Anais XVI Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto - SBSR, Foz do Iguaçu, PR, Brasil, 13 a 18 de abril de 2013, INPE
Análise Multicritério aplicada à identificação de áreas para implantação de um aterro sanitário na Bacia Hidrográfica do Rio Verde – Paraná. Fernanda Cristina Pereira¹ Manoella Barros Pedreira Ferreira² Sony Cortese Caneparo¹ 1
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Abstract: As a result of the increasing urbanization, the need for a suitable disposition of solid waste becomes indispensable. However, the number of areas environmentally suitable and available for deployment of sanitary landfills becomes increasingly smaller, what requires a technical analysis more accurate. Considering this fact this study aims to present a methodology that helps in the selection of areas favorable to the implementation of a sanitary landfills in river basin of Rio Verde – Paraná/Brazil, from the use of multicriteria analysis. A technical analysis was applied as a test for selection of new areas for the implementation of sanitary landfills that can serve the population residing in the counties that comprise the river basin. For this purpose, was used the environmental criteria contained in Manual for Deployment Sanitary Landfill in small ditches, trenches and cells, in Annex II of the Environmental Institute of Paraná (IAP), and Joint Resolution nº 01/2006 SEMA/IAP/SUDERHSA. Considering the physical, environmental and socioeconomic aspects in study area, combined to the techniques of Geographic Information System (GIS), it was possible to select environmentally relevant areas for the installation of sanitary landfill. The achievement of careful evaluation of these areas is of extreme importance to minimize the environmental impacts that this type of enterprise may cause. Palavras-chave: Região Metropolitana de Curitiba, resíduos sólidos, Sistemas de Informação Geográfica.
1. Introdução Com o acelerado processo de urbanização, torna-se crescente a quantidade de resíduos sólidos produzidos nos centros urbanos. Porém, torna-se menor o número de áreas ambientalmente adequadas e disponíveis à implantação de aterros sanitários, o que exige uma análise técnica cada vez mais precisa (Calijuri, et. al. 2002). Infelizmente no Brasil é frequente a instalação de aterros que, além de não apresentarem infraestrutura minimamente adequada, localizam-se em áreas próximas à núcleos populacionais e em contato direto com a natureza, favorecendo a disseminação de doenças, contaminação de lençóis freáticos, entre outros (Sisinno, 2002). De acordo com Jacobi (2006), a questão dos resíduos sólidos torna-se ainda mais problemática pois, em geral, não há por parte da gestão pública, uma preocupação com reciclagem nem tratamento final do lixo. Assim, devido ao crescente processo de urbanização vivenciado na cidade de Curitiba-PR e Região Metropolitana e a necessidade de uma adequada disposição final dos resíduos sólidos, busca-se utilizar nesse trabalho uma análise técnica como ensaio para seleção de áreas adequadas à implantação de um aterro sanitário que possa atender a população residente nos municípios que abrangem a Bacia Hidrográfica do Rio Verde, sendo eles: Araucária, Balsa Nova, Campo Largo e Campo Magro. A Bacia Hidrográfica do Rio Verde localiza-se na porção oeste da Região Metropolitana de Curitiba. Ao sul, a bacia é cortada pela PR-423, BR-277 na parte central e ao norte pela PR-090. O Rio Verde é o principal curso d’água dentro da área de estudo, sua nascente se
