A DETECÇÃO REMOTA NA ANÁLISE DOS RISCOS TECNOLÓGICOS ... · e.g. elementos de alta tecnologia: ... Produtos digitais auxiliares derivados da imagem e da ... Riscos tecnológicos

A DETECÇÃO REMOTA NA ANÁLISE DOS RISCOS

TECNOLÓGICOS ASSOCIADOS À EXTRACÇÃO MINEIRA

Lídia Quental Daniel Oliveira

[email protected] [email protected]

CICLO DE ENCONTROS CIENTÍFICOSA Ciência na Prevenção e Mitigação dos Riscos em PortugalRISCOS TECNOLÓGICOS Fundação Calouste Gulbenkian

mailto:[email protected]











Iniciativa Riscos Ciclo de Encontros: RISCOS TECNOLÓGICOS Fundação Calouste Gulbenkian, 23-05-2013

INTRODUÇÃOIndústria extractivaTipologia de imagens utilizada na análise de perigosidade e risco

tecnológico

CASOS DE ESTUDO DERRAMES DE BARRAGENS MINEIRASÁrea mineira da Panasqueira (Zona Centro Ibérica)

CONTAMINAÇÃO DE SOLOS E ÁGUAS / DRENAGEM ÁCIDA MINEIRAÁrea mineira de S.Domingos (Faixa Piritosa Ibérica)

NOTA FINAL


Adapt. Environmental Code of Practice for Metal Mines. Environment

Canada © Her Majesty the Queen

in Right of Canada, represented by the Minister of the Environment, 2009).

Indústria extractiva como suporte das sociedades tecnológicase.g. elementos de alta tecnologia: terras raras, além de outros

Adapt. Environmental Code of Practice for Metal Mines. Environment

Canada © Her Majesty the Queen

in Right of Canada, represented by the Minister of the Environment, 2009).


Probabilidade de ocorrência de eventos danosos à vida é variável em função das decisões de investimento da indústria produtiva mineira

Tende a ser mais importante na fase de operações.

No fecho da mina, podem ser relevantes emm particular em minas antigas sem reabilitação e monitorização regular

Indústria extractiva como suporte das sociedades tecnológicase.g. elementos de alta tecnologia: terras raras, além de outros

RISCO TECNOLÓGICO

riscos a curto prazo p e I eventos críticos com amplasconsequências

ex: derramamento tóxico de substâncias por rotura de barragens

R = p⋅ I R - risco de ocorrer um episódio danoso

p - probabilidade de ocorrência

I - intensidade dos danos

http://www.sciencedaily.com/releases/2010/11/101105085426.htm

http://www.sciencedaily.com/releases/2010/11/101105085426.htm

RISCO TECNOLÓGICOR = p⋅ I R - risco de ocorrer um episódio danoso

p - probabilidade de ocorrência

I - intensidade dos danos

riscos a longo prazo p e I

ex: a contaminação de solos e águas

contaminação dos sistemas

naturais, por lançamento e

deposição de resíduos do

processo produtivo.

pH=1

TIPOLOGIA DE IMAGENS UTILIZADA

IMAGENS DE ALTA RESOLUÇÃO ESPACIAL

PIXEL=0,6m (após fusãode imagem)

ALJUSTREL, 07/11/2004PANASQUEIRA 20/11/2004

SINAL / RUÍDO elevada

BandasExtensãoespectral(nm)

Pan 450-900 P&B

1 450-520

2 520-600

3 630-690

4 760-900

Caracterização de uma área ante-evento catastrófico, de modo a extrair informação

para previsão de cenários de desastre e com possibilidade de actualização regular

Data cubePixel spectral response

TIPOLOGIA DE IMAGENS UTILIZADA

IMAGENS DE ALTA RESOLUÇÃO ESPECTRAL

Cartografar a nível químico e mineralógico a dispersão de contaminantes

e hierarquizar os mais perigosos

ESPECTROSCOPIA DE IMAGEM

Dezenas a centenas de bandas

PIXEL= variável em função da altitude e do sensor

SINAL / RUÍDO > 500

CASOS DE ESTUDODERRAMES DE BARRAGENS MINEIRASÁrea mineira da Panasqueira (Zona Centro Ibérica)

Regional Enterprise Network Decision-Support System

For Environmental Risk and Disaster Management of

Large-Scale Industrial Spills FP5 2004-2007

Desenvolvimento de um sistema de apoio à decisão e gestão de informação em rede, do risco ambiental causado pelo impacto de derrames industriais (por rotura de barragens de estéreis), utilizando tecnologia inovadora

contribuir para uma prevenção efectiva,mitigação e planos de contingência eresposta de emergência pré-rotura e pósderrame.



