou futura utilização da área, utilizando princípios de engenharia para confina-los ao menor volume possível, sem causar danos à saúde pública e ao meio ambiente e devidamente licenciado pelo órgão ambiental competente (CONAMA, 2012).
De acordo com a NBR 15.113/2004 (ABNT, 2004) os seguintes aspectos operacionais deverão ser observados nos aterros de inertes:
a) Somente devem ser recebidos no aterro os resíduos da construção civil e os resíduos inertes; b) Os resíduos aceitos devem ser previamente triados, na fonte geradora, em áreas de transbordo
e triagem ou em área de triagem estabelecida no próprio aterro, de modo que nele sejam dispostos apenas os resíduos de construção civil classe A ou resíduos inertes;
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linha de topo. Em áreas de reservação a disposição de resíduos deve ser feita de forma segregada, de modo a viabilizar a reutilização ou reciclagem futura; devem ser segregados os solos, os resíduos de concreto e alvenaria, os resíduos de pavimentos viários asfálticos e os resíduos inertes;
d) Deve ser mantido na instalação, até o fim da vida útil e no período de pós-fechamento, um registro da descrição e quantidade de cada resíduo recebido e a data de disposição, incluídos os Controle de Transporte de Resíduos (CTR); no caso de reservação de resíduos, indicação do setor onde o resíduo foi disposto; descrição, quantidade e destinação dos resíduos rejeitados; descrição, quantidade e destinação dos resíduos reaproveitados; registro das análises efetuadas nos resíduos; registro das análises efetuadas nos resíduos; registro das inspeções realizadas e dos incidentes ocorridos e respectivas datas; dados referentes ao monitoramento das águas superficiais e subterrâneas. O registro deve ser mantido em caso de alteração da titularidade da área ou empreendimento e para eventual apresentação do relatório.
A seleção de áreas para implantação de um aterro é complexa e exige o planejamento do uso da terra, assim como de informações relacionadas aos aspectos ambientais, socioeconômicos e operacionais do local (GENELLETI, 2010). Nesse contexto, surge a Análise Multicritério, amplamente adotada na literatura para apoio a tomada de decisão baseado em critérios escolhidos previamente e, no caso desta pesquisa, os critérios adotados foram critérios de informações espaciais, por isso, tratados com apoio de um Sistema de Informação Geográfica.
2.2 Análise Multicritério e SIG
Para que a seleção de áreas seja feita de forma holística, essa pesquisa fez uso da Análise Multicritério, que é um recurso de apoio à tomada de decisão onde, na análise de uma situação complexa, podem-se considerar ao mesmo tempo diversos critérios. O método apoia o processo decisório, embasado nas informações existentes, incorporando valores dos agentes, na busca da melhor solução (CAMPOS, 2011).
A utilização da Análise Multicritério permite que o agente da decisão opte por diferentes caminhos, atribuindo pesos diferentes aos critérios da pesquisa. Como benefícios desta metodologia, Oliveira (2003) cita o fácil uso por não especialistas, preferencialmente quando transformada em um programa de computador de interface amigável, por ser um método lógico e transparente, prover liberdade de ambiguidade para interpretações dos dados de entrada, englobar critérios quantitativos e qualitativos e incorporar questões do comportamento humano nos processos de decisão.
Para essa pesquisa, na determinação de áreas aptas a implantação de aterros de inertes, adotou- se diversos critérios como uso e ocupação do solo, tipo de solo, distância dos recursos hídricos, topografia, áreas protegidas por lei, distância dos centros urbanos e distâncias das principais rodovias. Esses critérios foram incorporados ao estudo na forma de planos de informação que sobrepostos, com a utilização do software SIG, de acordo com a metodologia adotada, indicaram as possíveis áreas aptas à implantação de aterros na região estudada.