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localiza no município de Campo Magro, e deságua no Rio Iguaçu limite com o município de Contenda. A área de drenagem recobre um total de 238,96 Km2. Considerando os aspectos físicos, ambientais e socioeconômicos da área em estudo, aliados às técnicas de Sistemas de Informação Geográfica, é possível a seleção de áreas ambientalmente relevantes para a instalação de um aterro sanitário. A avaliação criteriosa dessas áreas é importante para minimizar os impactos ambientais que podem ser ocasionados por esse tipo de empreendimento na região da bacia do Rio Verde. Nesse sentido, neste trabalho é apresentada a metodologia utilizada para seleção das áreas mais adequadas à implantação de aterro sanitário na bacia hidrográfica do Rio Verde – Paraná, a partir da utilização da análise multicritério. Busca-se, assim, apresentar um método que possa servir de auxílio à gestão e planejamento públicos dos municípios integrantes dessa bacia. 2. Metodologia de Trabalho 2.1. Caracterização da área de estudo A bacia do Rio Verde apresenta aspectos físicos relevantes para a análise de seleção de áreas propícias a instalação de um aterro sanitário. Para esse estudo levou-se em consideração os aspectos de declividade, uso e cobertura do solo e Áreas de Preservação Permanente. O Rio Verde é o principal curso d’água dentro da área de estudo, sua nascente se localiza no município de Campo Magro, e deságua no Rio Iguaçu limite com o município de Contenda. A área de drenagem recobre um total de 238,96 Km2. Em termos hidrogeológicos, a Bacia do Rio Verde possui dois aquíferos profundos, o aquífero fissural, estabelecido nas rochas do Complexo Atuba, e o aquífero cárstico, formado às expensas da dissolução de frações carbonáticas da Formação Capiru. Geologicamente a bacia é representada por sedimentos recentes como aluviões do Holoceno, de sedimentos da Formação Guabirotuba do Pleistoceno, e por rochas metamórficas, como Migmatitos, Xistos, Anfibolitos e Quartzitos do Pré-Cambriano, sendo cortadas por diques de diabásio do período Jurássico-Cretáceo (MINEROPAR, 1997). A região é constituída pelo embasamento do complexo cristalino Pré-Cambriano, no qual estão presentes áreas de encostas da região sobre as quais se assentaram os sedimentos da formação Guabirotuba no Pleistoceno, constituídos principalmente por argilitos e arcósios (Salamuni, 1998). As planícies aluvionares são mais recentes (Holoceno), comandadas pela influência das cheias do Rio Iguaçu, apresentando de modo geral, sedimentos argilo-síltico-arenosos (Oliveira, 2010). A declividade da bacia do Rio Verde apresenta um modelado de relevo distinto sobre cada unidade geológica. Santos (2006, p. 09) classifica a área da seguinte forma: Unidade Morfoestrutural Cinturão Orogênico do Atlântico; Unidade Morfoescultural Primeiro Planalto Paranaense; Sub-Unidade Morfoescultural Planalto de Curitiba. O relevo apresenta um gradiente de 680 metros com altitudes variando entre 560 (mínima) e 1240 (máxima) (OLIVEIRA, 2010, p. 66). As características geológicas da rocha matriz, a declividade, o intemperismo e os agentes biológicos influem e determinam quais tipos de solos serão formados. Desta forma observa-se na área da bacia sobre o embasamento granítico-cristalino do pré-cambriano: Latossolo Vermelho-Amarelo, Argissolo Vermelho-Amarelo, Hidromórfico Gleizado, Aluvial, Cambissolo e Orgânico (EMBRAPA, 1999). Sobre a formação Guabirotuba, encontram-se distribuídos em toda a região os Latossolos Vermelhos e Vermelho-Amarelos, os Argissolos Vermelhos e Vermelho-Amarelos, e os Cambissolos, todos com características não hidromórficas (Oliveira, 2010). Nas planícies encontram-se os Neossolos Flúvicos, os
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Organossolos Háplicos e os Gleissolos Melânicos e Háplicos, todos com elevado grau de hidromorfia, (EMBRAPA, 1999). Segundo Roderjan & Accioly (2010) originalmente a bacia do Rio Verde, era recoberta por uma vegetação de porte florestal onde predominavam a Floresta Ombrófila Mista Montana (FOMM) que atualmente encontra-se em vários estágios sucessionais com diferentes graus de transformações devido às variadas intervenções humanas. Segundo Caneparo et al (2011) ocorre ainda a Floresta Ombrófila Mista Aluvial associada à estepe, localmente denominada de Campos Edáficos, estando presentes, respectivamente, ao longo dos principais canais de drenagem e da planície de inundação. (KLEIN e HATSHBACH, 1962). Ainda, segundo estudos levantados pelo Projeto Interdisciplinar sobre Eutrofização de Águas no Reservatório Rio Verde/Petrobras de 2009 – Subprojeto: Geração da base de dados cartográficos, realizados pelo LAPIGEO, acrescenta-se ao uso e cobertura do solo, a presença de Reflorestamento, Corpos D’água (rios, lagoas, nascente e a represa), Área Rural e Área Edificada (que compreende o núcleo urbano de Campo Largo e as colônias de imigrantes presentes ao longo da bacia). 