Orientador: Rodolfo José Angulo / Co-orientadores: Eunice da Costa Machado, Nicolai Mirlean / Acompanha CD-ROM / Dissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra. Curso de Pós-graduação em Geologia / Resumo: As obras de dragagem são essenciais para o desenvolvimento e a manutenção da navegação oceânica e fluvial, para o gerenciamento de outros usos, bem como para a recuperação de ambientes aquáticos. A remoção e disposição final dos sedimentos dragados representam uma parte importante em todo o gerenciamento hídrico. Diferentemente dos trabalhos que verificam o impacto de dragagens, esta pesquisa se distingue por investigar a presença dos elementos químicos em duas frações distintas, uma fracamente ligada e considerada como de maior biodisponibilidade, e outra fortemente ligada às partículas do sedimento. Com isso, é mostrado não somente o efeito da dragagem na concentração total dos metais e metalóide no sedimento, mas também, como a dragagem influencia a fração considerada atualmente de maior biodisponibilidade e toxicidade. Outro aspecto abordado trata da polêmica entre a legislação ambiental e as atividades de dragagem. O estudo foi realizado em três etapas complementares: 1) Etapa 1 - Avaliação dos impactos das dragagens na área compreendida entre a Baía de Antonina e o Porto de Paranaguá, com 9 estações amostrais; 2) Etapa 2 - Avaliação e monitoramento da qualidade do sedimento nas imediações da indústria de fertilizantes FOSPAR - Baía de Paranaguá, com 12 estações amostrais; 3) Etapa 3 - Avaliação da qualidade do sedimento na bacia de evolução do porto de Paranaguá, com 7 estações amostrais. As amostras foram coletadas com auxílio de um buscador de fundo tipo Petit-Ponar. Foram realizadas duas extrações de elementos metálicos, uma extração forte utilizando HF e HNO3 com aquecimento, e outra extração fraca com a utilização de HCI 0,1 N. Em cada amostra foram determinados os teores de arsênio (As) e metais cobre (Cu), cádmio (Cd), cromo (Cr), mercúrio (Hg), níquel (Ni), chumbo (Pb) e zinco (Zn) pelo método de espectrofotometria de absorção atômica e vapor frio (Hg). De todos os elementos analisados no presente estudo, apenas o chumbo não apresentou concentrações acima do limite crítico adotado (Legislação Canadense), enquanto os elementos arsênio, cobre, níquel, zinco, mercúrio, cromo e cádmio apresentaram concentrações elevadas. Na Baía de Antonina, foram encontradas concentrações elevadas de mercúrio, cromo, cádmio, arsênio e níquel, enquanto que na Baía de Paranaguá dominaram os elementos cobre, zinco, arsênio e níquel. Até hoje as análises requisitadas pelos órgãos ambientais em estudos e relatórios ambientais relativos à elementos metálicos, são feitas com 1 tipo de extração, a extração forte (concentração total). Como ficou demonstrado neste estudo, utilizar-se de somente os dois tipos de extrações para análises de metais proporciona apenas uma compreensão débil da dinâmica dos elementos metálicos e não gera subsídios suficientes para determinar qual a potencialidade poluidora do local e qual 0 melhor destino para o material dragado. Palavres-chave: Atividades de dragagem, Elementos metálicos, Baías de Paranaguá e Antonina, Monitoramento Ambiental. / Abstract: Most ports require a certain water depth depending on the size of vessels they service. Dredging and disposal of dredged material are sometimes necessary to maintain required water depths in harbours or access channels where shallowing occurs due to sand-drift, delivery of sediment from a river mouth or where breakwaters trap sand This is the case of Paranaguá and Antonina harbours. While periodic dredging is required in existing major navigational channels and some smaller channels, disturbance of new areas is minimal. The main concern is that dumping dredged material at the disposal site can introduce toxic substances to the area and can smother estuarine biota. This study aims to investigate contaminant concentrations in two different phases, one strongly and other lightly (more bioavailable) associated to sediment particles of Paranaguá Bay. In this study was addressed not only the impact of dredging activities on the bulk concentration of metal and metalloid but also the effect on the more bioavailable fraction. Moreover, environmental legislation for dredging is also discussed. Three stages have been used in an complementary strategy: 1) Assessment of dredging impacts in the area between Antonina Bay and Paranaguá Harbour, with nine sampling stations; 2) Evaluation and Monitoring of sediment quality close to fertilizer industry (FOSPAR) in the middle sector of Paranaguá Bay, with twelve sampling stations; 3) Assessment of sediment quality in the turning basin of Paranaguá Harbour, with seven sampling stations. Superficial sediment samples were taken with a sampler Petit-Ponar. In order to analyse metallic and metalloid elements two extractions were performed, one using HF and HN03 with warming and other weak using HCI 0.1 N. In each sample arsenic (As), copper (Cu), cadmium (Cd), chromium (Cr), mercury (Hg), nickel (Ni), lead (Pb) e zinc (Zn) were determined by atomic absorption spectroscopy of and cold vapor (Hg). From all analysed elements lead only showed concentrations bellow the critic value, here adopted (Canadian guidelines). High concentrations of Hg, Cr, Cd, As and Ni were registered in Antonina Bay, whereas Cu, Zn, As and Ni, dominated in Paranaguá Bay. Until now, only analyses of bulk concentration of metallic elements in superficial sediments are required by state public authorities for environmental impact studies. As demonstrated here, however, only two extractions are still insufficient for a comphreensive assessment of the dynamics of metallic element, their potential toxicity and to support disposal management of dredged material. Keywords: Dredging, contaminated sediments, Paranaguá Bay, Antonina Bay, environmental monitoring