The e-EcoRiskconcept

Universitat Politècnica de CatalunyaTratamientos y Proyectos

Medioambientales

Espartinas (Sevilla), Spain

Università degli Studi di CagliariNational

Technical

University of

Athens


Landsat TM5

204-32-92

Origem: ROT

Fornecimento de informação sinóptica na área, a diferentes escalas em função da imagem



ÁREA MINEIRA DA

PANASQUEIRA

activainactiva

Barragens da Barroca Grande

ANO DE CONSTRUCÇÃO 1905-1910

Escombreira e

barragens

Barroca Grande

Escombreira

e barragem

do Rio

FIM DA ACTIVIDADE1996

Escombreira do RIO


Barragens da Barroca Grande

Escombreira do RIO

Imagem QuickBird processada

ACTIVA

INACTIVA

ACTUALIZAÇÃO E MUDANÇA DE ESCALA

DO MAPA CORINE LANDCOVER 2000

GERAÇÃO DE UM MAPA DE OCUPAÇÃO DE SOLO

PARA CARACTERIZAR A ÁREA EM TERMOS SOCIAIS E

AMBIENTAIS SOB A AMEAÇA DE UM DERRAME


Produtos digitais auxiliares derivados da imagem e da cartografia de Ocupação de Solo


DAM AREA estimated in orthorectified image 33,522.84 m²



CASOS DE ESTUDO


CONTAMINAÇÃO DE SOLOS E ÁGUAS / DRENAGEM ÁCIDA MINEIRAÁrea mineira de S.Domingos (Faixa Piritosa Ibérica)

Desenvolvimento de métodos e ferramentas para avaliar e monitorizar o impacto ambiental resultante da actividade mineira pela integração de dados de hiperespectrais e outros dados ambientais relevantes

contribuir para uma gestão ambientalrealista e coerente favorecendo umaestratégia de monitorização

PROJECTO MINEO http://www2.brgm.fr/mineo/ 2000-2003 FP 5

PROJECTO HYPMINGEO

2007 FP6 www.eufar.net

http://www2.brgm.fr/mineo/

http://www2.brgm.fr/mineo/


Escórias e escombreiras resultantes estão estimadas em alguns milhões de toneladas

Drenagem ácida mineira (DAM) significativa durante a exploração e actual

Sulfuretos Maciços Polimetálicos

(Cu, Pb e Zn)

Exploração a longo termo com primórdios pré-romanos e romanos no gossan (Cu,

Ag e Au)

Em tempos recentes para Cu e S, secundariamente Pb, Zn e Au, a céu

aberto e exploração subterrânea, durante 109 anos até 1966

Produção de minério superior a 25 Mt(Carvalho, 1979, Barriga e Carvalho, 1983)


IFOV = 5m

126 bands, 450-2500nm

Sensor HyMapTM

Dornier 228 operado

pela DLR

Altitude média - 2500m

Calibração

georeferenciação

mosaico

Pixel = 4,1m

11 fiadas de voo

Área coberta = 726 km2

Fotografia aérea

Medições GPS

MODELO DIGITAL

DE TERRENO (BGS)


Espectro-radiómetros (BGR)

Aquisição de dados de terreno e tratamento

TELHEIRO -Fe, S,Cd, As, Sb, Pb ,Ag,

Au, Hg

ACP e interpolação geoestatística para interpretação de padrões geoquímicos e anomalias relacionadas com problemas ambientais

Mapa de poluentes

químicos

(Dados geoquímicos e dados

hiperespectrais)

Tavares ( 2003)

AMD waste materials based on field spectra (adap. Quental &Brito, 2002)

Open pit S.Domingos

Pomarão harbourAchadado GamoTelheiro

In Quental, L. Sousa, A.J, Marsh, S.,

Brito, G. Abreu, M.M. (2011) IMAGINGSPECTROSCOPY ANSWERS TO ACID

MINE DRAINAGE DETECTION AT S.

DOMINGOS, IBERIAN PYRITE BELT,

PORTUGAL. Comunicações Geológicas,

98, 61-71

CORTESIA das COMUNICAÇÕES

GEOLÓGICAS


Bat ista et al. ( 2003)

MAPA DE PREDIÇÃO DE pH

utilisando metodologia geoestatística (Collocate co-Kriging) e resultados da classificação da imagem hiperespectral de materiais mineiros e poluentes


MULTI-SOURCE METHODOLOGY

MINERALOGICAL CORRELATION (≥ 0.9) MAP OF AMD

COPIAPITE-COQUIMBITE-ALUNITE pH < 3

(assinatura exclusiva)

J-jarosite

G-goethite

L-lepidocrocite

Sc-schwertmannite

Qz-quartz

I-Illite

S-a-smectite

K-Kaolinite

Average spectral

values of the

classes obtained

Adapt. de Quental, L. Sousa, A.J, Marsh, S., Brito, G. Abreu, M.M. (2011) IMAGING SPECTROSCOPY ANSWERS TO ACID MINE DRAINAGE DETECTION AT S. DOMINGOS, IBERIAN PYRITE BELT, PORTUGAL. Comunicações Geológicas, 98, 61-71CORTESIA DAS COMUNICAÇÕES GEOLÓGICAS