2.2. Procedimentos metodológicos A fundamentação teórico-metodológica, que se propõe para trabalhar a pesquisa sobre a implantação de aterro sanitário na área da bacia do Rio Verde, fez uso da análise multicritério com o auxílio de planos booleanos. O trabalho compreendeu o levantamento e a análise de condicionantes operacionais, legais e ambientais, seguidos da aquisição, armazenamento, descrição e análise dos dados espacializados fornecidos pelo LAPIGEO - UFPR. Levando-se em consideração os aspectos ambientais da bacia, para a escolha mais coerente de uma área apta, é necessário uma análise dos dados do meio físico. Desta forma, foram utilizados como base para gerar o mapa das áreas aptas, os seguintes vetores da base cartográfica: limite da área, hidrografia, curvas de nível, relevo, vegetação e uso e ocupação do solo. De acordo com o Manual para Implantação de Aterros Sanitários em valas de pequenas dimensões, trincheiras e em células, no Anexo II, do Instituto Ambiental do Paraná (IAP), e a Resolução Conjunta nº01/2006 – SEMA/IAP/SUDERHSA, os parâmetros utilizados para seleção da área levam em consideração a necessidade de condições favoráveis, tanto no que se refere aos aspectos ambientais, quanto aos construtivos. A Resolução Conjunta Nº01/2006 – SEMA/IAP/SUDERHSA, no Manual para implantação de aterros sanitários em valas de pequenas dimensões, trincheiras e em células, do Instituto Ambiental do Paraná (IAP), em seu Anexo II, apresenta os seguintes critérios ambientais de seleção para implantação de aterros sanitários: 1) Mapa de localização da atividade e do seu entorno com raio de 1.500m, a partir do perímetro da área; 2) Localizar-se fora da área de influência direta do manancial de abastecimento; 3) Localizar-se a 200m distante de rios e nascentes do perímetro da área; 4) Localizar-se a 1500m de distância de núcleos populacionais, a partir do perímetro da área; 5) Observar a profundidade do lençol freático e tipologia de solo; 6) Localizar-se a 300m de distância do perímetro da área de residências isoladas. Além desses critérios, pode-se acrescentar o critério de declividade estabelecido na norma NBR 13896/97, segundo o qual a declividade mínima é de 1% e a máxima de 30%. Para a manipulação e análise dos dados, e apresentação final dos resultados, utilizou-se do software IDIRISI Taiga disponível para uso no LAPIGEO-UFPR, bem como do banco de dados da bacia do Rio Verde, desenvolvido pelo Projeto Interdisciplinar sobre Eutrofização de Águas no Reservatório Rio Verde/Petrobras de 2009 – Subprojeto: Geração da base de
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dados cartográficos, em parceria com a Universidade Federal do Paraná, realizados pelo LAPIGEO. Para o desenvolvimento desta pesquisa foi necessário o estabelecimento de restrições para as áreas aptas, levando-se em consideração a declividade, o uso e cobertura do solo e as Áreas de Preservação Permanente (APP) da bacia hidrográfica do Rio Verde. Tais restrições foram geradas por meio de operadores de distância (planos booleanos). Esses foram utilizados para um mapeamento de aptidão, sendo um tipo de Avaliação por Critérios Múltiplos que indica os locais próprios para um determinado propósito. É produzido a partir de várias imagens cada uma atendendo a um determinado critério, no caso deste trabalho foram utilizados os critérios estabelecidos na legislação e NBR acima citadas. Nesse tipo de avaliação Booleana por critérios múltiplos cada critério é definido por uma imagem booleana indicando áreas aptas (1) e áreas não aptas (0). 