Em decorrência do assoreamento do leito do Rio Paraibuna, no município de Paraibuna/SP, a captação de água para a Estação de Tratamento de Águas (ETA) desse município vem enfrentando problemas com a sucção de areia e outros detritos, fato este que diminui a capacidade de captação e aumenta o desgaste de equipamentos. No presente caso, o problema de assoreamento caracteriza uma situação emergencial em virtude do risco iminente de paralisação das bombas na ETA e, consequentemente, do serviço público essencial de distribuição de água potável para o município. Em 2008, o volume de areia acumulado próximo à área de captação de água era tão elevado que foram formados verdadeiros bancos de areia, prejudicando o abastecimento da cidade, que necessita da captação de 200 litros de água por segundo. Desta forma, fez-se necessário o desenvolvimento do plano de desassoreamento do leito do rio Paraibuna, sendo este avaliado em conjunto com a viabilidade ambiental e econômica da implantação de atividade de explotação de areia como agregado para Construção Civil, na busca de sustentabilidade para tal obra, uma vez que se admite a possibilidade de minimização do impacto ambiental ao desenvolvê-lo em área já degradada. A realização de uma pesquisa mineral mostra-se necessária para viabilização da implantação de um empreendimento minerário, juntamente com a avaliação das técnicas utilizadas no beneficiamento e na lavra aplicados na atividade de explotação de areia no local. Os resultados obtidos nesta pesquisa indicaram que a caracterização granulométrica está situada entre areia média à fina, nas análises por peneiramento. Também foi observado um considerável nível de impurezas orgânicas no sedimento, e nas análises de composição mineralógica, a predominância de quartzo, além de rutilo, muscovita, microclínio, albita e a possível presença de goethita. Por estas análises foi possível concluir que esta areia tem potencial para aproveitamento industrial. / As a result of a silting up of the riverbed of the Paraibuna river, the water capitation for the water treatment plants (WTP) of the city have been facing problems with the sand and other debris suction, fact that diminishes the capitation capacity and increases the equipment consuming. In the present case, the problem characterizes an urgent situation in virtue of the imminent risk of stoppage of the bombs in the WTP and, consequently, of the essential public service of drinking waters distribution for the city. The development of a plan of sand and silt removal in the riverbed of the Paraibuna river has became necessary. In this study it is being evaluated in set with the environmental and economic viability of sand exploitation for construction. A part from the sustainability, it also admits the possibility of reducing the environment impact if developed in area already degraded. The development of a mineral research revealed necessary to make possible the implantation of a mineral enterprise. The results showed that the particle size distribution is situated of a fine to medium sand in the sieving analyses. It was also observed considered level of organic impurities in the sediment and the analyses of mineral composition the quartz predominance beyond rutile, muscovite, microcline, albite and the possible presence of goethite. As a result, it concludes that the sand has a potential and economical evaluation and it can be used in industrial applications.

A destinação adequada do sedimento extraído de corpos de água urbanos, por processos de dragagem, depende da viabilidade de estratégias de destinação sustentáveis, sendo uma delas a utilização deste resíduo na construção civil. Este trabalho tem por objetivo contribuir no estudo de viabilidade da utilização de areias de dragagem, como agregado miúdo para a confecção de argamassas e concretos não estruturais. Neste sentido, buscou-se avaliar a viabilidade de emprego do sedimento dragado do Arroio Dilúvio, localizado em Porto Alegre, como alternativa ao agregado miúdo comercialmente disponível na região. Para tanto, dois grupos de ensaio foram propostos: a) ensaios de caracterização do resíduo (constituição, granulometria, módulo de finura, massa específica, presença de impurezas orgânicas e teor de matéria orgânica, avaliação petrográfica, lixiviação de metais pesados); e b) ensaios de avaliação da qualidade do resíduo como agregado (através da moldagem de corpos de prova de argamassa e realização de testes de resistência mecânica, resistência de aderência, lixiviação de metais pesados e absorção de água). Nos ensaios de caracterização realizados observou-se que o teor de matéria orgânica, determinado por perda ao fogo, ficou abaixo do previsto. Já, os ensaios de contaminação orgânica, apesar de mostrarem resultados parasitológicos e de coliformes positivos, apresentaram parâmetros inferiores aos anteriormente encontrados pelo DMAE. Quanto às argamassas produzida com o resíduo, obteve-se um desempenho mecânico razoável, levemente inferior ao obtido com areia Normal do Rio Tietê e areia comercial do rio Jacuí. Nos ensaios de absorção se observou que a argamassa com areia do Dilúvio tende a mostrar um teor de absorção mais elevado que as demais, o que deve ser levado em conta para fins de análise da durabilidade. Um importante resultado é que os ensaios de lixiviação, que indicam a possibilidade de contaminação ambiental, indicaram que os metais contaminantes da areia ficam encapsulados na argamassa, mesmo após moagem da argamassa. Assim, apesar das restrições quanto à assimetria granulométrica, não há fatores de risco que impeçam a utilização desse agregado, desde que se leve em consideração as suas limitações de uso. O estudo aponta, portanto, para a potencialidade de uso deste material, como agregado alternativo para a construção civil, evitando a necessidade de deposição final do mesmo, que sobrecarrega aterros urbanos. Palavras-chave: Argamassas, areias dragadas, resíduos, lixiviação. / The correct disposal of sediment extracted from urban bodies of water for processes of dredging depends on the viability of strategies for sustainable destination, one being the usage of this waste in civil construction. The goal of this paper is to contribute to the study of viability of dredged sand as a fine aggregate in mortar and concrete non-structural. In this sense, we sought to evaluate the feasibility of using the dredged sediment from Dilúvio creek in Porto Alegre