N cx x. Efeito da Implantação da Estação de Tratamento de Esgoto na Qualidade da Água no Município de Arujá (SP)

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1 N cx x CEPPE MESTRADO EM ANÁLISE GEOAMBIENTAL - MAG Maurício Eduardo Goulart Efeito da Implantação da Estação de Tratamento de Esgoto na Qualidade da Água no Município de Arujá (SP) Guarulhos 2013

2 i N cx x CEPPE Maurício Eduardo Goulart Efeito da Implantação da Estação de Tratamento de Esgoto na Qualidade da Água no Município de Arujá (SP) Dissertação apresentada à Universidade Guarulhos para obtenção do título de Mestre em Análise Geoambiental Linha de Pesquisa: Qualidade da água Orientador: Prof. Dr. Reinaldo Romero Vargas Co-orientador: Prof. Dr. Antonio Roberto Saad. Guarulhos 2013

3 ii N cx x CEPPE A comissão julgadora dos trabalhos de Defesa de Mestrado, intitulada Efeito da Implantação da Estação de Tratamento de Esgoto na Qualidade da Água no Município de Arujá (SP), em sessão pública realizada em 11 de dezembro de 2013, considerou o candidato Maurício Eduardo Goulart aprovado. Prof. Dr. Reinaldo Romero Vargas Orientador Universidade Guarulhos - UnG Profa. Dra. Regina de Oliveira Moraes Arruda Universidade Guarulhos - UnG Prof. Dr. Carlos Eduardo Nascimento Sassano Universidade Guarulhos - UnG Guarulhos 2013

4 iii FICHA CATALOGRÁFICA G564e Goulart, Maurício Eduardo Efeito da implantação da estação de tratamento de esgoto na qualidade da água no município de Arujá (SP)/Maurício Eduardo Goulart f.; 31 cm Dissertação (Mestrado em Análise Geoambiental) - Centro de Pós Graduação e Pesquisa, Universidade Guarulhos, ETE-Arujá, 2. Índice de Qualidade da Água (IQA), 3. Eutrofização, 4. rio Baquirivu-Guaçu 5. Município de Arujá. CDD - 550

5 iv RESUMO GOULART, M. E. Efeito da implantação da estação de tratamento de esgoto na qualidade da água no município de Arujá (SP). Dissertação de Mestrado Centro de Pesquisa e Pós Graduação - CEPPE, Universidade Guarulhos, Guarulhos SP, O objetivo principal desta pesquisa foi verificar a importância do tratamento de esgotos exercido pela Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) de Arujá por meio da qualidade da água presente no curso do rio Baquirivu-Guaçu, localizado no município de Arujá, na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). Para isto, foram realizados estudos sobre o Índice de Qualidade da Água (IQA) e Índice de Estado Trófico (IET) do rio Baquirivu-Guaçu durante o período de 1996 a 2012, bem como análise dos dados referente à ETE Arujá realizados pela SABESP no ano de A partir dos resultados de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) do afluente e efluente, foi possível verificar que a ETE atingiu de maneira satisfatória a remoção de matéria orgânica. Entretanto, por se tratar de uma lagoa aerada seguida de decantação, observou-se uma baixa redução nos teores de nitrogênio e fósforo, fato este que contribui para a eutrofização do rio Baquirivu-Guaçu, um rio classificado como classe 3. Este problema é agravado quando a diluição do esgoto no corpo receptor é baixa, em especial nos períodos de pouca chuva. Existe a necessidade de alternativas de tratamento de esgoto que resultem em maior remoção de nitrogênio e fósforo, complementando os sistemas usuais de tratamento. Além disso, os índices de qualidade de águas, IQA e IET utilizados neste estudo refletiram a qualidade ruim da água do rio Baquirivu-Guaçu. Cabe destacar que no ano de 2013 a Sabesp com o programa Se Liga na Rede iniciou as obras de ligações de esgoto doméstico de vários bairros de Arujá junto à rede coletora, e o tratamento será na ETE-Arujá, cuja capacidade máxima é de 150 L s -1. Isso também contribuirá ainda mais, com a redução na taxa de mortalidade infantil no município. Vale ressaltar que uma análise futura da qualidade das águas do rio Baquirivu-Guaçu será importante para avaliar a eficiência deste programa. Palavras chave: ETE-Arujá, Índice de Qualidade da Água (IQA), Eutrofização, rio Baquirivu-Guaçu e Município de Arujá.

6 v ABSTRACT GOULART, M. E. Effect of Implantation of sewage treatment plant on water quality in the municipality of Arujá - SP, Dissertation - Center for Research and Graduate - CEPPE, Universidade Guarulhos, Guarulhos - SP, The main objective of this research was to determine the importance of sewage treatment exercised by Sewage Treatment Plant (STP)-Arujá through the quality of water in the river course Baquirivu-Guaçu, located in the municipality of Arujá, in Metropolitan São Paulo (MASP). For this, we studied the Water Quality Index (WQI) and the Trophic State Index (TSI) River Baquirivu Guacu during the period , as well as analysis of data relating to ETE-Arujá made by Sabesp in From the results of Biochemical Oxygen Demand (BOD) of the influent and effluent, it was verified that the STP achieved satisfactorily removing organic matter. However, because it is an aerated lagoon followed by decanting process, there was a low reduction of nitrogen and phosphorus, a fact that contributes to the eutrophication of the river Baquirivu-Guaçu, a river class 3. This problem is bigger when the dilution of the wastewater in the receiving water body is low, especially in periods of low rainfall. There is a need for alternative sewage treatment resulting in greater removal of nitrogen and phosphorus, complementing the usual treatment systems. Moreover, the rates of water quality, WQI and TSI used in this study reflected the poor quality of the river water Baquirivu-Guaçu. It is noteworthy that in 2013, Sabesp with the program "connect to sewer" started the works of domestic sewage connections in several neighborhoods of Arujá by the collection system and the treatment will in ETE Arujá, whose maximum capacity is 150 L s -1. This will also contribute further to the reduction in infant mortality rate in the county. It is noteworthy analysis of the water quality of the river Baquirivu-Guaçu will be important to assess the effectiveness of this program. Keywords: STP-Arujá, Water Quality Index (WQI), Eutrophication, River Baquirivu- Guaçu and Municipality of Arujá - SP

7 vi DEDICATÓRIA À Minha amada esposa, Elizabeth Cinti Goulart com amor e gratidão pelo incentivo, pela ajuda incansável e pelo apoio incondicional que me concedeu em todos os momentos exigidos durante a realização dessa pesquisa. Aos meus filhos Eduardo e Márcio, às minhas noras Paula e Rebeca, pelo carinho, compreensão e ajuda nos momentos em que mais precisei. Á minha neta Micaela e meu neto Enzo, que muitas das vezes, passaram algum tempo comigo no computador realizando esse trabalho.

8 vii AGRADECIMENTOS Ao Nosso Senhor e Salvador Jesus Cristo, incomensurável! Criador de tudo que existe. Ao que me fortaleceu, e sem Ele, nada disso seria possível! À Minha esposa Elizabeth, meus filhos e noras pelo carinho e compreensão e ajuda nos momentos em que mais precisei. Aos amigos, Deputado Federal Roberto Alves de Lucena e sua esposa Bernadete Lucena pela ajuda na coleta de dados em parte desse trabalho. Aos colegas de turma pelo apoio e por acreditarem na realização desse trabalho, em especial, ao colega Sidney de Souza Martinez, por compartilhar dados de sua pesquisa de mestrado. Aos professores do curso de Mestrado em Análise Geoambiental da Universidade de Guarulhos, em especial, aos professores Reinaldo Romero Vargas e Antonio Roberto Saad, que além de serem exemplares educadores, são doutores dedicados ao ensino com responsabilidade e qualidade. Na verdade, acabei conhecendo excelentes amigos. Pessoas ímpares! Meus sinceros agradecimentos ao Professor Sebastião Lacarra Medina, Presidente da Associação e Cultura Paulista de Ensino, a Professora Doutora Dumara Coutinho Tokunaga Sameshima e ao Professor Antonio Aparecido Veronezi, por acreditarem que é possível realizar ensino com qualidade em nosso país. A todos vocês, meus eternos agradecimentos.

9 viii EPÍGRAFE A natureza é uma obra prima do Criador! Ela é um grande livro, que oferece um conteúdo valioso em todas as suas folhas. Goethe (1749 a 1832)

10 ix LISTA DE FIGURAS Figura 1 - As 22 Unidades de Gerenciamento de Recursos Hídricos do Estado de São Paulo Figura 2 - Sistemas de Esgoto da Sabesp na Região Metropolitana de São Paulo Figura 3 - Volume médio de chuvas na BHAT em 2012 e média Histórica entre 1879 a Figura 4 - Bacia do Alto Tietê (BAT) com destaque da Sub-bacia Cabeceiras Figura 5 - Curvas dos parâmetros analíticos para cálculo do IQA Figura 6 - Bairros que integram o Município de Arujá (SP) Figura 7 - O meio ambiente do município de Arujá (SP) Figura 8 - O uso e ocupação da terra no município de Arujá (SP) Figura 9 - Temperatura média do município de Arujá (SP) Figura 10 - Precipitação pluviométrica do município de Arujá (SP) Figura 11 - Bacias Hidrográficas (UGRHI 6 e UGRHI 2) de Arujá (SP) Figura 12 - As Sub-bacias Hidrográficas do Município de Arujá (SP) Figura 13 - A Localização da Bacia Hidrográfica do Rio Baquirivu-Guaçu (Guarulhos e Arujá) Figura 14 - A Bacia do Baquirivu-Guaçu em área industrial Figura 15 - O Alto Curso do Rio Baquirivu-Guaçu em Arujá (montante para jusante) Figura 16 - Uso e ocupação da terra às margens do rio Baquirivu-Guaçu em Figura 17 - Uso e ocupação da terra na Bacia do rio Baquirivu-Guaçu (Arujá) em Figura 18 - Uso e ocupação da terra às margens do rio Baquirivu-Guaçu em Figura 19 - Uso e ocupação da terra na Bacia do rio Baquirivu-Guaçu (Arujá) em Figura 20 - Uso e ocupação da terra na Bacia do rio Baquirivu-Guaçu (Arujá) em Figura 21 - Vista aérea da ETE em Arujá SP Figura 22 - Inauguração da ETE em Arujá - junho/ Figura 23 - Estação Elevatória de Esgotos do Jardim Primavera - Arujá SP Figura 24 - Estação Elevatória de Esgotos do Parque Rodrigo Barreto - Arujá SP Figura 25 - Estação Elevatória de Esgotos do Jardim Rincão - Arujá SP Figura 26 - Mapa com panorama geral das estações elevatórias da ETE Arujá (SP) Figura 27 - Fluxograma do processo de Tratamento da ETE Arujá (SP) Figura 28 - Sistema de Gradeamento (caixa de areia) e Calha Parchall na ETE Arujá (SP) Figura 29 - Lagoa aerada ativa e lagoa aerada desativada na ETE Arujá (SP) Figura 30 - Sistema de aeração submersa Higra Figura 31 - Ponto de coleta de amostras BQGU03200 e suas coordenadas Figura 32 - Indicador de coleta e tratabilidade do esgoto municipal de Arujá em

11 x Figura 33 - Proporção de tratamento do esgoto municipal de Arujá em Figura 34 - Nascente do rio Baquirivu-Guaçu (Jardim do Trevo) Figura 35 - Canalização do Rio Baquirivu-Guaçu Figura 36 - Mudanças do Rio Baquirivu-Guaçu Figura 37 - Comparação das análises da DBO a montante e jusante da ETE Fev/Out Figura 38 - DBO média de 1996 a 2012 inerentes aos dados CETESB no ponto BGQU Figura 39 - Análise de DBO no ponto BQGU03200 em gráfico boxplot antes e após ETE Figura 40 - Valores de DBO (mg/l) nos anos de 1996 a 2012 (meses chuvosos e mais secos) Figura 41- Comparação de resultados de análises sólidos sedimentáveis da ETE Jan/Out Figura 42 - Lançamento de esgotos na nascente do rio Baquirivu-Guaçu Figura 43 - Valores médios de fósforo total no rio Baquirivu-Guaçu a jusante da ETE Figura 44 - Valores de fósforo nos anos de 1996 a 2012 (meses chuvosos e secos) Figura 45 - Análise de DBO no BQGU03200 em gráfico boxplot antes e após implantação ETE 105 Figura 46 - Valores médios de nitrogênio amoniacal no rio Baquirivu-Guaçu a jusante da ETE Figura 47 - Análise nitrogênio Amoniacal BQGU03200 em gráfico boxplot antes e após ETE Figura 48 - Valores de nitrogênio amoniacal de 1996 a 2012 (meses chuvosos e secos) Figura 49 - Valores médios do IQA no rio Baquirivu-Guaçu a jusante da ETE - Arujá Figura 50 - Análise do IQA no BQGU03200 em gráfico boxplot antes e após implantação ETE Figura 51 - Valores médios de coliforme fecal no rio Baquirivu-Guaçu a jusante da ETE Figura 52 - Análise Coliformes no BQGU03200 gráfico boxplot antes e após implantação ETE Figura 53 - Taxa de mortalidade na infância (<5anos) em Arujá ente 1995 e Figura 54 - Taxa de mortalidade infantil (<1ano) em Arujá no ano de Figura 55 - Análise de Pareto para os parâmetros do IQA no ponto BGQU03200 em Figura 56 - Valores médios do IET no rio Baquirivu-Guaçu a jusante da ETE - Arujá Figura 57 - Análise do IET no BQGU03200 gráfico boxplot antes e após implantação ETE