Um software de SIG pode ser definido como um conjunto integrado de programas de computador que realizam funções de armazenamento, processamento e visualização. É um programa computacional construído para oferecer um ambiente controlado para a coleta, gerenciamento, análise, visualização e interpretação da informação geográfica (LONGLEY et al., 2013). O SIG é uma ferramenta que aumenta a eficiência do tratamento de informações. Para Longley et al. (2013), os tipos
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de estudos que podem ser realizados e os resultados obtidos estão relacionados com o software empregado no projeto, havendo ainda implicações na produtividade do usuário e custos do projeto. A decisão sobre áreas para implantação de aterro de RCD é complexa e envolve diversas variáveis com correlação espacial (LOURENÇO, 2015), o que destaca o potencial do SIG para avaliação nesse tipo de pesquisa.
3. METODOLOGIA
3.1 Caracterização da Área de Estudo
A Região Metropolitana do Recife (RMR) está situada no estado de Pernambuco, que fica na costa do Nordeste brasileiro. A RMR foi institucionalizada pela Lei Federal n° 14 de 1973 (BRASIL, 1973), possui 2.768 km² de área e é formada por 14 municípios, são eles: Abreu e Lima, Araçoiaba, Cabo de Santo Agostinho, Camaragibe, Igarassu, Ilha de Itamaracá, Ipojuca, Itapissuma, Jaboatão dos Guararapes, Moreno, Olinda, Paulista, Recife, e São Lourenço da Mata (Figura 1).
A RMR é a maior aglomeração urbana do Nordeste e a quinta maior entre as RM do Brasil. São 3.690.485 habitantes, cerca de 42% da população de Pernambuco. O município mais populoso é a capital pernambucana, Recife, que concentra 41% dos habitantes da RMR, seguido por Jaboatão dos Guararapes (644.620), Olinda (377.779) e Paulista (300.466) (IBGE, 2010). Um dos fatores que contribuem para a geração de resíduos é a taxa de urbanização. No Censo de 2010, a RMR apresentou uma taxa de 97,3%, destacando a necessidade de uma gestão adequada para resíduos sólidos.
Figura 1. Localização da RMR e seus municípios.
Fonte: Os autores (2017)
3.2 Seleção de Indicadores
A NBR n° 15.113/04 (ABNT, 2004) define os critérios mínimos que devem observados para avaliação do local usado para implantação de um aterro, são estes: geologia e tipos de solos existentes;
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hidrologia; passivo ambiental; vegetação; vias de acesso; área de volume disponível e vida útil; e distância de núcleos populacionais. Os indicadores definidos para a pesquisa foram adotados com base nos critérios elencados na NBR n° 15.113/04 (ABNT, 2004) e nos trabalhos citados anteriormente, sobretudo Biju (2015). Abaixo estão relacionados os indicadores que compõe a matriz de dados para a discriminação das possíveis áreas aptas a receber um aterro de RCD. Vale ressaltar que esses são os mais recorrentes em pesquisas na área.
a) Declividade – Áreas de declividade pouco acentuadas favorecem a operação de aterros por serem
mais estáveis e facilitarem a movimentação tanto de solos quanto de resíduos. Em geral, em áreas com declividades menores que 2% podem conter alagadiços com baixo escoamento, o que facilita infiltrações; já em áreas com declividade superior a 20%, o material torna-se instável e susceptível a infiltrações e erosão (MOREIRA, 2008). Para a pesquisa, foi adotada a classificação da Embrapa para relevo (Quadro 2) e de acordo com literatura adotada. A área apta à instalação de um aterro deve estar entre 3% e 20% de declividade.
