Este documento apresenta um método para mapear a vulnerabilidade à poluição no ABC paulista utilizando técnicas de geoprocessamento e modelagem multicritério. Foram coletados e processados dados sobre poços, áreas contaminadas, hidrografia, solos e outros para gerar mapas de condutividade hidráulica, nível estático, índice de vulnerabilidade de aquíferos e raios de proteção. Essas camadas foram padronizadas e combinadas em um modelo multicritério para avaliar locais preferenciais para implantação de ater

1. Prática de Mapeamento
de Poluição
Vitor Vieira Vasconcelos
Disciplina de Caracterização Geoambiental
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental
Universidade Federal do ABC
Santo Andre-SP
Novembro de 2019

2. Objetivos
●
Mapear vulnerabilidade à poluição
no ABC
●
Métodos de mapeamento
– Interpolação
– Raios de contaminação (buffer)
– Modelagem multicritério

3. Dados iniciais
●
Municípios – IBGE
●
Áreas contaminadas – CETESB
●
Poços – SIAGAS (CPRM)
●
Hidrografia – DataGeo
●
Aquíferos – Instituto Geológico
●
Teor de argila dos solos – SoilGrids
●
Modelo Digital de Elevação – Emplasa
●
Mapa de uso do solo – Emplasa
Disponíveis em:
https://yadi.sk/d/M6UGbrJlgl09Wg

4. Iniciar ao QGIS 3.8 Desktop with Grass
●
Menu “Projeto” -> Abrir ->
“mapeamento_poluição.qgz”

6. Estimação da
condutividade
hidráulica pelo
método da vazão
ABGE – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE GEOLOGIA DE ENGENHARIA. Ensaios de
Permeabilidade em Solos: orientações para a sua execução em campo. 1996.

7. ●
Visualizar a camada “pocos_condutividade”
– Poços contendo informações de vazão, rebaixamento e diâmetro
●
Clicar com o botão direito do mouse sobre a camada e selecione
“Abrir tabela de atributos”

8. ●
Clique no ícone da Calculadora de Campos

9. ●
Criar um novo campo
●
Nome = condutividade
●
Tipo = número decimal
●
Expressão =
"vazao_estabilizacao" / (5.5 * ( "nivel_dinamico" - "nivel_estatico" ) * ( "diametro_mm" / 2000))
Rebaixamento Raio (m)

10. ●
Clique no ícone para gravar as alterações
e depois no ícone para terminar a edição

11. ●
Duplo clique na camada
pocos_condutividade
●
Aba simbologia
●
Graduado
●
Coluna = condutividade
●
Modo = Quantil
●
Classificar
●
Apply

13. ●
Menu processar -> Caixa de ferramentas
●
Interpolar -> Interpolação IDW

14. ●
Camada vetorial =
pocos_condutividade
●
Atributo = condutividade
●
Icone “adicionar”
●
Extensão = Usar
extensão da camada ->
municípios
●
Tamanho do pixel = 90

15. ●
Duplo clique na camada “Interpolado”
●
Tipo de renderização = Banda simples falsa-cor
●
Gradiente de cores -> Spectral -> Inverter gradiente de cores
●
Modo = Quartil
●
Classificar
●
Apply

17. ●
Expandir camdadas do Grupo “Parte 2”
●
Visualizar camadas “pocos_vazao” e “vazao_interpolado”
●
Indicador
complementar de
vulnerabilidade à
poluição
●
Mais pontos do
que os de
condutividade
Condutividade

18. ●
Visualizar camadas “pocos_nivel_estatico” e
“nivel_estatico_interpolado”

19. Método AVI
(Aquifer Vulnerability Index)
●
Espessura (d) de cada camada sedimentar acima da parte saturada do
aquífero;
●
Condutividade hidráulica de cada uma dessas camadas sedimentares (K).
●
Com base nesses dois parâmetros, d e K, a resistência hidráulica (C) é
calculada pela Equação:
C = Σ di/ki para camadas de 1 a i
VAN STEMPVOORT, D.; EWERT, L.; WASSENAAR, L. AVI: A Method for Groundwater
Protection Mapping in the Prairie Provinces of Canada. PPWD pilot project, Sept. 1991 - March
1992. Groundwater and Contaminants Project, Environmental Sciences Division, National
Hydrology Research Institute, Saskatoon, 1992

20. ●
Menu “Raster” -> Calculadora Raster
●
“nivel_estatico_interpolado@1” / “Interpolado@1”
●
Camada de saída = iva (escolha pasta)

21. ●
Duplo clique na camada “iva”
●
Aba “Simbologia” -> Estilo -> Carregar estilo -> “paleta_iva.qml”

22. Nível estático
Condutividade

23. ●
Incluir os poços e as áreas contaminadas sobre o IVA

24. Raios de Proteção
• Decreto Estadual nº 32.955, de 1991, que dispõe sobre a
preservação dos depósitos naturais de águas subterrâneas do
Estado
o Perímetro Imediato de Proteção sanitária de poços: 10 metros
o Perímetro de alerta de poluição: depende da velocidade de fluxo do
aquífero (50 dias)
• Instituto Geológico. Roteiro Orientativo para Delimitação de
Áreas de Proteção de Poços. 2010.
o Perímetros de Alerta variam de 30 a 100 metros, dependendo do tipo
de aquífero
o Na região do Grande ABC, perímetros variam de 30 a 50 metros