3. Resultados e Discussão No presente trabalho utilizou-se as seguintes restrições: áreas com declividade entre 1 e 30%; áreas com mais de 200 metros de distância das APP's e áreas atualmente cobertas por reflorestamento e sucessão em estágio inicial de Floresta Ombrófila Mista Montana (FOMM). Desta forma, primeiramente utilizou-se das curvas de nível da bacia para gerar um modelo digital do terreno (MDT). Por meio da análise multicritério reclassificou-se esse modelo, sendo possível a obtenção dos intervalos de declividade estabelecidos na norma acima mencionada. Como local apto para a instalação do aterro sanitário foram consideradas as áreas com declividade entre 1 e 30%. As áreas não aptas compreenderam duas categorias: de 0 a 1% e acima de 30%. Em seguida utilizou-se de dados de hidrografia para obtenção das áreas aptas adequadamente distantes de nascentes, rios, lagoas, planície de inundação e represas, segundo as restrições legais para APP’s. De acordo com esses critérios, o aterro poderá ser instalado a uma distância de 200 m de APP’s. Para definir essas áreas de restrições foi executado o comando Reclass, onde foi atribuído o valor 0 às áreas aptas e 1 para áreas de APP’s, ou seja, não aptas. Nessa imagem de saída foi executado o Distance, no intuito de calcular uma nova imagem na qual o valor armazenado em cada célula é a menor distância entre ela e a feição mais próxima. O resultado é, portanto, uma superfície de distancias (espacialmente contínua). Nesse caso as APP’s foram as feições a partir das quais calculou-se as distâncias. A superfície de distancias pode então ser reclassificada em duas classes: aqueles pixels que estão a mais de 200 m das áreas de proteção (aptos) e aqueles que estão a menos de 200 m (não aptos). Vale ressaltar que a combinação do módulo Distance e Reclass está contido no módulo Buffer. Conhecendo a aptidão das categorias de uso e cobertura do solo reclassificou-se as áreas em aptas e não aptas. Desta forma, restringiu-se como áreas inaptas as áreas de Floresta Ombrófila Mista Montana (FOMM), as áreas de planície de inundação com campos edáficos, área rural, área edificada e corpos d'água. Como áreas aptas foram consideradas as de sucessão em estágio inicial da FOMM e as áreas de reflorestamento. Por fim, as imagens resultantes de cada processo acima descritos foram combinadas utilizando-se o módulo Overlay, que permite realizar o cruzamento dos dados para produção de um layer final que mostra os locais que satisfazem os critérios especificados. Este tipo de avaliação booleana por critérios múltiplos é frequentemente chamado de mapeamento de restrições, já que cada critério é definido por uma imagem booleana indicando áreas aptas (1) e não aptas (0). Segundo o Manual para Implantação de Aterros Sanitários em valas de pequenas dimensões, trincheiras e em células, do Instituto Ambiental do Paraná (IAP) a escolha da área para instalação de um aterro sanitário deve obedecer alguns parâmetros e critérios ambientais.
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Levando em consideração uma área distante 200 m de APP’s, com declividade entre 1 e 30% e que não esteja incluída em Floresta Ombrófila Mista Montana, área rural, área edificada, planície de inundação com campos edáficos e corpos d’água, obteve-se por meio da análise multicritério um mapa dessas áreas ambientalmente mais adequadas à instalação de aterro nos limites da bacia hidrográfica do Rio Verde, que pode ser visualizado na Figura 1.
Figura 1: Mapa das áreas aptas à instalação de aterro sanitário na bacia hidrográfica do Rio Verde - Paraná.
4. Conclusão A seleção de áreas aptas para a implantação de um aterro sanitário na Bacia Hidrográfica do Rio Verde que atenda a demanda de disposição de resíduos sólidos da população local, a partir da perspectiva da Análise Multicritério, possibilitou verificar diferentes áreas aptas para a provável instalação desse empreendimento. A utilização da Análise Multicritério permitiu, assim, através de uma análise mais objetiva e simplificada a obtenção preliminar de resultados ambientalmente satisfatórios, que atendessem tanto os parâmetros ambientais quanto a necessidade de implantação de um aterro. Tal metodologia permite assim, a aquisição de resultados que podem servir como base à pesquisas futuras, uma vez que esse estudo prévio pode vir a facilitar trabalhos de campo, e o próprio trabalho das prefeituras, de órgãos ambientais ou de concessionárias interessadas nesse tipo de empreendimento.
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