as an a alternative to fine aggregate, commercially available in the region. Two kinds of tests were performed:a) waste characterization (size, fineness module, specific mass, organic impurities, organic matter content, petrographic evaluation, leaching of heavy metals) and b) tests of residue quality as aggregate (through the molding of test specimens of mortar and tests of strength, bond strength , leaching of heavy metals and water absorption). In the characterization tests , it was observed that the organic matter content, determined by loss on ignition, was below expectations. On the other hand, tests of organic contamination, despite showing parasitologically and coliform positives, proved lower parameters than previously found by DMAE. As for the mortars produced with the residue obtained a reasonable mechanical performance, slightly lower than those with normal sand of Tietê River and commercial sand of Jacuí River. In absorption tests it was observed that the mortar with sand of Dilúvio tends to show a level of absorption higher than the others, which must be taken into account for purposes of durability analysis. An important result is that the leaching tests that indicate the possibility of environmental contamination, indicated that the metal contaminants are encapsulated in the sand mortar, even after grinding mortar. Thus, despite the restrictions on the particle size asymmetry, there are no risk factors that preclude the use of this aggregate, since it takes considerate the limitations of use. The study therefore point to the potential use of this material as an alternative aggregate for civil construction, avoiding the need for final disposal of the same that overloads the urban landfills.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-12-01T14:13:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_Rafael_Melo_VFINAL.pdf: 1936423 bytes, checksum: 5f7a0702bd396f567a2396991a2471a8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-01T14:13:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_Rafael_Melo_VFINAL.pdf: 1936423 bytes, checksum: 5f7a0702bd396f567a2396991a2471a8 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / A cidade do Recife vem enfrentando problemas de mobilidade nos últimos anos devido ao crescimento da circulação de veículos automotores associado a ocupação do espaço urbano que dificulta a criação ou ampliação de vias. A solução para esta problemática passa pelo investimento de novas opções de transporte público e nesse sentido surgiu a ideia da criação de um sistema de transporte fluvial no rio Capibaribe. A criação de um corredor fluvial exige investimentos na modificação da calha natural do rio através de dragagens de aprofundamento, e o controle destas dragagens é feita por levantamentos batimétricos para obter a profundidade da superfície submersa antes e depois das dragagens, mensurar os volumes dragados e monitorar os processos de erosão e deposição do sedimento do leito do rio. Dentro desse contexto, o trabalho teve como objetivo, no Capítulo 1, avaliar os levantamentos batimétricos e suas influencias na determinação da superfície submersa, investigar as diferenças entre 4 interpoladores espaciais, variando a densidade de pontos, direção do levantamento (Seções longitudinais ou seções transversais. No Capítulo 2, teve como objetivo avaliar as formas do leito através de perfis longitudinais e transversais, após as dragagens de aprofundamento, com foco nos impactos da dragagens nos processos de erosão e deposição de sedimentos, onde foi elaborado também modelado e exibida as regiões críticas para os processos citados. Os modelos digitais de profundidade (MDP) criados conseguiram representar a superfície submersa de modo satisfatório, com valores reduzidos para o EMQ e coeficientes de determinação (R²) que variaram entre 0,865 e 0,967. Em relação aos trechos estudados, o percentual de pontos utilizados na construção dos MDPs foi mais relevante no terceiro trecho executado em seções longitudinais e com menor densidade de pontos, tendo apenas o interpolador IQD apresentado baixo desempenho comparado as demais técnicas de interpolação. O perfil primitivo, tomado como referência de equilíbrio entre o volume erodido e depositado servirá como parâmetro para previsão dos locais com maiores tendências de agradação, fornecendo informações importantes para o controle das dragagens de manutenção. Foram comparados os perfis longitudinais e transversais de duas áreas situadas no canal de navegação oeste, uma com 350 metros e outra com 1000 metros, onde se verificou que na área 1 a erosão/remoção de sedimentos superou a sedimentação/agradação, indicando a ocorrência de dragagem no intervalo entre os dois levantamentos associado aos processos naturais. Na área de estudo 2 o processo de sedimentação/agradação superou o de remoção/erosão, com um volume equivalente a uma camada de 1 cm de espessura. A agradação ocorreu de forma homogênea no canal de navegação, enquanto que a erosão localizou-se nas margens, mais intensamente na margem direita. / The city of Recife is facing mobility problems in recent years due to increased movement of motor vehicles associated with occupation of urban space that hinders the creation or expansion of roads. The solution to this problem through the investment of new public transport options and in that sense did the idea of creating a river transport system in the Capibaribe River. The creation of a river corridor requires investment in natural trough modification of the river through deepening dredging, and the control of these dredging is done by bathymetric surveys for the depth of the submerged surface before and after the dredging, measure the dredged volumes, and monitor the erosion and deposition of riverbed sediment. In this context, the study aimed, in Chapter 1, evaluate the bathymetric surveys and their influence in determining the submerged surface, investigate the differences between 4 spatial interpolation by varying the density of points, direction of the survey (longitudinal sections or cross sections. In Chapter 2, we aimed to evaluate the bed ways of longitudinal and transverse profiles, after the dredging