Utilização da geoestatística na quantificação do risco de contaminação por metais pesados, na área portuária de Santana-Amapá

Abstract

Neste trabalho é apresentada uma metodologia baseada na teoria geoestatística para a quantificação do risco de contaminação por metais pesados na área portuária de Santana/AP, onde eram desenvolvidas atividades relacionadas ao beneficiamento e comercialização do minério de manganês oriundo das minas de Serra do Navio/AP. Foram considerados 16 metais e 8 deles apresentaram concentração acima do estabelecido na legislação ambiental. Manganês, arsênio, ferro e cádmio apresentaram indícios de vínculos com atividades antrópicas; alumínio, selênio, cobre e chumbo parecem ter sua origem no próprio meio natural. Na classificação das áreas contaminadas, as estimativas foram baseadas em diferentes critérios de otimização. Devido a forte assimetria apresentada pelas variáveis, a classificação baseada em estimativas do tipo média e mediana mostrou-se inadequada. Estimativas quantis baseadas em funções de perda assimétricas apresentaram melhores resultados. A utilização de funções de perda específicas permitiu a avaliação do impacto econômico sobre custos de remediação de áreas contaminadas e custos de saúde, de modo a minimizar a perda esperada na classificação das áreas contaminadas. Os maiores custos globais de saúde foram observados para o ferro, seguido pelo manganês, arsênio e cádmio. Um modelo de decisão econômico baseado em riscos foi usado para avaliar os resultados. Esses resultados mostraram que os riscos ótimos, relacionados aos custos mínimos de remediação, foram aproximadamente iguais à proporção acima do limite máximo tolerável observada nas amostras (probabilidades marginais) de cada respectivo metal analisado.

In this study a methodology based on geostatistical theory was used to help quantify the risk of heavy metal contamination in the area surrounding Santana/AP. In this region activities related to the processing and commercialization of manganese ore from the Serra do Navio mine were carried out. We utilized results of 16 different metals (8 having concentrations above the limits established by environmental legislation). Manganese, arsenic, iron and cadmium showed evidence that their concentrations were due to anthropogenic activities. In contrast, the high aluminum, selenium, copper and lead concentrations appear to be related to the natural environment. For the classification of the contaminated areas, estimates were based on different optimization criteria. Due to high asymmetry presented by the variables the classification based in estimates of the average and median showed inadequate. Quantitative estimates based on functions of asymmetric loss yielded the best results. The utilization of functions of specific loss permitted the evaluation of economic impact of remediation costs and health costs in a manner to minimize the expected loss in the classification of such contaminated areas. The greatest overall health costs were observed for iron, followed by manganese, arsenic and cadmium. An economic decision model based on risks was used to evaluate the results. The results show that the optimal risk, related to the minimum cost of remediation, went approximately like the proportion above of the tolerable maximum observed in the samples (marginal probabilities) in each respective metal analyzed.