12 xi LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Projeção demográfica da UGRHI Tabela 2 - Padrões de Qualidade das Águas do Estado de São Paulo Tabela 3 - Padrões de Emissão de Efluentes Líquidos do Estado de São Paulo Tabela 4 - Padrões de Emissão de Efluentes do Território Nacional Brasileiro Tabela 5 - Condições de Emissão de Efluentes Líquidos do Território Nacional Brasileiro Tabela 6 - Padrões de Qualidade das Águas no Território Nacional Brasileiro Tabela 7 Variações na temperatura e a concentração de Cloreto de Sódio (NaCl) Tabela 8 - Concentrações unitárias de DBO 5,20 de esgoto doméstico e efluentes industriais Tabela 9 - População residente e projetada no município de Arujá (SP) Tabela 10 - Carga Orgânica Poluidora Doméstica Arujaense Tabela 11 - Análise físico-química dos principais parâmetros da ETE - Arujá em Tabela 12 - Relação DQO/DBO na entrada e saída da ETE em Tabela 13 - Valores de DBO, sólidos sedimentáveis (SS) e ph encontrados na ETE-Arujá Tabela 14 - Valores de nitrogênio e fósforo na entrada e saída da ETE-Arujá no ano de

13 xii LISTA DE QUADROS Quadro 1 Relação dos usos das águas Quadro 2 - Padrões das classes de águas Quadro 3 - Correlação das classes de águas Quadro 4 - Variáveis de qualidade medidas nos índices de qualidade de água Quadro 5 - Classificação do Índice de Qualidade da Água - IQA Quadro 6 - Principais Parâmetros Morfológicos da Área de estudo Quadro 7 - Avaliação da Margem Direita da Bacia Hidrográfica do Baquirivu-Guaçu Quadro 8 - Avaliação da Margem Esquerda da Bacia Hidrográfica do Baquirivu-Guaçu... 75

14 xiii LISTA DE SIGLAS ABNT ANVISA BAHT BAT CONAMA CETESB DAEE DBO DQO EEE ETE FABHAT FEHIDRO IBGE IET IQA ISO OD mm NaCl ph PMA RMSP SABESP SEADE SS UGRHI NBR Associação Brasileira de Normas Técnicas Agência Nacional de Vigilância Sanitária Bacia Hidrográfica do Alto do Tietê Bacia do Alto do Tietê Conselho Nacional do Meio Ambiente Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental Departamento de Água e Esgotos Demanda Bioquímica de Oxigênio Demanda Química de Oxigênio Estação Elevatória de Esgotos Estação de Tratamento de Esgotos Fundação Agência da Bacia Hidrográfica do Alto Tietê Fundo Estadual de Recursos Hídricos Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística Índice do Estado Trófico Índice de Qualidade das Águas Organização Internacional de Normalização (Inglês ISO) Oxigênio Dissolvido Milímetros Cloreto de Sódio Potencial Hidrogeniônico Prefeitura Municipal de Arujá Região Metropolitana de São Paulo Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo Fundação Sistema Estadual de Análise de Dados Sólidos Sedimentáveis Unidades de Gerenciamento de Recursos Hídricos Abreviação da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas)

15 xiv SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO OBJETIVOS REVISÃO DA LITERATURA Gerenciamentos de Recurso Hídrico no Estado de São Paulo A Bacia do Alto Tietê UGRHI 6 e o sistema principal de esgotos da RMSP A população da UGRHI O volume de chuvas na Bacia Hidrográfica do Alto do Tietê - BHAT Os investimentos na UGRHI 6 Projeto Tietê As Leis Federais e Estaduais inerentes às águas e saneamento no Brasil A classificação das águas no Brasil Padrões das classes das águas no Brasil Correlação das classes das águas no Brasil Padrões de qualidade dos corpos d água e de emissão de efluentes O Índice de Qualidade das Águas - IQA O cálculo do IQA Variáveis Físicas Temperatura Turbidez Teor de sólidos totais (Resíduo total) Cor, sabor e odor das águas Variáveis Químicas Oxigênio dissolvido Fósforo total Nitrogênio total Potencial Hidrogeniônico (ph) Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) Demanda Química de Oxigênio (DQO) Variáveis Microbiológicas Coliformes Totais Coliformes Termotolerantes CARACTERÍSTICAS GEOAMBIENTAS DA ÁREA DE ESTUDO A História do Município de Arujá Os aspectos gerais da cidade e da população de Arujá Os bairros do município de Arujá O Meio Ambiente do município de Arujá O uso e ocupação da terra do município de Arujá A precipitação de chuvas e temperaturas médias em Arujá (SP) A Hidrografia do município de Arujá - SP... 67

16 xv As Sub-bacias hidrográficas do município de Arujá A bacia hidrográfica do rio Baquirivu-Guaçu A demografia na Bacia do Rio Baquirivu-Guaçu O Alto curso do Rio Baquirivu-Guaçu O uso e a ocupação do solo na Bacia do Baquirivu-Guaçu A ESTAÇÃO DE TRATAMETO DE ESGOTOS (ETE) DE ARUJÁ - SP A Localização da Estação de Tratamento de Esgotos de Arujá (SP) Início da Operação e Capacidade da ETE - Arujá Sistemas de Capacitação da ETE - Arujá A Estação Elevatória de Esgotos do Jardim Primavera - Arujá A Estação Elevatória de Esgotos do Parque Rodrigo Barreto - Arujá A Estação Elevatória de Esgotos do Jardim Rincão - Arujá Processos de Tratamentos da ETE - Arujá Tratamento Preliminar Lagoas Aeradas Lagoas de decantação Lagoas de aeração final Análises realizadas ao longo do processo de tratamento de esgoto MATERIAIS E MÉTODOS Pesquisa Bibliográfica Aquisição e Organização de Dados Relatórios anuais da carga orgânica poluidora em Arujá A canalização e a contaminação da água do rio Baquirivu-Guaçu RESULTADOS E DISCUSSÃO CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

17 xvi APRESENTAÇÃO Esta pesquisa aborda a questão da eficiência da Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) de Arujá (SP), na região metropolitana de São Paulo, especialmente dos seus impactos na qualidade da água presente no rio Baquirivu-Guaçu (Trecho de Arujá). Ela se fez basicamente por meio da análise e comparação do IQA e IET, além da DBO, DQO e demais elementos inerentes à qualidade da água e eficácia no tratamento de esgotos sanitários do referido município. O primeiro capítulo traz uma introdução geral ao tema de estudo, elencando o gerenciamento de recursos hídricos no estado de São Paulo, os gastos envolvendo a implantação do sistema de esgotos e a taxa de mortalidade infantil no município de Arujá (RMGSP). O segundo capítulo abrange as Leis Federais e Estaduais inerentes à água e o saneamento básico, além da classificação das águas no Brasil e no estado de São Paulo, especificamente, do rio Baquirivu-Guaçu no trecho de Arujá. O terceiro capítulo mostra os parâmetros envolvidos para avaliar o Índice de Qualidade das Águas IQA e suas variáveis físico-químicas e microbiológicas. O quarto capítulo apresenta as características geoambientais da área de estudo. A história do município de Arujá (SP), além da bacia e sub-bacias do rio Baquirivu-Guaçu. O quinto capítulo traz informações a respeito da ETE-Arujá. A sua localização, a capacidade de operação, os sistemas de captação, os processos de tratamento e o seu fluxograma. O sexto capítulo expressa os materiais e métodos utilizados nessa pesquisa. O sétimo capítulo se concentra nos resultados obtidos e na discutição dos mesmos. E, por fim, são apresentadas as considerações finais do trabalho.

18 17 1. INTRODUÇÃO Nos últimos anos, o desenvolvimento econômico evidenciou o constante uso dos recursos naturais sem um planejamento adequado, não somente na região paulista, mas, em boa parte dos estados brasileiros. Com isso, as previsões de escassez de algum dos recursos naturais não renováveis utilizados para a subsistência ou geração de riquezas continua afrontando a humanidade (SANTOS et al., 2011). Para se ter uma ideia, nos anos 90, existia uma diferença da ordem de 40% entre água tratada e o valor faturado no Brasil (SALATI; LEMOS, 2002). Metade dessa perda era de caráter físico decorrente de má operação, tecnologia inadequada e má conservação da rede de distribuição. A outra metade, devido às perdas de caráter gerencial e administrativo ou fraude (ROMANO, 2002). Outro fator que tem corroborado negativamente ao longo dos anos é o fator distância do recurso e a fonte de consumo. Caso como este é claramente observado na cidade de São Paulo, que, embora nascida na confluência de vários rios, viu a poluição tornar imprestáveis para consumo às fontes próximas, tendo de captar água de bacias distantes, alterando cursos de rios e a distribuição natural da água na região (ALMANQUE BRASIL SOCIOAMBIENTAL, 2007). Além disso, existem: o desperdício de água ofertada pelos sistemas públicos (cerca de 45% são desperdiçadas), o aumento significativo na quantidade da água distribuída aos brasileiros (crescimento de 30%), e a proporção de água sem tratamento, a qual contou com aumento de 3,9% para 7,2% (ISA, 2011). Segundo o Diretor-Geral da United Nations Educational, Scientific And Cultural, Koichiro Matsuura (UNESCO, 2006), o total de pessoas no planeta que não contam com infraestrutura básica de saneamento representa metade da população do mundo em desenvolvimento. Ele lembrou que o Relatório dos Objetivos de Desenvolvimento do Milênio (ODM) de 2007, estimou que 1,6 bilhão de pessoas precisam ter acesso a saneamento de melhor qualidade durante o período de Matsuura também destacou que o progresso em relação à meta de diminuir pela metade a proporção da população sem acesso a água potável e a saneamento básico tem sido lento e desequilibrado. E alertou: se as tendências presentes

19 18 desde 1990 continuarem são prováveis que o mundo erre o alvo em quase 600 milhões de pessoas (ANA, 2012). A água subterrânea, por exemplo, além de ser um bem econômico, é considerada mundialmente uma fonte imprescindível de abastecimento para consumo humano, para as populações que não têm acesso à rede pública de abastecimento ou para aqueles que, tendo acesso a uma rede de abastecimento, têm o fornecimento com frequência irregular. No Brasil, o aquífero subterrâneo abastece domicílios (19% do total), e, destes, 68,78% estão localizados na área rural, abrangendo 11,94% de toda a população nacional (IBGE, 2010). As águas subterrâneas estão continuamente sujeitas à contaminação. As fontes de contaminação antropogênica em águas subterrâneas são em geral diretamente associadas a despejos domésticos, industriais e ao chorume oriundo de aterros de lixo que contaminam os lençóis freáticos com microorganismos patogênicos e à falta de coleta de esgotos (FREITAS; ALMEIDA, 1998). Além de promoverem a mobilização de metais naturalmente contidos no solo, como alumínio, ferro e manganês, também são potenciais fontes de nitrato e substâncias orgânicas extremamente tóxicas ao homem e ao meio ambiente (NORDBERG et al., 1985). No Brasil, segundo a Agência Nacional de Águas ANA (2012), pouco mais da metade (54%) dos domicílios conta com coleta de esgotos. As regiões hidrográficas com maiores coberturas Paraná e Atlântico Sudeste não alcançam o índice de 70%. Mais grave é a situação na região do rio Parnaíba, com apenas 4% de coleta de esgoto. Ainda segundo a agência, os esgotos domésticos estão na lista dos principais problemas observados em todas as regiões hidrográficas do País, comprometendo a qualidade das águas brasileiras, inclusive, influenciado diretamente na taxa de mortalidade infantil. Com vista ao controle das fontes de contaminações antropogênicas em águas no estado de São Paulo e, especialmente, a taxa de mortalidade infantil, o Governo Paulista, assinou convênios que autorizam a Sabesp a prestar os serviços de saneamento nas cidades de Arujá e Itapeva pelos próximos 30 anos, sendo que no município de Arujá, na Região Metropolitana de São Paulo, serão investidos R$ 251,3 milhões. A Sabesp também repassará à prefeitura outros R$ 4,9 milhões para