depth, focusing on the impacts of dredging in erosion and sediment deposition, which was prepared also modeled and displayed regions Critical to the above processes. Digital models of depth created managed to represent the submerged surface satisfactorily, with lower values for EMQ and coefficients of determination (R²) ranging between 0.865 and 0.967. With regard to the sites studied, the percentage of points used in the construction of MDPs was more relevant in the third stretch run on longitudinal sections and lower density of points, having only IQD interpolating presented poor performance compared to the other interpolation techniques. Primitive profile, taken as reference balance between eroded and deposited volume will serve as a parameter for predicting the places with major trends of aggradation, providing important information for the control of maintenance dredging. They compared the longitudinal and transverse profiles of two areas located in western shipping channel, one with 350 meters and over 1000 meters, where it was found that the area 1 to erosion / sediment removal exceeded sedimentation / aggradation, indicating the occurrence of Dredging in the interval between the two surveys linked to the natural processes. In the study area 2 the sedimentation / agradation exceeded the removal / erosion, with a volume equivalent to 1 cm thickness. The aggradation occur homogeneously in the navigation channel, while erosion was located on the banks, more intensely on the right bank.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica, Escola de Engenharia, 2009. / Submitted by Lilian M. Silva (lilianmadeirasilva@hotmail.com) on 2013-04-20T19:57:52Z No. of bitstreams: 1 Estudo das propriedades químicas dos rejeitos de dragagem para utilização como solo fabricado para fins agrícolas.pdf: 3400808 bytes, checksum: ee6262b434d2d3a9593672ab06f9c86b (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2013-06-04T19:12:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Estudo das propriedades químicas dos rejeitos de dragagem para utilização como solo fabricado para fins agrícolas.pdf: 3400808 bytes, checksum: ee6262b434d2d3a9593672ab06f9c86b (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-04T19:12:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Estudo das propriedades químicas dos rejeitos de dragagem para utilização como solo fabricado para fins agrícolas.pdf: 3400808 bytes, checksum: ee6262b434d2d3a9593672ab06f9c86b (MD5) Previous issue date: 2009 / A dragagem pode ser considerada como o ato de retirada de material do leito dos corpos de água, principalmente para o aprofundamento e alargamento de canais em rios, portos e baías,construção de diques, fundações para pontes e outras estruturas. Devido à necessidade de navegação de grandes embarcações no Porto do Rio Grande, periodicamente é necessária a realização de dragagens. A pesquisa com material dragado é feita devido ao potencial econômico do rejeito gerado e ao problema ambiental gerado por ele. É importante desde o projeto da obra, o conhecimento das características físico-químicas dos sedimentos. A natureza de contaminantes em materiais dragados varia muito, dificultando as considerações sobre usos benéficos do rejeito, e embora algumas vias navegáveis estejam localizadas próximas a áreas industrializadas ou centros urbanos, a maior parte do material dragado é considerada não contaminada. A caracterização do material dragado para uso como fertilizante é feita pela determinação de matéria orgânica, pH, salinidade, N, P, K, Ca, Mg,metais pesados e Capacidade de Troca Catiônica (CTC), que depende do pH e diretamente proporcional a concentração de argila, conteúdo de matéria orgânica e sua granulometria.Foram feitas análises químicas para a determinação de contaminantes na lama (segundo o CONAMA), e análise de fertilidade do solo (Comissão de Química e Fertilidade do Solo RS/SC) para o estudo da sua utilização. Assim, o estudo do resíduo do material dragado é de suma importância tanto para os custos da operação, quanto para o aproveitamento desse material e cuidado com o meio ambiente. O resíduo estudado foi depositado em bacias de sedimentação em 2001, onde em 2006 mostrou um grande desenvolvimento de vegetação na área que a lama foi depositada, indicando o potencial do resíduo, que foi comprovado pelas análises. / Dredging may be considered as the act of removal of material from the bed of the water bodies, mainly to the deepening and widening of channels in rivers, harbors and bays, construction of dams, foundations for bridges and other structures. Due to the need for navigation of large vessels in the Port of Rio Grande, it is periodically necessary to carry out dredging. The research with dredged material is carried out due to the economic potential of the waste generated and the environmental problem created by it. It is important since the project, the knowledge of the physicochemical characteristics of sediments. The nature of contaminants in dredged material varies widely, making it difficult the comments on the beneficial uses of waste, and although some waterways are located close to industrial areas or urban centers, most of the dredged material is not considered contaminated. The characterization of dredged material for use as fertilizer is made by the determination of organic matter, pH, salinity, N, P, K, Ca, Mg, heavy metals and cation exchange capacity (CEC), which depends on the pH and is directly proportional to concentration of clay, content of organic matter and its granular size. Chemical analyses were performed for the determination of chemical contaminants in the mud (according to CONAMA), and analysis of soil fertility (Commission of Chemistry and Soil Fertility RS / SC) for the study of its use. Thus, the study of the residue of the dredged material is of great importance for the costs of operation, for the use of this material and for care with environment. The waste studied was deposited in basins of sedimentation in 2001. In 2006 this area showed a great development of vegetation where that the mud was deposited, indicating the potential of the residue, which was proven by analyses.