Quadro 2. Classificação de Relevo Embrapa
Classe de Declividade Relevo 0 – 3% Plano 3 – 8% Suave Ondulado 8 – 20% Ondulado 20 – 45% Forte Ondulado 45 – 75% Montanhoso > 75% Escarpado
Fonte: adaptado Embrapa (1979)
b) Distância de centros urbanos – Para evitar problemas com odores, vetores e outros impactos sociais,
ambientais e econômicos, o local adequado não deve estar próximo a aglomerações urbanas. Os valores variam na literatura consultada, porém a NBR 10.157/87 — Aterros de resíduos perigosos, critérios para projeto, construção e operação (ABNT, 1987) — recomenda no mínimo 500 metros de distância.
c) Distância de recursos hídricos – É recomendada a distância mínima de 200 metros dos corpos
d’água relevantes, tais como, rios, lagos, lagoas e oceanos – Portaria MINTER n° 124 (BRASIL, 1980).
d) Distância de rodovias – As estradas de acesso deverão apresentar boas condições para o acesso dos
veículos. É importante que o local escolhido não se encontre distante de estradas e rodovias, o que pode elevar o custo com deslocamento, assim como a proximidade excessiva pode gerar impactos visuais e odores transmitidos pelos resíduos (GREGÓRIO et al., 2013).
e) Distância de unidades de conservação – É vedada a construção dentro do perímetro de unidades de
conservação (UC), porém algumas pesquisas divergem quanto à proximidade. A Lei 9.985/00 (BRASIL, 2000) estabelece zonas de amortecimentos (ZA) em unidades de conservação e define uma ZA como o ―entorno de uma unidade de conservaç o, onde as atividades humanas estão sujeitas a normas e restriç es espec ficas, com o propósito de minimizar os impactos negativos sobre a unidade‖ f) Tipos de Solo e Geologia – É desejável que o solo do terreno selecionado tenha impermeabilidade
natural, devendo ter características argilosas, evitando a possibilidade de contaminação do aquífero. Segundo a NBR 10.157/87 (ABNT, 1987), esses indicadores são importantes na determinação da
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capacidade de depuração do solo e da velocidade de infiltração. Para a geologia, a definição de índices de aptidão será de acordo com a resistência mecânica (Quadro 3).
Quadro 3. Resistência mecânica das rochas.
Tipos de rocha Resistência mecânica
Ígneas Boa
Metamórficas Boa à satisfatória Sedimentares Satisfatória a pobre
Fonte: Biju (2015).
Em relação ao tipo de solo, os índices serão definidos a partir da classificação de fragilidade e erodibilidade dos solos (Quadro 4).
Quadro 4. Classes de fragilidade de acordo com os tipos de solo, classificados conforme Embrapa.
Classes de fragilidade Classes de solo
Muito baixa Latossolo Vermelho Distroférrico, Latossolo Vermelho e Vermelho-Amarelo textura argilosa.
Baixa Latossolo Amarelo e Vermelho-Amarelo textura média/argilosa.
Média Latossolo Vermelho-Amarelo, Nitossolo, Argissolo Vermelho-amarelo, textura média/argilosa.
Forte Argissolo Vermelho-Amarelo, textura média/arenosa, Cambissolos.
Muito Forte Argissolo cascalhentos, Neossolos Litólicos e Neossolos Quartazênicos. Fonte: Embrapa (2006).
3.3 Obtenção da Base Cartográfica e Padronização dos Mapas
Todos os mapas utilizados como indicadores estão disponível no Banco de Dados Geográficos, BDG, do Laboratório de Geotecnologias e Meio Ambiente do Instituto Federal de Pernambuco (LabGeo) fruto da pesquisa ―Desenvolvimento de um banco de dados geográficos relacionado aos res duos da construç o e demoliç o (RCD) para a Regi o Metropolitana do Recife‖ vinculada ao projeto ―Desenvolvimento de um sistema web para controle da gest o municipal de res duos sólidos da construç o civil‖, com exceç o do mapa de Declividade, que foi obtido diretamente do Mapa de Declividade do Brasil disponibilizado pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Algumas operações foram realizadas nos mapas antes da reclassificação para padronizar os indicadores, abaixo estão descritas as operações realizadas quando necessário:
i) Declividade – Utilizou o mapa de declividade do Brasil disponibilizado pelo INPE, de acordo com a classificação da Embrapa. Com auxílio do Clip, do ArcToolbox, foi possível recortar a área de estudo.