20 19 a criação do Parque Nascente do Baquirivu-Guaçu e a canalização e implantação de um parque linear no córrego Caputera, contribuindo para a preservação dos dois cursos d água. As ações também vão contribuir para a despoluição do rio Tietê, que recebe as águas de rios e córregos que cortam Arujá. Essas obras visam universalizar o saneamento no município até 2017, oferecendo 100% de água potável, 100% de coleta de esgoto e 100% de tratamento de esgoto para todos os moradores. As principais obras a serem implantadas são: 20 km de novas redes coletoras, 549 ligações domiciliares e uma estação de bombeamento para enviar o esgoto para tratamento, beneficiando os bairros Avenida Renova, Centro Industrial, Jardim Cerejeiras, Jardim Joia, Jardim Leika, Jordanópolis e Recanto Primavera; Execução de coletor-tronco de esgoto Perová, uma estação de bombeamento, linhas de recalque, redes coletoras e ligações domiciliares para que seja tratado o esgoto dos bairros Arujá Country Club, Arujazinho I, II, III, IV e V, Jardim Real, Jardim Rincão, Jardim Via Dutra e Parque Nossa Senhora do Carmo; Implantação de 3,5 km de rede e uma estação de bombeamento de água, ampliando o fornecimento para os bairros Arujá Country Club, Arujamérica, Arujazinho, Center Ville, Centro, Jardim Pinheiro, Jardim Rincão, Jordanópolis, Parque Rodrigo Barreto e Vila Pilar e, A instalação de rede de água e coletores de esgoto nos bairros Colinas Verdes, Nippon Club e Yamamoto (SABESP, 2012). Segundo o Governo do Estado de São Paulo, ao final do empreendimento, em 2015, 20 mil pessoas terão sido beneficiadas diretamente. O índice de coleta de esgotos no município saltará de 43% para 96%, mantendo 100% de tratamento dos esgotos coletados. Com as obras em andamento e mais a ampliação do sistema de esgotamento sanitário de Arujá, inauguradas em 02 de fevereiro de 2012, houve a garantia da coleta e tratamento de esgoto para o restante dos bairros do município. Além disso, o ocorreu também o investimento de R$ 6,7 milhões, contribuindo para despoluir o rio Baquirivu-Guaçu e 15,4 km de redes coletoras, linhas de recalque e

21 20 uma estação elevatória de esgoto, responsável por encaminhar o volume coletado para a Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) de Arujá (SABESP, 2012). Dilma Pena, diretora-presidente da Sabesp diz: "A nossa meta é que as áreas regularizadas de Arujá atinjam um índice de excelência no fim de Com isso, teremos 100% de água tratada, 100% de esgoto coletado e 100% de esgoto tratado" o mais breve possível (REVISTA TAE, 2011). Segundo o Secretário - Chefe da Casa Civil do governo do estado de São Paulo, Dalmo Nogueira Filho (2002), comparou que índices de mortalidade infantil em Arujá no ano de 1994 com a época da inauguração da ETE de Arujá. Em 94, para cada mil bebês nascidos vivos, 31 morriam antes de completar um ano de idade. E, em 2002, já com o andamento das obras de saneamento básico, para cada mil nascidos vivos, a taxa caiu para 15 mortes antes de completar um ano de vida. "Esta queda se deve, em grande parte, à qualidade da água que é servida à população e essa queda se dará ainda mais ao longo dos anos com s serviços de saneamento básico em Arujá", disse Dalmo (JORNAL DA CIDADE DE ARUJÁ, 2004). No intuito de analisar os resultados da Estação de Tratamento de Esgotos de Esgotos (ETE) de Arujá (RMSP), este estudo analisou e quantificou alguns parâmetros do IQA e suas variáveis físico-químicas e microbiológicas, durante o período anterior a sua instalação (2004), e ao longo dos anos de suas atividades (1996 a 2012), especialmente, dos dados inerentes ao afluente e efluente da ETE no ano de 2011 e a sua influência na qualidade da água do rio Baquirivu-Guaçu, no município de Arujá, Região Metropolitana de São Paulo - RMSP.

22 21 2. OBJETIVOS O presente trabalho tem como objetivo principal verificar os resultados do tratamento de esgotos realizado pela Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) de Arujá por meio da qualidade da água presente no curso do rio Baquirivu-Guaçu, localizado no município de Arujá, na Região Metropolitana de São Paulo RMSP. Como objetivos específicos pretendem-se: Apresentar a qualidade do tratamento do esgoto realizado pela Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) de Arujá e analisar como o tratamento final influenciou na qualidade da água no rio Baquirivu-Guaçu durante o período de 1996 a Realizar uma análise das principais variáveis físicas e químicas dos afluentes, efluentes envolvidos na ETE-Arujá no ano de Analisar os dados das taxas de mortalidade infantil antes e após o ano de 2004, quando a ETE passou a ser operacional. Analisar os investimentos em obras de saneamento básico realizados pelo Governo do Estado de São Paulo no município de Arujá, frente aos resultados obtidos neste estudo..

23 22 3. REVISÃO DA LITERATURA 1.1 O gerenciamento de recursos hídricos (UGRHI) no estado de São Paulo A primeira divisão hidrográfica estadual foi estabelecida pelo Decreto 4.388, de 14 de março de 1928, que regulamentou a Lei 2.261, de 31 de dezembro de 1927, quando foi organizado o Serviço Meteorológico. Naquela oportunidade, o Estado de São Paulo foi dividido em oito zonas hidrográficas: 1ª Zona Bacia do rio Tietê, a montante da confluência do rio Piracicaba; 2ª Zona Bacia do rio Tietê, entre a confluência da bacia do rio Piracicaba até a sua foz, no rio Paraná; 3ª Zona Bacias dos rios Peixe e Aguapeí; 4ª Zona Bacias dos rios Paranapanema e Itararé, incluindo o vale do rio Santo Anastácio; 5ª Zona Bacias do rio Ribeira de Iguape e vertentes marítimas; 6ª Zona Bacia do rio Paraíba do Sul; 7ª Zona Bacias dos rios Pardo e Mogi-Guaçu; 8ª Zona Bacias dos rios Turvo, Preto e São José dos Dourados Depois de algum tempo, essa proposta, sofreu algumas sugestões, quando a Constituição Estadual de 1989 definiu a criação do Sistema Integrado de Unidades de Gerenciamento de Recursos Hídricos (UGRHI). Em 1991, a lei Estadual de Recursos Hídricos de 30/12/1991, fundamentou seu gerenciamento de maneira descentralizada, integrada e participativa (SOARES, 2007). Assim, com o intuito de facilitar a gestão descentralizada das águas no estado de São Paulo, o Plano Estadual de Recursos Hídricos 94/95 determinou a divisão do estado em 22 Unidades de Gerenciamento de Recursos Hídricos (UGRHI) e a organização dos colegiados gestores conforme os limites territoriais definidos pela área de abrangência (Figura 1). Desta forma, a UGRHI 6, Alto Tietê foi denominada "Bacia do Alto Tietê, que devido as suas dimensões e complexidade foi subdividida em cinco subcomitês com o intuito de facilitar o processo de gestão:

24 23 Subcomitê Cotia - Guarapiranga: Cotia, Embu, Taboão da Serra, Itapecerica da Serra, Embu-guaçú, São Paulo, São Lourenço da Serra e Juquitiba; Subcomitê Billings- Tamanduateí: Santo André, São Bernardo do Campo, S.C. do Sul, Diadema, Mauá, Ribeirão Pires, Rio Grande da Serra e São Paulo; Subcomitê Tietê - Cabeceiras: Mogi das Cruzes, Ferraz de Vasconcelos, Itaquaquecetuba, Poá, Suzano, Biritiba-Mirim, Salesópolis, Guarulhos, Arujá e São Paulo; Subcomitê Juqueri - Cantareira: Cjajamar, Francisco Morato, Franco da Rocha, Caieiras, Mairiporã e São Paulo; Subcomitê Pinheiros - Pirapora: Pirapora de Bom Jesus, Santana de Parnaíba, Itapevi, Barueri, Osasco, Carapicuíba, Jandira e São Paulo (SOARES, 2007). A bacia do Alto Tietê possui uma área de drenagem de km², localizase inteiramente no estado de São Paulo, no Planalto Atlântico, a uma altitude média de 750m acima do nível do mar, incluindo os seguintes municípios: Arujá, Barueri, Biritiba Mirim, Caieiras, Cajamar, Carapicuíba, Cotia, Diadema, Embú, Embú-Guaçu, Ferraz de Vasconcelos, Francisco Morato, Franco da Rocha, Guarulhos, Itapecerica da Serra, Itapevi, Itaquaquecetuba, Jandira, Mairiporã, Mauá, Mogi das Cruzes, Osasco, Pirapora do Bom Jesus, Poá, Ribeirão Pires, Rio Grande da Serra, Salesópolis, Santana de Parnaíba, Santo André, São Bernardo do Campo, São Caetano do Sul, São Paulo, Suzano, Taboão da Serra, Juquitiba e São Lourenço da Serra. Desta forma, pode-se perceber que a bacia abrange um território da extensão muito semelhante da Região Metropolitana de São Paulo (SIGRHSP, 2007). Figura 1. As 22 Unidades de Gerenciamento de Recursos Hídricos do Estado de São Paulo. Em destaque a unidade objeto deste trabalho: Bacia do Alto do Tietê (6). Fonte: AZEVEDO et al., 2007 (adaptado).

25 A Bacia do Alto Tietê UGRHI 6 e o Sistema Principal de Esgotos RMSP Segundo a Fundação Agência da Bacia Hidrográfica do Alto Tietê - FABHAT (2009), a situação é critica em termos de qualidade e quantidade de água, tanto para o abastecimento como para a diluição dos efluentes mesmo tratados. Sendo que a maioria dos municípios da bacia conta com o abastecimento realizado pelo Sistema Integrado da SABESP, e complementado em alguns municípios com sistemas próprios como são os casos de Guarulhos e Mogi das Cruzes, existindo ainda sistemas isolados, como por exemplos, Salesópolis, Biritiba Mirim e outros. Ainda, segundo a FABHAT (2009), em relação aos esgotos sanitários a coleta é próxima a 85%, por outro lado, existem vários municípios com coleta inferiores a 60%. O tratamento é composto do Sistema Principal da Sabesp que atende boa parte da região, e por estações isoladas em vários municípios. A Região Metropolitana de São Paulo abrange uma área de km² e encontra-se quase toda inserida na Bacia do Alto Tietê, com aproximadamente 20 milhões de habitantes distribuídos em 39 municípios. Destes municípios, 25 são atendidos pelo Sistema Principal de Esgoto, sendo 19 municípios operados diretamente pela Sabesp. Os demais são atendidos por Sistemas Isolados (Figura 2). O Sistema Principal de Esgoto da RMSP é composto por 5 (cinco) Sistemas, quais sejam: Sistema ABC, Barueri, Parque Novo Mundo, São Miguel e Suzano. Cada sistema possui uma Estação de Tratamento de Esgoto - ETE, um significativo sistema de afastamento (coletores e interceptores), ainda em fase de complementação e, um extenso sistema de redes coletoras. Essa concepção de sistema está consolidada e foi resultado de diversos estudos realizados desde a década de 40 do século passado, através de Planos Diretores de Esgotos, Planos de Recursos Hídricos e Planos de Bacia, no âmbito setorial e estadual, que procuraram dar uma solução definitiva e adequada para a questão dos esgotos sanitários da RMSP de forma compatível com os demais usos dos recursos hídricos da região e com o desenvolvimento da RMSP nesse período.

26 25 O sistema de coleta e afastamento possui cerca de km de redes coletoras de esgoto, 670 km de coletores tronco e 170 km de interceptores, além de estações elevatórias de esgoto. Cada sistema corresponde a uma determinada área de influência, que se caracteriza pelas áreas atendidas pela rede coletora de diversas bacias de esgotamento e sua interligação com a Estação de Tratamento de Esgoto ETE do respectivo Sistema por meio de um sistema de afastamento composto por coletores tronco e interceptores. Esse escoamento se dá, normalmente, por gravidade, caracterizando o conceito de Bacia de Esgotamento. A área de influência de cada sistema engloba diversas bacias de esgotamento, muito delas interligadas ao sistema por estações elevatórias e seus respectivos emissários, em muitos casos caracterizando reversões de bacia (PMA, 2012). Figura 2. Sistemas de Esgoto da Sabesp na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). Fonte: FABHAT, 2013.