The dredging activity is increasing worldwide due to ships that require bigger drafts, and consequently deeper navigation channels. Some dredging projects requires the operation of cutter suction dredgers on open waters, once these are capable of removing compact sediments and rocks while still maintaining a good productivity. These facts motivated the creation of a weather driven downtime prediction software for this type of operation, based on simplified calculations of the main dredging systems of a CSD. The motions caused by waves, and the forces and moments caused on these dredgers by winds, waves and currents were analyzed in order to evaluate the influence of each parameter magnitude and direction on the behavior of the vessel. The main criteria of the dredger influenced by this conditions were determined by a literature review as being the swing winch required power, the interaction between the cutterhead and the soil, and the anchoring system resistance, this that can be both a spud pole system stress or the Christmas tree cable tension. In this research, only the spud pole system bending stress was considered. Three mathematical models were developed to represent those systems. Since the non-linearity of the relation between the reaction forces of the dredger and the soil was not an object of the study, this process is represented by a constant user defined reaction force and a horizontal cutterhead velocity model. The efficiency of these models were tested by applying them on a case study of the dredging of the Açu port on the Brazilian coast by the Taurus II dredger. Simultaneous wind, wave and current data data were used as input to these models by creating a time series scenario of the operation period. The results for both scenarios showed that the operation would be close to impossible due to wave generated dynamic stress on the spud pole. / A atividade de dragagem no mundo é cada vez mais significativa em função do aumento dos navios que operam em portos, estes que possuem maior calado e requerem, consequentemente, canais de navegação mais profundos. Alguns projetos de dragagem utilizam dragas de sucção e recalque em mar aberto, dada a capacidade destes equipamentos de remover sedimento compactado e rochas, ainda mantendo uma boa produtividade. Estes fatos motivaram a criação de um programa de previsão de downtime gerado por condições ambientais de dragas de sucção e recalque baseado em modelos matemáticos simplificados. Os movimentos causados por ondas, e as forças e momentos causados na draga por ventos, ondas e correntezas foram analisados de forma a se obter a influência da magnitude e direção de cada um destes parâmetros no comportamento da embarcação. Os principais sistemas da draga influenciados por estas condições foram determinados com base em uma revisão bibliográficas como sendo a potência requerida nos guinchos de varredura, a interação do cortador com o solo e a resistência do sistema de ancoragem, sendo este a tensão de flexão dinâmica na trave do spud ou as tensões de ancoragem pelo sistema de árvore de natal. Três modelos matemáticos foram desenvolvidos para representar estes sistemas. Considerando a não linearidade da interação entre a draga e o solo, este processo foi representado por uma força de reação definida pelo usuário e pela velocidade horizontal do cortador. A eficiência destes modelos foi testada ao aplicá-los em um estudo de caso da dragagem do porto de Açu, na costa brasileira pela draga Taurus II. Valores simultâneos de ondas, ventos e correnteza foram utilizadas como entrada nestes modelos, através da criação de um cenário hipotético de série temporal. Os resultados para ambos os casos demonstraram que a operação seria impossibilitada em função de tensões de flexão dinâmicas no spud maiores que o limite determinado.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1948.pdf: 3986602 bytes, checksum: 9a132909614ce941cb0b3e605d507bed (MD5) Previous issue date: 2007-10-19 / Financiadora de Estudos e Projetos / Contaminated sediments is a worldwide problem, and mobilization of contaminants is one of the most critical issue in environmental risk assessment when dredging projects are concerned. Considering this, we decided to investigate if and how toxic metals and persistent organic compounds such as PAH and PCB are mobilized during dredging operations in the Port of Santos channel (São Paulo State, SE Brazil) in an attempt to assess changes in bioavailability and toxicity of those contaminants. Samples were collected in the dredging site before dredging, in the dredge s hopper (suction hopper dredge) and in the disposal site and its surroundings. Metals and persistent organic compounds were extracted from sediment samples according to USEPA methods for environmental samples. Ecotoxicological assessment was done on bulk sediment samples and in its pore water and elutriate. Results have shown that bulk sediments from the dredging sites are moderately contaminated with As, Pb and Zn and most severely with Hg, as well as had relatively high PCBs and PAHs concentrations (0,8 mg kg-1 for total Hg and 470 μg kg-1 for total PAHs, for example). These results have also shown a 50% increase in the total PAHs concentration in total suspended solids of the water samples collected inside of the dredge s hopper (679 μg kg-1 total PAHs on the total suspended solids against 479 μg kg-1 on bulk sediments from the channel collected on Alemoa terminal). This finding is of great concern as these data refer to the dredge overflow water which is pumped back to the ecosystem during dredging operations. Toxicity tests done with bulk sediment using the amphipod Tiburonella viscana did not show any toxicity, but the tests with the larvae of the sea urchin Lytechinus variegatus showed toxicity to the interstitial waters and elutriates of samples collected in the channel (dredging site), disposal site (sea site) and dredge´s hopper. In this study we also compared the obtained results to the widely used sediment quality guidelines (ERL and ERM), and to a sediment quality assessment scheme (based on various lines of evidence), as well as, to the Brazilian National Council for the Environment