25. ●
No grupo de camadas “Parte 3”, visualize a camada Aquíferos
Instituto Geológico. Roteiro
Orientativo para Delimitação de
Áreas de Proteção de Poços. 2010
Aquífero
Vazão dos
poços (m3
/h)
Raio de
proteção (m)
São Paulo
<= 20 30
> 20 50
Cristalino
<= 15 30
> 15 50

26. ●
Menu “Raster” -> Calculadora Raster
●
Expressão =
30 + (20 * ((("aquiferos@1" = 1) * ("vazao_interpolado@1" > 20)) +
(("aquiferos@1" != 1) * ("vazao_interpolado@1" > 15))))
●
Camada de saída = raio
Sedimentar
Cristalino

28. ●
Caixa de Ferramentas -> Análise de dados raster ->
Amostrar valores do raster
●
Inserir camada de pontos -> areas_contaminadas
●
Camadas raster para amostrar -> raio

29. ●
Clique com o botão direito do mouse sobre a camada
“Pontos amostrados” -> Abrir tabela de atributos

30. ●
Caixa de ferramentas -> SAGA -> Vector general ->
Variable distance buffer
●
Shapes = Pontos amostrados
●
Buffer distance = rvalue_1

31. Zoom em São Caetano do Sul

32. ●
Menu “Vetor -> Investigar -> Selecionar por localização...
●
Selecionar feições de: “pocos_abc”
●
Onde as feições: “estão dentro de”
●
A comparar com as feições de: Buffer

33. ●
Clique com o botão direito do mouse sobre a camada “pocos_abc”
●
Exportar -> Salvar feições selecionadas como...

34. ●
Formato = GeoPackage
●
Nome do arquivo -> encontrar o arquivo poluição.gpkg
●
Nome da camada = pocos_contaminação

36. ●
Visualize a camada “hidrografia”
●
No grupo “Parte 4”, visualize a camada
“hidrografia_contaminacao”, que também foi selecionada
por consulta espacial com o buffer

37. Qual seria a melhor localização para
um novo aterro sanitário no ABC?
●
Que variáveis espaciais seriam úteis para
escolher as áreas preferenciais?
– Índice de Vulnerabilidade de Aquíferos (IVA)
– Distância aos poços e à hidrografia
– Altura aos corpos de água
– Teor de argila dos solos
– Distância a ocupações humanas
– Distância a áreas protegidas
(proteção integral e uso sustentável)

38. Precisamos igualar as diferentes
camadas para a mesma unidade de
medida
Padronização =
Valor - Média
Desvio padrão
●
O novo conjunto passa a ter média zero
(com valores positivos e negativos)
●
A unidade de medida passa a ser em
“desvios padrões”, e não mais na unidade original

39. ●
Menu “Raster” -> Extrair -> Recortar pela camada de máscara

40. ●
Camada de entrada = iva
●
Camada máscara = municípios
●
Atribua um valor “sem dados” = -1

41. ●
Caixa de Ferramentas -> Análise de dados Raster
-> Estatísticas da camada raster
●
Camada de entrada = Recortado (mascara)
●
Janela “Visualizador de resultados” -> Estatísticas

43. ●
Menu “Raster” -> Calculadora raster
●
Expressão =
("Recortado (mascara)@1" - 14.963) / 11.703
●
Camada de saída = iva_padronizado (escolher pasta)
Média
Desvio
padrão

44. ●
Duplo clique na camada
“iva_padronizado”
●
Tipo de renderização =
Banda simples falsa-cor
●
Modo = Quartil
●
Classificar
●
Apply

45. ●
Abra o grupo “Parte 5” e visualize as demais variáveis padronizadas
Teor de
argila
Altura a
cursos
d’água
Distância
a cursos
d’água
Distância
a poços
Distância a
Unidades de
Proteção
Integral
Distância a
Unidades de
Uso
Sustentável
Índice de
Vulnerabilidade
de Aquíferos
IVA
Distância a
áreas
urbanas

46. ●
Menu “Raster” -> Calculadora raster
●
Expressão =
(1*"distancia_hidrografia_padronizado@1") +
(1*"altura_drenagem_padronizado@1") +
(1*"argila_padronizado@1") +
(1*"distancia_pocos_padronizado@1") +
(1*"distancia_protecao_integral_padronizado@1") +
(1*"distancia_urbano_padronizado@1") +
(1*"distancia_uso_sustentavel_padronizado@1") +
(1*"iva_padronizado@1")
●
Substitua o número que multiplica cada variável por um
peso de 1 (menos importante) a 10 (mais importante)
●
Camada de saída = multicriterio

48. Possível
resultado

49. ●
Que outros aspectos poderiam ser
considerados na escolha do local de
implantação do aterro sanitário?
●
Quais as simplificações, limitações e
incertezas do modelo multicritério?
●
Quais seriam as etapas posteriores
para decisão sobre o local de
implantação do aterro sanitário?
Reflexão

50. Dúvidas? Comentários?
Obrigado!
Vitor Vieira Vasconcelos
vitor.v.v@gmail.com