27 A população da UGRHI 6 Conforme a Biblioteca Virtual do Estado de São Paulo (2012), com 39 municípios e 7.943,82 km² de área territorial, a região conhecida popularmente como Grande São Paulo possui uma população de habitantes. Ou seja, um - em cada dez brasileiros - vive nessa região, e os resultados do Censo 2010, 47% da população do Estado de São Paulo reside na Bacia do Alto Tietê, (~ 18,5 milhões) o equivalente a 25% da população da Região Sudeste ou 10% da população brasileira, e apesar da grande concentração populacional, a Bacia não apresenta uma Taxa Geométrica de Crescimento Anual significante, pois entre 2000 e 2010 foi de 0,46% (BIBLIOTECA VIRTUAL, 2012). Nesse sentido, segundo o Departamento de Água e Energia Elétrica do Estado de São Paulo DAEE/SP, a UGRHI6 concentra quase a metade da população do Estado, sendo a região de maior densidade demográfica do Brasil. Segundo as estatísticas, sua população apresenta uma tendência de atingir em 2025, até 22 milhões de pessoas ou mais (conforme tabela 1). Essa região ocupa pouco mais de 2 % da área total do Estado de São Paulo. Além disso, as atividades econômicas são consideradas com o maior pólo econômico do país, com 15% do PIB, contando com sede de importantes complexos industriais, comerciais e financeiros. Possui serviços sofisticados, e interdependência de setores econômicos (DAEE/SP, 2012). Tabela 1 - Projeção demográfica da Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos (UGRHI 6) POPULAÇÃO UGRHI 6 CENSO Estimativa 2025 Total Urbana Rural Taxa Crescimento Anual - 1,5% 1,4% 1,2% 0,7% Grau Urbanização 97,,9% 96,9% 97,1% 97,3% 97,8% Densidade Demográfica (hab/km 2 ) 2.563, , , , ,3 Fonte: Estudos de projeção demográfica SEADE, 2012; SABESPSP, 2003 e CORHI (critérios das populações proporcionalmente à área da Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos).

28 O volume de chuvas na Bacia Hidrográfica do Alto Tietê (BHAT) A Bacia Hidrográfica do Alto Tietê - BHAT, apresenta uma média histórica alta de índice pluviométrico (1.407mm), sendo que no ano de 2012, atingiu 1.476mm (Figura 3), mas em virtude do solo pouco poroso - maciço cristalino, tem baixa capacidade para reter as águas pluviais (CETESB, 2012). Esta característica, reforçada pelo intenso processo de urbanização observado desde os anos 50, resulta em dois problemas: por um lado, os volumes extraídos dos cursos de água e dos lençóis freáticos dificilmente são recompostos, e, por outro, os municípios da Bacia, especialmente a jusante do município de São Paulo, enfrentam enchentes nos períodos de chuvas. Soma-se a estes problemas, um quadro crítico de degradação das águas em virtude do despejo de efluentes domésticos e industriais sem o devido tratamento e da ocupação ambientalmente inadequada do território. Este conjunto de fatores faz com que a disponibilidade hídrica por habitante por ano na Bacia seja muito baixa: apenas 200m 3 /hab/ano, quando o índice crítico, segundo a Organização Mundial da Saúde é de 1.500m 3 /hab/ano (CETESB, 2012). Figura 3. Volume médio de chuvas na BHAT em 2012 e média Histórica entre 1879 a Fonte: CETESB, 2012

29 Os investimentos na UGRHI 6 Projeto Tietê. O lançamento de esgotos domésticos sem tratamento, ou parcialmente tratados, sempre foi uma das principais causas da poluição das águas no Estado de São Paulo. A redução da qualidade das águas de rios, reservatórios, estuários e costeiras restringe seus usos e contribui para o aumento da ocorrência de doenças de veiculação hídrica, ou seja, causadas pelo contato ou pela ingestão de água contaminada. Assim, o aumento da porcentagem da população atendida pelos serviços de coleta e tratamento de esgotos é fundamental para o desenvolvimento do Estado de São Paulo (CETESB, 2011). Em 2010, houve um aumento do percentual de tratamento dos esgotos domésticos do Estado de São Paulo, atingindo o índice global de 51%. Esse aumento foi influenciado, principalmente, pela elevação do índice de tratamento nas UGRHIs mais populosas 6 (Alto Tietê), 5 (Piracicaba/Capivari/Jundiaí), 2 (Paraíba do Sul) e 10 (Sorocaba/Médio Tietê). Dentre essas UGRHIs, a unidade 6 (Alto do Tiête), recebeu maior investimento, visando à melhoria no saneamento básico, e conseguintemente, melhor qualidade da água. Esses investimentos foram destinados em fases, sendo que na primeira e segunda fase, a Sabesp investiu US$ 1,6 bilhão. Na primeira fase, que durou de 1992 até 1998, priorizou-se a construção de ETEs e a ampliação do sistema de coleta e afastamento de esgoto, com investimento total de US$ 1,1 bilhão. Nesse período, o índice de coleta de esgoto passou de 70% para 80%, e o de tratamento, de 24% para 62%. A rede coletora foi ampliada em 1.850km, o equivalente à distância de ida e volta de São Paulo a Brasília (CETESB, 2011). Na segunda fase, de 2000 a 2008, o objetivo foi ampliar e aperfeiçoar o sistema de coleta e transporte, para utilização plena da capacidade instalada de tratamento de esgoto. Nessa etapa, o volume aplicado foi de US$ 500 milhões e o índice de coleta de esgoto passou de 80% para 84%, enquanto o de tratamento, de 62% para 70% (REVISTA SP NOTICIAS, 2010).

30 29 Já na terceira fase, que se iniciou a partir do final de 2008, vários municípios foram beneficiados, dentre eles, Arujá, com investimentos de R$ 251,3 milhões. Além disso, a Sabesp repassou à prefeitura outros R$ 4,9 milhões para a criação do Parque Nascente do Baquirivu-Guaçu e a canalização e implantação de um parque linear no córrego Caputera (SABESP 2012). Dilma Pena, diretora-presidente da Sabesp destacou a importância da colaboração dos moradores do município de Arujá: "Em todas as áreas que forem regularizadas até o fim de 2014 haverá esgoto coletado (REVISTA SP NOTICIAS, 2010). Recentemente, a Sabesp divulgou também que investiu mais R$ 40 milhões em Arujá, com isso, a cidade passou a contar com 99% de água tratada e 62% de coleta de esgoto (junho de 2013). Embora ainda não oficializado pelo IBGE e/ou CETESB. Para melhorar esses índices, a estatal continuará investindo em obras de água e esgoto, como a execução de mais uma Estação Elevatória de Água. As principais obras em andamento são: redes de água e ligações nos bairros Nippon Club, Colinas Verdes e Yamamoto; implantação de estação elevatória e redes de água nos bairros Centro, Centro Industrial, Pinheiro, Mirante (bairro de Arujá com maior altitude 980 metros Figura 4), redes coletoras de esgoto e ligações para atender aos bairros Tupi e Jóia e a execução de 4 km de coletor tronco Perová, 74 km de rede coletora de esgoto e ligações domiciliares e industriais, beneficiando os bairros Arujá Country Club, Arujazinho I, II, III, IV e V, Parque Nossa Senhora do Carmo e Jardins Fazenda Rincão (PMA, 2013). Figura 4. Bacia do Alto Tietê (BAT) com destaque da Sub-bacia Cabeceiras. Fonte: FUSP, 2008/USP, 2012.

31 As Leis Federais e Estaduais inerentes à água e saneamento no Brasil As primeiras estações de tratamento de esgotos foram criadas na Inglaterra em No Brasil, a história do saneamento básico se confunde com a chegada da família Real (1808) e o aparecimento e formação das cidades. O abastecimento de água era realizado por meio de coleta em bicas e fontes, nos povoados que então se formavam. Entre 1830 e 1840, iniciaram as primeiras obras de saneamento básico no Rio de Janeiro, devido às epidemias de febre tifóide e cólera (LINS, 2010). Em meados dos anos 30, a pressão por abastecimento de água começa a surgir nos aglomerados urbanos, com o aumento das construções de chafarizes e serviços prestados em vários lugares por empresas estrangeiras. Já, na segunda metade do século XIX, devido o aumento das cidades e dos fluxos imigratórios, ocorreu o agravamento dos problemas de saneamento. Nesta fase, se conhecem os primeiros serviços públicos de saneamento básico no estado de São Paulo, no ano de 1875 (MOREIRA, 1998). Porém, as preocupações com construções de ETEs para tratamento de efluentes industriais e domiciliares no Brasil surgiram na década de 80 (LINS, 2010). Atualmente, uma ETE deve trabalhar em consonância com as Leis, Decretos e Resoluções, obedecendo aos parâmetros e limites estabelecidos, tanto para Padrão de Emissão (efluentes líquidos) como para Padrão de Qualidade (corpos hídricos receptores). Um exemplo é o regulamento da Lei do Estado de São Paulo 997 de , aprovado pelo Decreto de (SÃO PAULO, 1976), pela Resolução Federal CONAMA (Conselho Nacional de Meio Ambiente) nº 357 de (CONAMA, 2005) e n. 430 de 13 de maio de 2011 (CONAMA, 2011), Resolução SMA nº 03, de 22/02/2000, além de outras mais que corroboram com na regulação (SMA, 2000) A classificação das Águas no Brasil A classificação das águas com base no artigo 7º do regulamento da Lei Estadual 997 de 31 de maio de 1976, aprovado pelo decreto n de 08 de setembro de 1976, determina como:

32 31 Classe 1: águas destinadas ao abastecimento doméstico, sem tratamento prévio ou com simples desinfecção. Classe 2: águas destinadas ao abastecimento doméstico, após tratamento convencional, à irrigação de hortaliças ou plantas frutíferas e à recreação de contato primário (natação, esqui-aquático e mergulho). Classe 3: águas destinadas ao abastecimento doméstico, após tratamento convencional, à preservação de peixes em geral e de outros elementos da fauna e da flora e à dessedentação de animais. Classe 4: águas destinadas ao abastecimento doméstico após tratamento avançado, ou à navegação, à harmonia paisagística, ao abastecimento industrial, à irrigação e a usos menos exigentes. O Conselho nacional do meio Ambiente (CONAMA), por sua vez, baixou a resolução n. 357/05, estabelecendo a classificação dos corpos de água, enfatizando que as águas de melhor qualidade podem ser aproveitadas em uso menos exigente, desde que este não prejudique a qualidade da água, atendidos outros requisitos pertinentes. O quadro 1 adiante, exprime uma relação dessa resolução: Quadro 1: Relação dos usos das Águas Resolução CONAMA 357/05 Usos Abastecimento para o consumo humano Após desinfecção Após tratamento simplificado Após tratamento convencional Após tratamento convencional ou avançado Preservação do equilíbrio das comunidades aquáticas Preservação do ambiente aquático em UC de proteção integral Proteção às comunidades aquáticas Proteção às comunidades aquáticas em terras indígenas Recreação Contato primário Contato secundário Recreação Hortaliças e frutas consumidas cruas, desenvolvem rente o solo Hortaliças, frutas e parques com contato direto ao público Cultura arbórea, cerealíferas e forrageiras Agricultura e pesca Pesca amadora Dessedentação de animais Navegação Harmonia paisagística Fonte: CONAMA, 2005 Classes Esp

33 Padrões das Classes de Águas no Brasil A Resolução CONAMA nº 20 de 18/06/86 e CONAMA 357/2005,estabeleceram normas e padrões para a qualidade das águas e o lançamento nos corpos de água. Sendo que as águas do território nacional foram classificadas nesta resolução como: Quadro 2: Padrões das classes de águas Tipo de Água Salinidade Águas Doces Salinidade < 0,5% Águas Salobras Salinidade entre 0,5% e 30% Águas Salinas Salinidade > 30% Fonte; CONAMA, Correlação das Classes de Águas no Brasil Além disso, é possível verificar as diferenças existentes entre as legislações do estado de São Paulo e a União, conforme o quadro 3. Quadro 3 - Correlação das classes de águas Águas Doces Águas Salinas Águas Salobras São Paulo (1) Federal (2) São Paulo (1) Federal (2) São Paulo (1) Federal (2) 1 Especial - Especial - Especial - 1 (3) 1 (5) 1 (3) 1 (5) 1 (3) 2 2 (3) - 2 (4) - 2 (4) 3 3 (4) Regulamento da Lei 997/76, aprovado pelo Decreto 8,468/76 2. Resolução CONAMA n. 357/ Não deve ser verificado efeito tóxico crônico à organismos 4. Não deve ser verificado efeito tóxico crônico à organismos 5. Tendo em vista que as águas salinas e salobras no Estado de São Paulo não foram enquadradas, as mesmas, de acordo co o artigo 42 da Resolução CONAMA n. 357/05, são consideradas como classe 1.