resolution called CONAMA 344/04. It can be seen in the results obtained in microcosm experiments (laboratory) that some organic compounds, mainly fluoranthene and pyrene, can be released from the sediments to the water. Such release was detected in the analysis of these compounds adsorbed in semi-permeable membranes (SPMDs) used in these tests. We hope that the results of this study will be used in the future to support a better planning of management strategies in dredging operations and sediment disposal in marine environment in Brazil. / Este trabalho visa avaliar os impactos causados pelas atividades de dragagem sobre a qualidade dos sedimentos do canal do Porto de Santos, priorizando o levantamento de dados tendo em vista o entendimento das alterações da partição, biodisponibilidade e toxicidade de contaminantes decorrentes destas atividades. Esta avaliação foi realizada através da determinação da concentração de contaminantes químicos (nutrientes, metais e compostos orgânicos xenobióticos) dos sedimentos (fração fracamente ligada), de suas águas intersticiais e elutriatos, e também, através de uma avaliação ecotoxicológica. As amostras foram coletadas nos sítios de dragagem (previamente à mesma) em cinco pontos do canal (dois próximos ao Terminal da Alemoa, dois no Terminal de Conteineres e um em frente ao Armazém 23), na draga após a dragagem (no interior da cisterna) e no sítio de disposição (antes e após a abertura da cisterna do navio). Os metais e os compostos orgânicos foram extraídos de acordo com os métodos da USEPA com extração por ácido nítrico e peróxido de hidrogênio para metais e ácido nítrico, sulfúrico e permanganato de potássio para mercúrio e com mistura hexano/acetona em ultra-som para compostos orgânicos. Os metais são determinados por espectrofotometria de absorção atômica e os compostos orgânicos são determinados por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas. Os resultados obtidos foram comparados a diferentes valores-guia de qualidade de sedimentos e aos critérios numéricos para a avaliação e classificação da qualidade de sedimentos a serem dragados que constam da Resolução CONAMA Nº 344/04. A partir dos resultados alcançados, foi possível constatar a contaminação do sítio de estudo por compostos orgânicos (como PAH e n-alcanos) e por metais (como Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn) e pelo semimetal As em níveis moderados e uma contaminação mais acentuada por Hg. As concentrações dos sedimentos do terminal da Alemoa estiveram na ordem de 470 μg kg-1 para PAH totais e 0,8 mg kg-1 para Hg total, sendo que este último violou os níveis 1 e 2 da Resolução CONAMA Nº 344/04. Nos testes de toxicidade, embora nos testes realizados com anfípodos (Tiburonella viscana), o sedimento integral em si não tenha se mostrado tóxico, suas águas intersticiais e elutriatos mostraram-se tóxicas nos testes realizados com larvas de ouriços (Lytechinus variegatus). Pôde-se, também, observar que o material particulado suspenso, coletado no interior da cisterna da draga, apresenta uma concentração maior destes elementos comparando-se ao sedimento original (679 μg kg-1 de PAH totais nos sólidos totais suspensos contra 479 μg kg-1 nos sedimentos do canal coletados no terminal da Alemoa) e, como durante a dragagem este material retorna ao ambiente através do overflow (eliminação da água excedente da cisterna da draga), é de se esperar um impacto negativo causado pelo retorno desses particulados e contaminantes ao ambiente. A partir dos experimentos de microcosmos desenvolvidos, pôde-se constatar que alguns compostos orgânicos, em especial fluoranteno e pireno, são liberados do sedimento para a coluna d'água, fato constatado pelo aumento da concentração desses compostos adsorvidos nas membranas semi-permeáveis (SPMDs) empregadas para tal fim, técnica esta, que poderia ser empregada em programas de monitoramento de atividades de dragagem. Espera-se que, de alguma forma, este trabalho possa contribuir, no futuro, a um melhor planejamento de estratégias de manejo e de tomada de ações para operações de dragagem e disposição de material dragado no ambiente marinho no Brasil.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Oceanografia Física, Química e Geológica, Instituto de Oceanografia, 2006. / Submitted by Cristiane Silva (cristiane_gomides@hotmail.com) on 2013-02-18T11:35:13Z No. of bitstreams: 1 2006_Lice.pdf: 2445894 bytes, checksum: 98bb19b4f2e28361a620662224bad0d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2013-06-11T22:11:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Lice.pdf: 2445894 bytes, checksum: 98bb19b4f2e28361a620662224bad0d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-11T22:11:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Lice.pdf: 2445894 bytes, checksum: 98bb19b4f2e28361a620662224bad0d2 (MD5) Previous issue date: 2006 / Os hidrocarbonetos derivados do petróleo são causa de grande preocupação ambiental devido à elevada toxicidade para os seres vivos, especialmente de algumas espécies aromáticas, sendo até mesmo classificadas como carcinogênicas e mutagênicas. A presente pesquisa estudou a capacidade de liberação destes compostos para a coluna de água a partir de sedimentos provenientes de cinco locais suscetíveis a impactos por hidrocarbonetos e potencialmente contaminados da área portuário-estuarina da cidade do Rio Grande, RS, Brasil. A liberação dos hidrocarbonetos foi simulada em testes de elutriação e submetida a diferentes tempos de repouso, 60, 90 e 120 min, a fim de determinar o tempo de residência destas substâncias na coluna de água após um evento crítico de ressuspensão. As análises dos hidrocarbonetos foram realizadas por cromatografia gasosa, acoplada a um detector de ionização por chama para identificação dos hidrocarbonetos alifáticos e a um detector de massa para os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs). Os mesmos índices geoquímicos indicativos da origem da contaminação nos sedimentos foram utilizados para descrever os hidrocarbonetos liberados dos sedimentos para os elutriatos. O procedimento de normalização dos teores de hidrocarbonetos pela quantidade de sedimento da elutriação aparece como