NOTA FINAL

A UTILIZAÇÃO DE TÉCNICAS DE DETECÇÃO REMOTA É VANTAJOSA E ADEQUADA NA ANÁLISE QUANTITATIVA DE COMPONENTES DE RISCO TECNOLÓGICO VERIFICANDO-SE A:

I) VARIÁVEIS ESCALAS,II) DISTINTOS TIPOS DE CARACTERIZAÇÃO

E COM APLICAÇÃO A EVENTOS CATASTRÓFICOS OU DIFUSOS


REFERÊNCIAS E BIBLIOGRAFIA ADICIONAL

Barriga, F., Carvalho, D. (1983).Carboniferous volcanogenic sulfide mineralizations in South Portugal (Iberian Pyrite Belt). In: Sousa M. J. L., Oliveira, J. T., Eds., The Carboniferous of Portugal. Memórias dos Serviços Geológicos de Portugal, v. 29, pp.99-113.

Carvalho, D. (1979).Geologia, metalogenia e metodologia da investigação de sulfuretos polimetálicos do sul de Portugal. Comunicações dos Serviços Geológicos de Portugal, t. 65, pp.169-191.

Batista, M. J., Brito, M. G., Abreu, M.M., Sousa, A. J., Quental, L. & Vairinho, M. (2003). Avaliação por modelação em SIG da contaminação mineira por drenagem ácida em S. Domingos (Faixa Piritosa, Alentejo). Ciências da Terra (UNL), Lisboa, Vol.Especial. V, CD-ROM, pp. M6-M10

Quental (2008). Riscos tecnológicos associados à extracção mineira-SIGs : análise via detecção remota. In: Seminario A Importância dos SIG na Gestão dos Recursos Geológicos e Mitigação dos Riscos Geológicos Naturais e Tecnológicos : livro de resumos Alfragide, 27-28 Outubro 2008 / [org.] INETI, APG. - Alfragide : INETI, APG, 2008, p. 18-19

Quental L, Sousa AJ, Marsh S, Brito G, Abreu MM (2012). REMOTE SENSING FOR WASTE CHARACTERISATION. In FIELD TRIP GUIDEBOOK Multidisciplinary contribution for environmental characterization and improvement at the S. Domingos mining site. MJ Batista, Matos JX, Oliveira D, Abreu MM, Figueiredo MO, Quental L, Africano F, Branquinho C, Pena T, Santana H, Pereira Z, Silva TP, Santana H, Matielli N. Editors: Ferreira da Silva, E., Reis, A.P., Patinha, C., Pereira, E., Rodrigues, S. 9TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ENVIRONMENTAL GEOCHEMISTRY, AVEIRO, Portugal 15TH– 21 TH JULY 2012 ISBN 978-972-789-367-6, 37-46.

Quental, L. Sousa, A.J, Marsh, S., Abreu, M.M. (2013): Identification of materials related to acid mine drainage using multi-sourcespectra at S. Domingos Mine, southeast Portugal, International Journal of Remote Sensing, 34:6, 1928-1948 http://dx.doi.org/10.1080/01431161.2012.730154

Quental L., Sousa A.J., Marsh S. (2011) Low pH detection in SPECIM EAGLE-HAWK using field spectra at S. Domingos Mine, SE Portugal: preliminary results. 3rd Workshop on Hyperspectral Image and Signal Processing: Evolution in Remote Sensing (WHISPERS 2011), Lisbon, 4.

Quental, A.Bourguignon, AJ. Sousa, MJ. Batista, MG Brito, T.Tavares, MM. Abreu, M.Vairinho & F. Cottard (2002). MINEO Southernenvironment test site. Contamination /impact mapping and modelling – Final report for European Comission. 131p. (http://www2.brgm.fr/mineo/SiteReport/IGM_FinalReport.pdf

Quental, L. Sousa, A.J, Marsh, S., Brito, G. Abreu, M.M. (2011) IMAGING SPECTROSCOPY ANSWERS TO ACID MINE DRAINAGE DETECTION AT S. DOMINGOS, IBERIAN PYRITE BELT, PORTUGAL. Comunicações Geológicas, 98, 61-71

Quental, L., Brito, G., 2002c. MINEO SÃO DOMINGOS AMD waste material map (SPECTRAL ANGLE MAPPER). In Ap. 6.1-6.2 of theMINEO Southern environment test site. Contamination/impact mapping and modeling (2002a), final report for EuropeanComission, 131.

Quental, L., Sousa, A. J., Marsh, S., 2011. Low pH detection in SPECIM EAGLE-HAWK using field spectra at S. Domingos Mine, SE Portugal: preliminary results. Proceedings of 3rd Workshop on Hyperspectral Image and Signal Processing (WHISPERS): Evolution in Remote Sensing Lisbon, Portugal, 4.

Tavares, Teresa (2003) Comportamento geoquímico de elementos maiores e elementos traço na área envolvente da Mina de S. Domingos Tese de mestrado IST


OBRIGADA PELA

VOSSA ATENÇÃO

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