34 Padrões de Qualidade dos corpos d água e de emissão dos efluentes O Decreto nº também estabeleceu os seguintes padrões de qualidade dos corpos d água (tabela 2), e de emissão dos efluentes líquidos (tabela 3): a) Aos corpos d água classe - 1 não são permitidos lançamentos de efluentes líquidos, gerados por qualquer fonte poluidora, mesmo tratados; e, b) Aos corpos d água classes 2, 3 e 4 não são permitidos lançamentos de efluentes líquidos, gerados por qualquer fonte poluidora, que alterem os padrões de qualidade. Tabela 2 Padrões de Qualidade das Águas do Estado de São Paulo Substâncias Potencialmente Prejudiciais Conforme o Decreto 8.468/76 Corpos d`água Concentrações Máximas Permitidas Parâmetros Unidades Classe 2 Classe 3 Classe 4 Amônia mg/l de N 0,5 0,5 # Arsênio mg/l 0,1 0,1 # Bário mg/l 1 1 # Cádmio mg/l 0,01 0,01 # Cromo (total) mg/l 0,05 0,05 # Cianeto mg/l 0,2 0,2 # Cobre mg/l 1 1 # Chumbo mg/l 0,1 0,1 # Estanho mg/l 2 2 # Fenóis mg/l 0,001 0,001 # Flúor mg/l 1,4 1,4 # Mercúrio mg/l 0,002 0,022 # Nitrato mg/l de N # Nitrito mg/l de N 1 1 # Selênio mg/l 0,01 0,01 # Zinco mg/l 5 5 # DBO 5,20 mg/l 5 10 # Coliforme Fecal UFC/100 ml # Coliforme Total UFC/100 ml # Materiais flutuantes Ausentes Ausentes Ausentes Materiais solúveis em hexana Ausentes Ausentes # Substâncias que comuniquem gosto ou odor Ausentes Ausentes # Odor e aspecto # # Não objetáveis Corantes artificiais * Ausentes Ausentes #

35 34 Parâmetros Unidades Concentração Mínima Permitida OD (oxigênio dissolvido) mg/l 5 4 > 0,5 Fonte: Decreto Estadual n , de 08 de setembro de 1976 # Sem padrão estabelecido * Corantes artificiais não removíveis por processos físico-químicos convencionais Observação: Nas águas de classe 1 não são tolerados lançamentos de efluentes. Tabela 3 - Padrões de Emissão de Efluentes Líquidos do Estado de São Paulo Parâmetros Unidades Concentrações Máximas Permitidas Arsênio mg/l 0,2 Bário mg/l 5 Boro mg/l 5 Cádmio mg/l 0,2 Cromo Hexavalente mg/l 0,1 Cromo total mg/l 5 Cianeto mg/l 0,2 Cobre mg/l 1 Chumbo mg/l 0,5 Estanho mg/l 4 Fenóis mg/l 0,5 Ferro Solúvel (Fe +2 ) mg/l 15 Fluoreto mg/l 10 Manganês (Mn +2 ) mg/l 1 Mercúrio mg/l 0,01 Níquel mg/l 2 Prata mg/l 0,02 Selênio mg/l 0,02 Zinco mg/l 5 DBO 5,20 * mg/l 60 Soluções Solúveis em Hexana mg/l 100 Parâmetros Unidades Limites Permitidos ph U.pH Entre 5,0 e 9,0 Temperatura 0 C Inferior a 40,0 DBO 5,20 * % 80 (remoção de carga) Materiais Sedimentáveis mg/l 1 Fonte: Conama n. 357 de * Pelo menos uma dessas condições deve ser obedecida

36 35 A classificação dos corpos d água em conformidade às destinações pretendidas, à determinação das diretrizes ambientais para o enquadramento, ao estabelecimento de padrões de emissão (tabela 4), de condições de emissão (tabela 5) e padrões de qualidade (tabela 6) para os recursos hídricos, bem como, à imposição de padrões e condições de lançamento para os efluentes líquidos, no âmbito do território nacional, são ordenados pela Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005, e suas respectivas alterações, em destaque, a modificação introduzida pela Resolução CONAMA nº 430, 13 de maio de Tabela 4 Padrões de Emissão de Efluentes do Território Nacional Brasileiro Condições e Parâmetros de Lançamento de Efluentes Concentrações Máximas Permitidas Substância Unidades Efluente de Qualquer forma Efluente de ETE 1 Arsênio Total mg/l 0,5 A (2) Bário Total mg/l 5 A (2) Benzeno mg/l 1,2 A (2) Boro Total mg/l 5 A (2) Cádmio Total mg/l 0,2 A (2) Clorofórmio mg/l 1 A (2) Cromo Hexavalente mg/l 0,1 A (2) Cromo Trivalente mg/l 1 A (2) Cianeto Total mg/l 1 A (2) Cianeto Livre mg/l 0,2 A (2) Cobre Dissolvido mg/l 1 A (2) Chumbo Total mg/l 0,5 A (2) Dicloroeteno mg/l 1 A (2) Estanho Total mg/l 4 A (2) Estireno mg/l 0,07 A (2) Etibenzeno mg/l 0,84 A (2) Fenóis Totais mg/l 0,5 A (2) Ferro Dissolvido mg/l 15 A (2) Fluoreto Total mg/l 10 A (2) Manganês Dissolvido mg/l 1 A (2) Mercúrio total mg/l 0,01 A (2) Níquel Total mg/l 2 A (2) Nitrogênio Amoniacal total mg/l 20 NA (3) Prata Total mg/l 0,1 A (2)

37 36 Selênio Total mg/l 0,3 A (2) Sulfeto Total mg/l 1 A (2) Tetracloreto de Carbono mg/l 1 A (2) Tricloroeteno mg/l 1 A (2) Tolueno mg/l 1,2 A (2) Xileno mg/l 1,6 A (2) Zinco mg/l 5 A (2) BDO 5,20 (4) mg/l 60 A (2) Óleos Minerais mg/l 20 mg/l NA (3) Óleos vegetais e Gorduras Animais mg/l 50 mg/l NA (3) Óleos e Graxas Totais mg/l NA (3) 100 Fonte: Resolução CONAMA n. 430, de 13 de maio de 2011 (artigos 16 e 21) (1) ETE Estação de Tratamento de Esgotos (2) A Aplicável a critério do órgão ambiental inclusive quando houver contribuição de chorume na ETE (3) NA Não Aplicável (4) ou remoção de 60% de DBO obtida através de sistema de tratamento Tabela 5 Condições de Emissão de Efluentes Líquidos do Território Nacional Brasileiro Efluente de Qualquer Fonte e Efluente de ETE(1) Outros Parâmetros Parâmetros Unidades Limites Permitidos ph U.pH Entre 5,0 e 9,0 Temperatura 0 C Inferior a 40,0 (3) DBO 5,220 % 60 (remoção de carga) Materiais Flutuantes NA (2) Ausentes Materiais Sedimentáveis ml/l 1 (4) Fonte: Resolução CONAMA n. 430, de 13 de maio de 2011 (artigos 16 e 21) (1) ETE Estação de Tratamento de Esgotos (2) NA Não Aplicável (3) Variação de temperatura na zona de mistura do corpo receptor não deve exceder a 3 0 C (4) Virtualmente ausentes para lagos e lagoas, cuja velocidade de circulação seja praticamente nula

38 37 Tabela 6 Padrões de Qualidade das Águas no Território Nacional Brasileiro Substâncias Inorgânicas Potencialmente Prejudiciais CONAMA n. 357/2005 Parâmetros Unidades Classe 1 Corpos d`água Concentrações Máximas Permitidas Classe 2 Classe3 Alumínio Dissolvido mg/l 0,1 0,1 0,2 NA Antimônio mg/l 0,005 0,005 NA NA Arsênio Total mg/l 0,01 0,01 0,033 NA Bário Total mg/l 0,7 0,7 1 NA Berílio Total mg/l 0,04 0,04 1 NA Boro Total mg/l 0,5 0,5 0,75 NA Cádmio Total mg/l 0,001 0,001 0,01 NA Cianeto Livre mg/l 0,005 0,005 0,022 NA Cloreto Total mg/l NA Cloro Residual Total (combinado e livre) mg/l 0,01 0,01 0,033 NA Cobalto Total mg/l 0,05 0,05 0,2 NA Cobre Dissolvido mg/l 0,009 0,009 0,013 NA Cromo Total mg/l 0,05 0,05 0,05 NA Ferro Dissolvido mg/l 0,3 0,3 0,5 NA Fluoreto Total mg/l 1,4 1,4 1,4 NA Fósforo Total (ambiente lênico) mg/l 0,02 0,03 0,05 NA Fósforo Total (ambiente intermediário) mg/l 0,025 0,05 0,075 NA Fósforo Total (ambiente lótico) mg/l 0,1 0,1 0,15 NA Lítio Total mg/l 2,5 2,5 2,5 NA Manganês Total mg/l 0,1 0,1 0,5 NA Mercúrio Total mg/l 0,0002 0,0002 0,002 NA Níquel Total mg/l 0,025 0,025 0,025 NA Nitrato mg/l NA Nitrito mg/l NA Nitrogênio Amoniacal Total para ph 7,5 mg/l 3,7 3,7 13,3 NA Nitrogênio Amoniacal Total para ph <7,5 8,0 mg/l NA Nitrogênio Amoniacal Total para ph 8,0 < ph 8,5 mg/l 1 1 2,2 NA Nitrogênio Amoniacal Total para ph >8,5 mg/l 0,5 0,5 1 NA Prata Total mg/l 0,01 0,01 0,05 NA Selênio Total mg/l 0,01 0,01 0,05 NA Sulfato Total mg/l NA Sulfeto (como H 2 S não disssociado) mg/l 0,002 0,002 0,3 NA Urânio Total mg/l 0,02 0,02 0,02 NA Vanádio Total mg/l 0,1 0,1 0,1 NA Zinco Total mg/l 0,18 0,18 5 NA Fonte: Decreto Estadual n , de 08 de setembro de 1976 NA Não Aplicável Classe 4

39 O Índice de Qualidade das Águas IQA Segundo a CETESB (2012), os índices e indicadores ambientais nasceram como resultado da crescente preocupação social com os aspectos ambientais do desenvolvimento, processo que requer um número elevado de informações em graus de complexidade cada vez maiores. Por outro lado, os indicadores tornaramse fundamentais no processo decisório das políticas públicas e no acompanhamento de seus efeitos. Esta dupla vertente apresenta-se como um desafio permanente de gerar indicadores e índices que tratem um número cada vez maior de informações, de forma sistemática e acessível, para os tomadores de decisão. Nessa linha, a CETESB utiliza desde 1975, o Índice de Qualidade das Águas IQA, com vistas a servir de informação básica de qualidade de água para o público em geral, bem como para o gerenciamento ambiental das 22 Unidades de Gerenciamento dos Recursos Hídricos do Estado de São Paulo. As principais vantagens do IQA são a facilidade de comunicação com o público leigo, o status maior do que as variáveis isoladas e o fato de representar uma média de diversas variáveis em um único número, combinando unidades de medidas diferentes em uma única unidade. No entanto, sua principal desvantagem consiste na perda de informação das variáveis individuais e da sua interação. O índice, apesar de fornecer uma avaliação integrada, jamais substituirá uma avaliação detalhada da qualidade das águas de uma determinada bacia hidrográfica. No quadro 4 são indicadas as variáveis utilizadas para análise do Índice de Qualidade da Água - IQA. Quadro 4 Variáveis de qualidade medidas nos índices de qualidade de água. Índice de Qualidade IQA Variáveis de qualidade Temperatura, ph, Oxigênio Dissolvido, Demanda Bioquímica de Oxigênio, Coliformes Termotolerantes, Nitrogênio Total, Fósforo Total, Sólidos Totais e Turbidez. Fonte: CETESB, 2012

40 O cálculo do IQA A CETESB adaptou e desenvolveu o IQA Índice de Qualidade das Águas a partir de um estudo realizado em 1970 pela National Sanitation Foundation dos Estados Unidos, e incorporou nove variáveis para a avaliação da qualidade das águas, tendo como determinante principal a sua utilização para abastecimento público. Sua fundamentação se fez por meio de uma pesquisa de opinião junto à especialistas em qualidade de águas, que indicaram as variáveis a serem avaliadas, o peso relativo e a condição com que se apresenta cada parâmetro, segundo uma escala de valores rating fundamentando a criação do IQA. Das 35 variáveis indicadoras de qualidade de água inicialmente propostos, somente nove foram selecionados. Para estes, a critério de cada profissional, foram estabelecidas curvas de variação da qualidade das águas de acordo com o estado ou a condição de cada parâmetro. Estas curvas de variação, sintetizadas em um conjunto de curvas médias para cada parâmetro, bem como seu peso relativo correspondente (CETESB, 2012). O IQA é calculado pelo produto ponderado das qualidades de água correspondentes às variáveis que integram o índice. A seguinte fórmula é utilizada: onde: IQA: Índice de Qualidade das Águas, um número entre 0 e 100; qi: qualidade do i-ésimo parâmetro, um número entre 0 e 100, obtido da respectiva curva média de variação de qualidade, em função de sua concentração ou medida e, wi: peso correspondente ao i-ésimo parâmetro, um número entre 0 e 1, atribuído em função da sua importância para a conformação global de qualidade, sendo que: em que: n= número de variáveis que entram no cálculo do IQA.