uma importante ferramenta para qualificar a análise da liberação destes compostos. O estudo constatou que os sedimentos contaminados, durante eventos de ressuspensão, agem como fonte de contaminação por hidrocarbonetos alifáticos e por HPAs para a coluna de água. Para os compostos alifáticos não foi verificada influência das características texturais dos sedimentos sobre o tempo de residência na coluna de água. Em geral, o tempo de residência médio determinado foi de 89 horas. O impacto decorrente de uma dragagem analisado através de um modelo empírico é interpretado como leve, uma vez que as quantidadesliberadas são similares a pequenos derrames habitualmente verificados naregião. Uma alta capacidade de liberação e de re-aprisionamento aos sedimentos foi identificada para os n-alcanos ímpares C29, C33 e C17. Os HPAs identificados em quase todos os elutriatos foram o antraceno, naftaleno e fenantreno. Foi caracterizada uma contaminação pontual no Posto Náutico. Se neste local viesse a ocorrer uma dragagem, de acordo com o modelo empírico, os compostos benzo(a)antraceno e criseno ultrapassariam os limites do CONAMA e WQC, enquanto o benzo(b)fluoranteno, benzo(k)fluoranteno e benzo(a)pireno ultrapassariam o WQC. Salienta-se que os dados apresentados podem estar subestimados de acordo com o modelo empírico utilizado e as limitações metodológicas do presente estudo. / The petroleum derivate hydrocarbons are cause of great environmental concern due to its raised toxicity to living beings, especially from some aromatic ones, being even classified as carcinogenic and mutagenic. The present research studied the release capacity of these compounds to the water column from the sediments coming from five hydrocarbons impacts susceptible places potentially contaminated in estuarine harbor area of Rio Grande City, RS, Brazil. The hydrocarbons release was simulated by elutriation tests and submitted to different rest times, 60, 90 and 120 min, in order to determine the residence time of these substances on the water column after a critic ressuspention event. The hydrocarbons analyses had been carried out by gaseous chromatography, connected to a flame ionization detector for identification of aliphatic hydrocarbons and connected to a mass detector for polycyclic aromatic ones (PAHs). The same geochemical index used for sediments as indicative of contamination origin had been used to describe the hydrocarbons released to elutriate from sediments. The procedure hydrocarbon content normalization for the sediment amount on elutriation appears as an important tool to qualify the release analysis of these compounds. The study evidenced that contaminated sediments, during ressuspention events, acts as a source of contamination to the water column by aliphatic hydrocarbons and PAHs. To the aliphatic composites was not verified an influence of sediments texture characteristics on water column residence time. In general, 89 hours was determined as mean residence time. The dredge impact was analyzed by an empiric model and is interpreted as weak therefore the released quantities are similar to small spills usually verified on the region. A high release and recapture sediment capacity was identified to the odd nalkanes C29, C33 and C17. In almost all elutriates was identified the HPAs anthracene, naphthalene and phenanthrene. A punctual contamination was characterized in Posto Náutico (nautic oil station). If on this site occurs a dredge work, due to de empiric model, the composites benzo(a)anthracene and chrysene will exceed the CONAMA and WQC limits while benzo(b)fluoranthene, benzo(k) fluoranthene and benzo(a)pyrene will exceed the WQC limits. The shown data can be sub estimated in agreement with the present study empiric model used and methodological limitations.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica, Escola de Engenharia, 2009. / Submitted by Lilian M. Silva (lilianmadeirasilva@hotmail.com) on 2013-04-20T17:59:41Z No. of bitstreams: 1 Estimativas da contaminação dos sedimentos dragados no porto de Rio Grande para disposição em solo..pdf: 1923559 bytes, checksum: 6f97d179c3f2dee35f932ef048833ef4 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2013-06-09T00:57:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Estimativas da contaminação dos sedimentos dragados no porto de Rio Grande para disposição em solo..pdf: 1923559 bytes, checksum: 6f97d179c3f2dee35f932ef048833ef4 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-09T00:57:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Estimativas da contaminação dos sedimentos dragados no porto de Rio Grande para disposição em solo..pdf: 1923559 bytes, checksum: 6f97d179c3f2dee35f932ef048833ef4 (MD5) Previous issue date: 2009 / Este trabalho objetivou avaliar os níveis de contaminação dos sedimentos do canal de acesso ao Porto de Rio Grande – RS, com vistas a sua disposição em terra. Foram analisados os seguintes elementos: As, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn, COT, N-Total e P-Total. Os dados utilizados foram obtidos do Programa de Monitoramento elaborado pela FURG, em 2006, para a SUPRG, para o licenciamento de dragagem de manutenção. Em contraste a estes dados foram utilizados, também, àqueles gerados pela MRS, em 2007, para o licenciamento da obra de prolongamento dos molhes e aprofundamento do canal de acesso ao porto (de 40 para 60 pés). Os três níveis em que foram coletadas as amostras (Topo, Meio e Fundo) foram submetidos ao teste t, para diferenças entre médias, comparados dois a dois. Para cada elemento proposto, foram ajustadas as distribuições de probabilidade, Beta, Gama, Normal, Log-Normal e Weibull. A significância do ajuste das distribuições ao conjunto de dados foi verificada por meio do teste de Kolmogorov-Smirnov. A partir das distribuições que melhor ajustaram-se aos dados observados, foi calculado, para cada elemento o valor esperado para o nível de probabilidade de 0,99. Os valores estimados foram comparados àqueles estabelecidos pela legislação em vigor. Não existem diferenças significativas, ao nível d probabilidade α=0,05, entre os três diferentes níveis amostrados, nas duas séries analisadas. As distribuições