41 40 5): Geralmente, são necessárias nove variáveis para o cálculo do IQA (Figura Coliformes fecais; Potencial Hidrogeniônico (ph); Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO); Nitrogênio total; Fósforo total; Temperatura; Turbidez; Resíduo total (sólido total) e, Oxigênio dissolvido (OD). Figura 5. Curvas dos parâmetros analíticos para cálculo do IQA. Fonte: CETESB (2013). No caso de não se dispor do valor de alguma das nove variáveis, o cálculo do IQA é inviabilizado, sendo que a partir do cálculo efetuado, pode-se determinar a qualidade das águas brutas, que é indicada pelo IQA, variando numa escala de 0 a 100 (conforme o quadro 5).

42 41 Quadro 5 - Classificação do Índice de Qualidade da Água - IQA Categoria Ponderação Ótima (cor azul) 79 < IQA 100 Boa (cor verde) 51 < IQA 79 Regular (cor amarela) 36 < IQA 51 Ruim (cor vermelha) 19 < IQA 36 Péssima (cor roxa) IQA 19 Fonte: CETESB, Variáveis Físicas Além disso, essas variáveis verificadas no IQA podem ainda serem classificadas em variáveis físicas e variáveis microbiológicas: A caracterização física de qualidade das águas é realizada com base na verificação das propriedades físicas com significado ambiental relevante, cuja interpretação de dados permita desenvolver ações, assegurando o uso da água no respectivo corpo hídrico (PIVELI; KATO, 2005). Dentre as variáveis, destacam-se: temperatura, turbidez, teor de sólidos, cor, sabor e, odor. Segundo Piveli e Kato (2005), as aplicações das variáveis físicas nos estudos de fenômenos que ocorrem nos ecossistemas aquáticos e na caracterização e controle de qualidade das águas para abastecimento público e residuárias, tornam as propriedades físicas indispensáveis à maioria dos trabalhos envolvendo qualidade das águas.

43 Temperatura A temperatura desempenha um papel importante de controle no meio aquático, condicionando as influências de uma série de variáveis físico-químicas. Em geral, à medida que a temperatura aumenta de 0 a 30 C, a viscosidade, tensão superficial, compressibilidade, calor específico, constante de ionização e calor latente de vaporização diminuem, enquanto a condutividade térmica e a pressão de vapor aumentam (CETESB, 2012). Organismos aquáticos possuem limites de tolerância térmica superior e inferior, temperaturas ótimas para crescimento, temperatura preferida em gradientes térmicos e limitações de temperatura para migração, desova e incubação do ovo. Portanto, variações de temperatura são parte do regime climático normal e, corpos de água naturais apresentam variações sazonais e diurnas, bem como estratificação vertical. A temperatura superficial é influenciada por fatores tais como latitude, altitude, estação do ano, período do dia, taxa de fluxo e profundidade. A elevação da temperatura em um corpo d água geralmente é provocada por despejos industriais (indústrias canavieiras, por exemplo) e usinas termoelétricas Turbidez A turbidez de uma amostra de água é o grau de atenuação de intensidade que um feixe de luz sofre ao atravessá-la devido à presença de sólidos em suspensão, tais como partículas inorgânicas (areia, silte, argila) e detritos orgânicos, tais como algas e bactérias, plâncton em geral etc. A erosão das margens dos rios em estações chuvosas, que é intensificada pelo mau uso da terra, é um exemplo de fenômeno que resulta em aumento da turbidez das águas e que exige manobras operacionais, tais como alterações nas dosagens de coagulantes e auxiliares, nas Estações de Tratamento de Águas. Os esgotos domésticos e diversos efluentes industriais também provocam elevações na turbidez das águas. Um exemplo típico deste fato ocorre em consequência das atividades de mineração, onde os aumentos excessivos de

44 43 turbidez têm provocado formação de grandes bancos de lodo em rios e alterações no ecossistema aquático. Alta turbidez reduz a fotossíntese de vegetação enraizada submersa e algas. Esse desenvolvimento reduzido de plantas pode, por sua vez, suprimir a produtividade de peixes. Logo, a turbidez pode influenciar nas comunidades biológicas aquáticas. Além disso, afeta adversamente os usos doméstico, industrial e recreacional de uma água (CETESB, 2012) Teor de Sólidos Totais (Resíduo total) Em saneamento, sólidos nas águas correspondem a toda matéria que permanece como resíduo, após evaporação, secagem ou calcinação da amostra a uma temperatura pré-estabelecida durante um tempo fixado. Dependendo do processo ao qual a amostra é submetida tem-se, por método gravimétrico, a fração de sólidos desejada. Por método volumétrico no qual um litro de amostra é mantido em repouso pelo período de uma hora, determina-se a concentração volumétrica de sólidos (em ml/l). Os sólidos totais ou resíduos totais (ST ou RT) empregados no cálculo do IQA referem-se aos resultados das análises nas quais as amostras coletadas dos cursos d água são submetidas aos processos de evaporação e secagem (103ºC C) até peso constante. Os resíduos que se mantiveram no recipiente ao final do processo correspondem ao teor de sólidos totais. Os ST ou RT podem sedimentar no leito dos rios destruindo organismos que fornecem alimentos ou, também, danificar os leitos de desova de peixes. Podem reter bactérias e resíduos orgânicos no fundo dos rios, promovendo decomposição anaeróbia. Altos teores de sais minerais, particularmente sulfato e cloreto, estão associados à tendência de corrosão em sistemas de distribuição, além de conferir a cor o sabor e o odor das águas (CETESB, 2012).

45 Cor, sabor e odor das águas A cor de uma amostra de água está associada ao grau de redução de intensidade que a luz sofre ao atravessá-la. Resulta da existência, na água, de substâncias em solução; pode ser causada pelo ferro ou manganês, pela decomposição da matéria orgânica da água (principalmente vegetais), pelas algas ou pela introdução de esgotos industriais e domésticos. Padrão de potabilidade é: intensidade de cor inferior a 5 unidades. O Sabor e odor resultam de causas naturais (algas; vegetação em decomposição; bactérias; fungos; compostos orgânicos, tais como gás sulfídrico, sulfatos e doretos) e artificiais (esgotos domésticos e industriais). O padrão de potabilidade é: água completamente inodora (CETESB. 2012) Variáveis Químicas As variáveis químicas de qualidade das águas permitem: classificar a água por seu conteúdo mineral através dos íons presentes; determinar o grau de contaminação e identificar a origem dos principais poluentes; caracterizar picos de concentração de poluentes tóxicos e as possíveis fontes geradoras; e avaliar o equilíbrio bioquímico necessário à manutenção da vida aquática (CETESB. 2012). Semelhante à caracterização física, a caracterização química de qualidade das águas é realizada com base na medição das propriedades químicas com significado sanitário e ambiental relevantes, cuja interpretação dos resultados permita aos gestores públicos ou privada, desenvolverem ações que assegurem às atuais e futuras gerações os múltiplos usos estabelecidos para o corpo hídrico. Dentre as diversas variáveis existentes (alumínio, bário, cádmio, carbono orgânico total, chumbo, cloreto, cobre, cromo, demanda bioquímica de oxigênio (DBO 5,20 ), demanda química de oxigênio (DQO), fenóis, ferro, fluoreto, fósforo total, manganês, mercúrio, níquel, óleos e graxas, oxigênio dissolvido (OD), Potencial Hidrogeniônico (ph), sódio, sulfato surfactantes, zinco e outros mais) (CETESB, 2012).

46 45 Vale ressaltar que destacam-se neste trabalho: o oxigênio dissolvido na água (OD), fósforo total, nitrogênio total, potencial hidrogeniônico (ph) a demanda bioquímica de oxigênio DBO e a Demanda Química de Oxigênio - DQO. As aplicações das variáveis químicas nos estudos de fenômenos que ocorrem nos ecossistemas aquáticos e de caracterização e controle de qualidade de águas para abastecimento público e residuárias, assim como as aplicações das variáveis físicas citadas por Piveli e Kato (2005), tornam, também, as características químicas indispensáveis à maioria dos trabalhos envolvendo qualidade das águas Oxigênio Dissolvido Segundo Piveli e Kato (2005), águas poluídas são as que apresentam baixa concentração de oxigênio dissolvido em decorrência do consumo na decomposição de compostos orgânicos, enquanto que águas limpas apresentam elevadas concentrações de oxigênio dissolvido, próximo de concentrações padronizadas. Sendo que o oxigênio proveniente da atmosfera dissolve-se nas águas naturais, devido à diferença de pressão parcial. Este mecanismo é regido pela Lei de Henry, que define a concentração de saturação de um gás na água, em função da temperatura (CETESB, 2012): C SAT = α.p gás Onde α é uma constante que varia inversamente proporcional à temperatura e p gás é a pressão exercida pelo gás sobre a superfície do líquido. No caso do oxigênio, ele é constituinte de 21% da atmosfera e, pela lei de Dalton, exerce uma pressão de 0,21 atm. Desta forma, obtém-se a concentração de saturação de oxigênio dissolvido na água pelo produto da constante e a pressão desse gás. Assim, tem-se: C SAT = α.p gás Onde: α = 43,9 para 20ºC, pgás = 0,21 atm e Csat = 9,2 mg/l

47 46 A taxa de reintrodução de oxigênio dissolvido em águas naturais através da superfície depende das características hidráulicas e é proporcional à velocidade, sendo que a taxa de reaeração superficial em uma cascata (queda d água) é maior que a de um rio de velocidade normal, que por sua vez apresenta taxa superior a de uma represa, com a velocidade normalmente bastante baixa (CETESB, 2012). Além da dissolução do oxigênio atmosférico na água, outra origem natural é a produção de oxigênio pelos organismos fotossintéticos. Segundo Branco (1986), ao enfatizar a importância do processo fotossintético no fornecimento de oxigênio, preponderantemente, ao meio aquoso, relatou que no ambiente aquático são os vegetais submersos, especialmente as algas, os principais responsáveis pela oxigenação da massa líquida, fornecendo o elemento necessário a todas as oxidações biológicas ou bioquímicas que nela se verificam. Com efeito, a simples aeração através da superfície, nem sempre é suficiente para a oxidação da matéria orgânica e respiração dos organismos aquáticos, principalmente nas águas paradas e enriquecidas por despejos orgânicos e minerais. Os vegetais subaquáticos desempenham, pois, nesse sentido, um papel de agente depurador das águas, sendo os principais responsáveis pelo fornecimento do oxigênio necessário à autodepuração dos corpos d água poluídos por despejos orgânicos. Todavia, quando se pretende avaliar o grau de poluição de um determinado recurso hídrico tendo-se como base a concentração de oxigênio nele dissolvido, deve-se, preliminarmente, observar que o processo fotossintético pode mascarar esse procedimento. Segundo Piveli e Kato (2005), águas poluídas são aquelas que apresentam baixa concentração de oxigênio dissolvido decorrente do consumo na decomposição de compostos orgânicos, enquanto que as águas limpas apresentam concentrações de oxigênio dissolvido elevadas, aproximando-se à concentração de saturação.

48 47 No entanto, ainda segundo Piveli e Kato (2005), uma água eutrofizada pode apresentar concentrações de oxigênio bem superiores a 10 mg/l, mesmo em temperaturas superiores a 20ºC, caracterizando uma situação de supersaturação, o que levaria a uma interpretação errônea e, por conseguinte, a uma tomada de decisão equivocada (conforme a tabela 7). A origem antropogênica do oxigênio dissolvido na água dá-se por meio da aeração artificial, por exemplo, agitadores mecanizados, difusores de ar, dentre outros dispositivos. Tabela 7 Variações na temperatura e a concentração de Cloreto de Sódio (NaCl) Temperatura ( 0 C) à Pressão de Concentração de NaCl (mg/l) 760 mm de Hg ,8 11, ,3 10,1 9, ,2 9,1 8,1 20 9,2 8,3 7,4 25 8,4 7,6 6,7 30 7,6 6,9 6,1 Fonte: Piveli e Kato (2005) Fósforo Total O fósforo aparece em águas naturais devidos, principalmente, às descargas de esgotos sanitários. A matéria orgânica fecal e os detergentes em pó empregados em larga escala domesticamente constituem a principal fonte. Alguns efluentes industriais, como os de indústrias de fertilizantes, pesticidas, químicas em geral, conservas alimentícias, abatedouros, frigoríficos e laticínios, apresentam fósforo em quantidades excessivas. As águas drenadas em áreas agrícolas e urbanas também podem provocar a presença excessiva de fósforo em águas naturais (CETESB, 2012). O fósforo na água apresenta-se principalmente nas formas de ortofosfato, polifosfato e fósforo orgânico. Os ortofosfatos estão diretamente disponíveis para o metabolismo biológico sem a necessidade de conversões às formas mais simples.

49 48 As formas em que os ortofosfatos se apresentam na água (PO 3-4, HPO 2-4, H 2 PO 2-4 e H 3 PO 4 ) dependem do ph, sendo a mais comum na faixa usual de ph o HPO 2-4. Os polifosfatos são moléculas mais complexas com dois ou mais átomos de fósforo. O fósforo orgânico é normalmente de menor importância (VON SPERLING, 2005). Assim como o nitrogênio e o fósforo constitui-se em um dos principais nutrientes para os processos biológicos, ou seja, é um dos chamados macronutrientes, por ser exigido também em grandes quantidades pelas células. Nesta qualidade, torna-se parâmetro imprescindível em programas de caracterização de efluentes industriais que se pretende tratar por processo biológico (VON SPERLING, 2005). Em processos aeróbios, como informado anteriormente, exige-se uma relação DBO 5 :N:P mínima de 100:5:1, enquanto que em processos anaeróbios temse exigido a relação DQO:N:P mínima de 350:7:1. Os esgotos sanitários no Brasil apresentam, tipicamente, concentração de fósforo total na faixa de 6 a 10 mgp/l, não exercendo efeito limitante sobre os tratamento biológicos. Alguns efluentes industriais, porém, não possuem fósforo em suas composições, ou apresentam concentrações muito baixas (CETESB, 2011). Segundo Branco (1986), o fósforo é um importante componente da substância viva, especialmente do núcleo-proteínas (essenciais para as funções reprodutivas das células) além de estar ligado ao metabolismo respiratório e fotossintético, constituindo-se fator limitante à vida dos organismos aquáticos e de importância fundamental no controle ecológico das algas Nitrogênio Total As fontes de nitrogênio nas águas naturais são diversas. Os esgotos sanitários constituem, em geral, a principal fonte, lançando nas águas nitrogênio orgânico, apresentando entre (8,0 a 35 mgn/l) associado à presença de proteínas, e nitrogênio amoniacal (entre 12,0 a 50 mgn/l), pela hidrólise da uréia na água (CETESB, 2012).

50 49 Alguns efluentes industriais também concorrem para as descargas de nitrogênio orgânico e amoniacal nas águas, como algumas indústrias químicas, petroquímicas, siderúrgicas, farmacêuticas, conservas alimentícias, matadouros, frigoríficos e curtumes. Além disso, a atmosfera é outra fonte importante devido a diversos mecanismos como a biofixação desempenhada por bactérias e algas presentes nos corpos hídricos, que incorporam o nitrogênio atmosférico em seus tecidos, contribuindo para a presença de nitrogênio orgânico nas águas; a fixação química, reação que depende da presença de luz, também acarreta a presença de amônia e nitratos nas águas, pois a chuva transporta tais substâncias, bem como as partículas contendo nitrogênio orgânico para os corpos hídricos (CETESB, 2012). Nas áreas agrícolas, o escoamento das águas pluviais pelos solos fertilizados também contribui para a presença de diversas formas de nitrogênio. (como é o caso na área de estudos). Também nas áreas urbanas, a drenagem das águas pluviais, associada às deficiências do sistema de limpeza pública, constitui fonte difusa de difícil caracterização. Como visto, o nitrogênio pode ser encontrado nas águas nas formas de nitrogênio orgânico, amoniacal, nitrito e nitrato. As duas primeiras são formas reduzidas e as duas últimas, oxidadas. Podem-se associar as etapas de degradação da poluição orgânica por meio da relação entre as formas de nitrogênio. Nas zonas de autodepuração natural em rios, distinguem-se as presenças de nitrogênio orgânico na zona de degradação, amoniacal na zona de decomposição ativa, nitrito na zona de recuperação e nitrato na zona de águas limpas. Ou seja, se for coletada uma amostra de água de um rio poluído e as análises demonstrarem predominância das formas reduzidas significa que o foco de poluição se encontra próximo; se prevalecerem o nitrito e o nitrato denotam que as descargas de esgotos se encontram distantes (CETESB, 2012). Os compostos de nitrogênio são nutrientes para processos biológicos e são caracterizados como macronutrientes, pois, depois do carbono, o nitrogênio é o elemento exigido em maior quantidade pelas células vivas. Quando descarregados nas águas naturais, conjuntamente com o fósforo e outros nutrientes presentes nos despejos, provocam o enriquecimento do meio, tornando-o eutrofizado. Deve-se lembrar também que os processos de tratamento de esgotos empregados

51 50 atualmente no Brasil não contemplam a remoção de nutrientes e os efluentes finais tratados lançam elevadas concentrações destes nos corpos d água. Nos reatores biológicos das estações de tratamento de esgotos, o carbono, o nitrogênio e o fósforo têm que se apresentar em proporções adequadas para possibilitar o crescimento celular sem limitações nutricionais. Com base na composição das células dos microrganismos que formam parte dos tratamentos, costuma-se exigir uma relação DBO 5,20 :N:P mínima de 100:5:1 em processos aeróbios e uma relação DQO:N:P de pelo menos 350:7:1 em reatores anaeróbios. Deve ser notado que estas exigências nutricionais podem variar de um sistema para outro, principalmente em função do tipo de substrato. Os esgotos sanitários são bastante diversificados em compostos orgânicos; já alguns efluentes industriais possuem composição bem mais restrita, com efeitos sobre o ecossistema a ser formado nos reatores biológicos para o tratamento e sobre a relação carboidratos/nitrogênio/fósforo (C/N/P). No tratamento de esgotos sanitários, estes nutrientes encontram-se em excesso, não havendo necessidade de adicioná-los artificialmente, ao contrário, o problema está em removê-los. Alguns efluentes industriais, como é o caso das indústrias de papel e celulose, são compostos basicamente de carboidratos, não possuindo praticamente nitrogênio e fósforo. Assim, a estes devem ser adicionados os nutrientes, de forma a perfazer as relações recomendadas, utilizando-se para isto uréia granulada, rica em nitrogênio e fosfato de amônia que possui nitrogênio e fósforo, dentre outros produtos comerciais (CETESB, 2012). Pela legislação federal em vigor, o nitrogênio amoniacal é padrão de classificação das águas naturais e padrão de emissão de esgotos. A amônia é um tóxico bastante restritivo à vida dos peixes, sendo que muitas espécies não suportam concentrações acima de 5 mg/l. Além disso, ressalta-se que a amônia provoca consumo de oxigênio dissolvido das águas naturais ao ser oxidada biologicamente, a chamada DBO de segundo estágio. Por estes motivos, a concentração de nitrogênio amoniacal é um importante parâmetro de classificação das águas naturais e é normalmente utilizado na constituição de índices de qualidade das águas.

52 51 Na área de estudos, por exemplo, o Rio Baquirivu-Guaçu se enquadra na classe 3 (Resolução CONAMA n. 357), com relação aos compostos de nitrogênio, deve ter sua qualidade enquadrada aos seguinte padrões: Nitrato: 10,0 mgn/l, Nitrito: 1,0 mgn/l e, Nitrogênio amoanical em 13,0 mgn/l para ph 7,5 5,6 mgn/l para 7,5 < ph 8,0 2,2 mg/l N para 8,0 < ph 8,5 1,0 mg/l N para ph > 8,5. E, o lançamento de efluentes líquidos deve conter no máximo a concentração de 20,0 mgn/l de Nitrogênio. Já o Decreto Estadual de São Paulo n , preconiza os valores de: Amônia em: 0,5 mgn/l, Nitrato: 10 mgn/l e, Nitrito 1,0 mgn/l. Não existindo padrões para lançamentos dos compostos de nitrogênio neste decreto. Os nitratos são tóxicos, causando doenças chamada metahemoglobinemia infantil, que é letal para crianças Por isso, o nitrato é padrão de potabilidade, sendo 10 mg/l o valor máximo permitido pela Portaria 518/04 do Ministério da Saúde (BRASIL, 2005) Potencial Hidrogeniônico (ph) Por influir em diversos equilíbrios químicos que ocorrem naturalmente ou em processos unitários de tratamento de águas, o ph é um parâmetro importante em muitos estudos no campo do saneamento ambiental. Ele mensura a concentração de íons H + (Cátion hidrogênio) presente numa determinada amostra. A influência do ph sobre os ecossistemas aquáticos naturais dá-se diretamente devido a seus efeitos sobre a fisiologia das diversas espécies. Também o efeito indireto é muito importante podendo, em determinadas condições de ph,

53 52 contribuírem para a precipitação de elementos químicos tóxicos como metais pesados; outras condições podem exercer efeitos sobre as solubilidades de nutrientes. Desta forma, as restrições de faixas de ph são estabelecidas para as diversas classes de águas naturais, tanto de acordo com a legislação federal, quanto pela legislação do Estado de São Paulo. A faixa de ph varia numa escala de 0 a 14, na qual, valores abaixo de 7,0 indicam acidez (quanto mais próximo ao 0 mais ácida é a amostra), valores acima de 7,0 indicam basicidade (quanto mais próximo ao 14 mais básica é a amostra), e valor igual a 7,0 indica ph neutro. Na legislação do Estado de São Paulo, estabelece-se faixa de ph entre 5 e 9 para o lançamento direto nos corpos receptores (artigo 18 do Decreto 8.468/76) e entre 6 e 10 para o lançamento na rede pública seguida de estação de tratamento de esgotos (artigo 19-A). O ph influencia diretamente no equilíbrio químico dos ecossistemas aquáticos devido aos efeitos sobre a fisiologia das diversas espécies e, indiretamente, ao alterar as condições do meio analisado, seja, ora pela precipitação de metais pesados ou outras substâncias tóxicas insolúveis em determinadas faixas de ph, ora pela solubilização de outras substâncias, como por exemplo, alguns nutrientes solúveis em outras faixas de ph, ou pela dissolução de gases. Nos sistemas biológicos formados nos tratamentos de esgotos, o ph é também uma condição que influi decisivamente no processo de tratamento. Normalmente, a condição de ph que corresponde à formação de um ecossistema mais diversificado e a um tratamento mais estável é a de neutralidade, tanto em meios aeróbios como nos anaeróbios. Desta forma, o ph é um parâmetro importante no controle dos processos físico-químicos de tratamento de efluentes industriais. Constitui-se também em padrão de emissão de esgotos e de efluentes líquidos industriais, tanto pela legislação federal quanto pela estadual (CETESB, 2012).