que melhor modelaram os dados foram a Beta e a Normal. Os teores encontrados (P≤0,99) comparados aos limites estabelecidos na legislação pertinente denotam que os sedimentos dragados nos canais do porto de Rio Grande poderiam ser dispostos em terra sem impactos significativos ao ambiente. / This work estimates the levels of contamination of the sediments in the access channels to port of Rio Grande - RS, with views at land disposition. The following elements were analyzed: As, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn, COT, total N and total P. The used data were obtained of the Monitoring Program developed by FURG, in 2006, for SUPRG, for the licensing of maintenance dredging. It is composed by a group of 12 sediment cores, with samples collected in three levels of depth. Opposing these datas, was also used the information generated by MRS, in 2007, for the licensing of thework jetties prolongation and deepening of the access channel to the port (from 40 ft to 60ft). This series is constituted of a group of 111 sample points of which 31 are cores in three depth levels. The different levels were submitted to the ttest, for differences among the averages, comparedtwo by two. For each proposed element, probability distributions were adjusted, searching the ones that best represented the series of the data. The tested distributions were: Beta, Gama, Normal, Log-normal and Weibull. The significance of the adjustment of the distributions to the dataset was verified through the test of Kolmogorov-Smirnov. Considering the best distributions adjusted to the observed data, calculations were made, for each element the expected value for the level of probability of 0,99. It doesn’t significant differences, at the probability level α=0,05, among the three different depth sampled, in the both series analyzed. The distributions that best modeled the data were the Beta and the Normal.The estimated values were compared to those established by the legislation. The results found demonstrate that these sediments could be disposed in land without significant impacts to the environment.

Orientador: Edson Tomaz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T17:44:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lia_LuisRenatoBastos_D.pdf: 1478862 bytes, checksum: 73ecd7db93a5bf1d1ee89c38d2c003b6 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A Costa da Mata Atlântica é uma região do Estado de São Paulo com uma grande importância econômica, principalmente devido ao porto de Santos, o maior da América Latina e ao complexo industrial de Cubatão. O estuário da região foi impactado ao longo de anos pelas atividades antrópicas das indústrias, porto e da população residente nas vizinhanças do estuário. O objetivo deste trabalho consistiu no desenvolvimento e aplicação de uma metodologia integrada para um diagnóstico ambiental da área de influência do descarte do material dragado no sistema estuarino de Santos. Nas campanhas de monitoramento foram avaliadas a qualidade das águas e sedimentos através de análises físico-químicas e ecotoxicológicas. As amostras foram coletadas em nove estações de amostragem, sendo uma delas na região de disposição do material dragado e as demais na zona costeira dos municípios de Praia Grande, Santos, Guarujá e Bertioga. No intervalo de tempo entre as duas campanhas avaliadas, foi dado início às atividades de dragagem do canal de Piaçaguera. Os resultados obtidos foram comparados aos padrões da legislação brasileira para águas salinas (Resolução CONAMA nº 357/05) e sedimentos (Resolução CONAMA nº 344/04). Em uma das campanhas também foi avaliada a comunidade de fundo inconsolidado (bentos). A integração dos resultados foi realizada através de diferentes métodos incluindo técnicas de análise multivariada. A aplicação do método de Análise de Fatores elucidou a relação dos contaminantes ambientais com os efeitos biológicos observados. Confirmou-se que uma abordagem integrada utilizando diversas técnicas é necessária para caracterizar regiões impactadas. As duas campanhas avaliadas apresentaram padrões e estruturas diferentes que foram evidenciadas pela Análise de Fatores e correlações. Foi possível propor uma metodologia sistematizada para o diagnóstico da região estudada e espera-se que, de alguma forma, este trabalho possa fornecer subsídios de gestão e controle ambiental das atividades de dragagem, para as empresas envolvidas e órgãos ambientais / Abstract: The Atlantic Forest coastal plain which surrounds the city of Santos in the State of São Paulo, Brazil, has a great economic importance, principally due to the port of Santos, the largest in Latin America, and the Cubatão industrial complex. The region¿s estuary has been polluted by multiple contaminant sources for decades, due to industrial, portuary and human activities. The aim of this work is to develop and apply an integrated method of environmental assessment of the dredging disposal site in Santos estuarine system (SES). Samples of water and sediment were collected at nine monitoring stations in order to perform physical, chemical and ecotoxicological analyses. One of the stations is at the actual disposal site, while the others are situated along the shorelines of the cities of Praia Grande, Santos, Guarujá and Bertioga. The dredging activities in the Piaçaguera channel, part of SES, started between the two sampling campaigns. The results are compared with Brazilian and foreign guidelines for sediment and water quality. In one of the campaigns, the benthic community was also analysed. The results were integrated by different methods including multivariated statistical analysis. The application of Factor Analysis explained the relationship between the chemical contaminants and the observed biological responses. It was confirmed that an integrated approach with different tools is necessary to the characterization of polluted sites. It was possible to propose a diagnosis method for the region studied and contribute to the pollution control and environment assessment performed by the companies involved as well as state and federal environmental organizations / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química