54 Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) A matéria orgânica presente nos corpos d água e nos esgotos é uma característica de primordial importância, sendo a causadora do principal problema de poluição das águas. A DBO representa a quantidade de oxigênio consumida pela respiração aeróbia dos microorganismos presentes no meio analisado durante a oxidação da matéria orgânica nutriente e, comumente, é expressa pela concentração de oxigênio dissolvido consumido (em mg/l) em um determinado período de tempo (5 dias), à temperatura de incubação específica (20ºC), o que corresponde à quantidade de oxigênio necessária à estabilização das matérias oxidáveis bioquimicamente (BRANCO, 1986). Nesta linha, existem duas principais categorias de medição: a medição de consumo de oxigênio, por meio da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) ou Demanda química de oxigênio (DQO) e a medição de COT-carbono orgânico total (VON SPERLING, 2005). No campo do tratamento de esgotos, a DBO é um parâmetro importante no controle das eficiências das estações, tanto de tratamentos biológicos aeróbios e anaeróbios, bem como físico-químicos (embora de fato ocorra demanda de oxigênio apenas nos processos aeróbios, a demanda potencial pode ser medida à entrada e à saída de qualquer tipo de tratamento). Como sempre há componentes não biodegradáveis no esgoto e as bactérias não tem como usar oxigênio além daquele determinado pela estequiometria da reação, a DBO é sempre mais baixa do que a DQO da mesma amostra. Para esgoto sanitário, a razão DQO/DBO geralmente está em torno de 2. No Brasil, a DBO em esgotos varia entre 150mg/L e 600mg/L, dependendo do uso da água, sendo um valor médio de 350mg/L. Na legislação do Estado de São Paulo, no Decreto Estadual n.º 8.468, a DBO de cinco dias é padrão de emissão de esgotos diretamente nos corpos d água, sendo exigidos uma DBO máxima de 60 mg/l ou uma eficiência global mínima do

55 54 processo de tratamento igual a 80%. Este último critério favorece os efluentes industriais concentrados, que podem ser lançados com valores de DBO ainda altos, mesmo com remoção acima de 80%. Além disso, emprega-se a DBO 5,20 como padrão de emissão dos efluentes líquidos e também como padrão de qualidade das águas aplicando-se as disposições do Regulamento de Lei nº 997, de 31/05/1976, aprovado pelo Decreto Estadual nº 8.468, de 08/09/1976, bem como, da Resolução CONAMA nº 357, de 17/03/2005, e suas respectivas alterações, prevalecendo-se a condição mais restritiva. Constata-se que mesmo diante de instrumentos legais tão eficazes, não somente no Estado de São Paulo, mas também nos demais estados brasileiros, a degradação dos recursos hídricos está intimamente relacionada ao aumento da DBO que é causada pelo aporte de matéria orgânica continuamente despejada nos corpos d água, preponderantemente por esgotos domésticos, uma vez que os efluentes líquidos industriais, quando apresentam desconformidade as condições legais, sofrem tratamento, geralmente, na própria unidade industrial. A carga de DBO expressa em kg/dia é um parâmetro fundamental no projeto das estações de tratamento biológico de esgotos. Dela resultam as principais características do sistema de tratamento, como áreas e volumes de tanques, potências de aeradores etc. A carga de DBO é produto da vazão do efluente pela concentração de DBO. Por exemplo, em uma indústria já existente, em que se pretenda instalar um sistema de tratamento, pode-se estabelecer um programa de medições de vazão e de análises de DBO para a obtenção da carga (CETESB, 2012). O mesmo pode ser feito em um sistema de esgotos sanitário já implantado. Na impossibilidade, costuma-se recorrer a valores unitários estimativos. No caso de esgotos sanitários, é tradicional no Brasil a adoção de uma contribuição per capita de DBO 5,20 de 54 g.hab -1.dia -1. Porém, há a necessidade de melhor definição deste parâmetro através de determinações de cargas de DBO 5,20 em bacias de esgotamento com população conhecida.

56 55 No caso dos efluentes industriais, também se costuma estabelecer contribuições unitárias de DBO 5,20 em função de unidades de massa ou de volume de produto processado. A Tabela 8 apresenta valores típicos de concentração e contribuição unitária de DBO 5,20 para diferentes tipos de efluentes (CETESB, 2012). Tabela 8 - Concentrações unitárias de DBO 5,20 de esgoto doméstico e efluentes industriais Tipo de Efluente Concentração DBO 5,20 (mg/l) Contribuição DBO 5,20 (kg/dia) Faixa Valor Típico Faixa Valor Típico Esgoto sanitário 110 a g/h dia Celulose branqueada 300 Têxtil 250 a 600 Laticínio a ,5 a 1,8 kg/m 3 leite 6,3 kg/1.000 vivo Abatedouro bovino Curtume (ao cromo) kg/t pele salgada Cervejaria a ,4 kg/m 3 cerveja Refrigerante 940 a ,8 kg/m 3 refrigerante Suco cítrico 2;100 a ,0 kg/1000 kg laranja Açúcar e álcool Fonte: Braile e Cavalcanti (1979). Além disso, a interpretação da DBO 5,20 deve sempre atentar às limitações e aos erros que estão agregados ao parâmetro, tais como: Valores altos de DBO 5,20 podem ser atribuídos ao processo de nitrificação. Durante esse processo, sob a atividade das nitrobactérias, ocorre a transformação do nitrogênio amoniacal em nitrito e em seguida em nitrato, Metais pesados e outras substâncias tóxicas podem inibir a atividade das bactérias, Amostras de elementos líquidos de sistemas anaeróbios ao serem incubadas podem demandar algum tempo para mudança da decomposição anaeróbia para aeróbia levando à obtenção de valores de DBO 5,20 reduzidos, além de que as amostras transportadas em ambientes iluminados têm, equivocadamente, valores reduzidos de DBO5,20 devido à produção de oxigênio por microorganismos fotossintetizantes e, por outro lado, se ao chegarem ao laboratório essas amostras forem incubadas e mantidas em ambiente escuro, esse procedimento, erroneamente, levará a valores superiores de DBO5,20 devido ao consumo de oxigênio Demanda Química de Oxigênio (DQO) Um dos principais parâmetros para se caracterizar o esgoto é a chamada Demanda Química de Oxigênio (DQO). A DQO, sempre citada em miligramas de oxigênio por litro (mgo 2 /L), é uma medida da quantidade de oxigênio necessário para a estabilização da matéria orgânica por via química e funciona como um indicador da concentração do esgoto.

57 56 O aumento da concentração de DQO num corpo d água deve-se principalmente a despejos de origem industrial. Ou seja, ela é um parâmetro indispensável nos estudos de caracterização de esgotos sanitários e de efluentes industriais. A DQO geralmente é determinada através da oxidação de uma amostra de volume conhecido com um oxidante químico forte, sob aquecimento, e determinação da quantidade do oxidante químico usado. O método mais popular é o que usa dicromato de potássio como oxidante, mas também existe o método que utiliza permanganato de potássio. Em ambos os casos, a quantidade do oxidante consumido é convertida em quantidade equivalente de oxigênio. Como o dicromato de potássio é um oxidante mais forte, o resultado obtido com este oxidante chega mais perto do valor teórico do que o resultado obtido usando permanganato de potássio. A DQO de um esgoto é um parâmetro bastante variável. Em lugares com escassez de água ou onde há um uso mais consciente de água, a DQO geralmente é mais alta do que em lugares onde este recurso natural é abundante. No Brasil, a DQO de esgoto geralmente se situa na faixa de 200mg/L a 1000mg/L, com valor médio de 700mg/L. A DQO do esgoto ainda pode mudar com o tempo, por causa de tendências sociais e econômicas. Os valores da DQO normalmente são maiores que os da DBO 5,20, sendo o teste realizado num prazo menor e, para esgoto sanitário, a razão DQO/DBO geralmente está em torno de 2. A DQO é muito útil quando utilizada conjuntamente com a DBO para observar a biodegradabilidade de despejos. Sabe-se que o poder de oxidação do dicromato de potássio é maior do que o que resulta mediante a ação de microrganismos, exceto raríssimos casos como hidrocarbonetos aromáticos e piridina. Desta forma, os resultados da DQO de uma amostra são superiores aos de DBO. Como na DBO mede-se apenas a fração biodegradável, quanto mais este valor se aproximar da DQO significa que mais biodegradável será o efluente. É

58 57 comum aplicar-se tratamentos biológicos para efluentes com relações DQO/DBO 5,20 de 3/1, por exemplo. Mas valores muito elevados desta relação indicam grandes possibilidades de insucesso, uma vez que a fração biodegradável torna-se pequena, tendo-se ainda o tratamento biológico prejudicado pelo efeito tóxico sobre os microrganismos exercido pela fração não biodegradável. A DBO nestes casos tem sido utilizada apenas como parâmetro secundário, mais para se verificar o atendimento à legislação, uma vez que tanto a legislação federal quanto a do Estado de São Paulo não incluem a DQO. Parece que os sólidos carreados dos reatores anaeróbios devido à ascensão das bolhas de gás produzidas ou devido ao escoamento, trazem maiores desvios nos resultados de DBO do que nos de DQO. Outro uso importante que se faz da DQO é para a previsão das diluições das amostras na análise de DBO. Como o valor da DQO é superior e o resultado pode ser obtido no mesmo dia da coleta, essa variável poderá ser utilizado para balizar as diluições. No entanto, deve-se observar que a relação DQO/DBO 5,20 é diferente para os diversos efluentes e que, para um mesmo efluente, a relação altera-se mediante tratamento, especialmente o biológico. Desta forma, um efluente bruto que apresente relação DQO/DBO 5,20 igual a3/1, poderá, por exemplo, apresentar relação da ordem de 10/1 após tratamento biológico, que atua em maior extensão sobre a DBO 5,20 (CETESB, 2012) Variáveis Microbiológicas Variáveis Microbiológicas da Qualidade das Águas: são de suma importância para o saneamento básico, tanto na avaliação do desempenho dos sistemas de tratamento de esgotos como na interpretação de processos de autodepuração dos cursos d água e na identificação das fontes poluidoras com características biológicas. Assim, esse fator, se torna fundamental na determinação da potencialidade da água em transmitir doenças, especialmente por meio dos grupos de coliformes (VON SPERLING, 2005).

59 Coliformes Totais São um grupo de bactérias presentes em amostras de águas e solos poluídos e não poluídos, e de fezes de seres humanos e de outros animais de sangue quente, largamente utilizado como indicador de poluição, muito embora os resultados obtidos agreguem também contaminação de origem não fecal. Inclusive, no abastecimento público, o sistema de distribuição, de água potável, deve apresentar ausência de coliformes totais, caso contrário, o sistema de tratamento e de distribuição deverá ser considerado inadequado, uma vez que a qualidade da água produzida estará comprometida. Em sistemas de tratamento de esgoto a medição da concentração de coliformes totais em amostras brutas (sem tratamento) e em amostras tratadas revela o grau de eficiência da estação de tratamento em relação à remoção de agentes patogênicos. Ao grupo de coliformes totais pertence o grupo de coliformes termotolerantes, assim como, a espécie Escherichia coli é uma bactéria do grupo coliforme termotolerantes (CETESB, 2012) Coliformes Termotolerantes As bactérias do grupo coliforme são consideradas os principais indicadores de contaminação fecal. O grupo coliforme é formado por um número de bactérias que inclui os generos Klebsiella, Escherichia, Serratia, Erwenia e Enterobactéria. Todas as bactérias coliformes são gran-negativas manchadas, de hastes não esporuladas que estão associadas com as fezes de animais de sangue quente e com o solo. As bactérias coliformes termotolerantes reproduzem-se ativamente a 44,5ºC e são capazes de fermentar carboidratos. O uso das bactérias coliformes termotolerantes para indicar poluição sanitária mostra-se mais significativo que o uso da bactéria coliforme total, porque as bactérias fecais estão restritas ao trato intestinal de animais de sangue quente. A determinação da concentração dos coliformes assume importância como parâmetro indicador da possibilidade da existência de microorganismos patogênicos, responsáveis pela transmissão de doenças de veiculação hídrica, tais como febre tifóide, febre paratifóide, desinteria bacilar e cólera.

60 59 4 CARACTERÍSTICAS GEOAMBIENTAIS DA ÁREA DE ESTUDO 4.1 A História do Município de Arujá Não há dúvidas de que o surgimento do povoado em Arujá data do século XVII, conforme atestam vários trabalhos historiográficos e documentos encontrados na Divisão de Arquivo do Estado de São Paulo e Arquivo Histórico de Mogi das Cruzes (MACHADO, 2005). O surgimento do povoado de Arujá está relacionado às descobertas de ouro na Capitania de São Vicente, período anterior aos grandes achados auríferos das Minas Gerais. No final do século XVI, Geraldo Afonso Sardinha encontrou ouro no Rio Paquerobi, atualmente denominado Rio Baquirivu-Guaçu. Segundo José Elmano de Medeiros Pinheiro (Guarulhos Tem História, pag.74), Os rios, percorrendo longos caminhos até desaguar no mar, ou em outros rios, sulcam o relevo, as entranhas dos solos e das rochas, atravessam galerias subterrâneas, arrastando os mais diversos minerais. Dentre estes, os minerais metálicos [ouro] que, por serem mais pesados do que a água e a areia, são carregados mais lentamente pelas águas, deixando boa parte desses minerais no fundo dos rios, formando depósitos de sedimentos que, no primeiro século da história colonial, eram ricos em ouro de aluvião. Esse minério, tecnicamente chamado de grupiara, era ouro de lavagem e só existia à flor da terra. Por não ser ouro de mina, escasseou-se muito depressa e o período áureo dessa mineração na região de Arujá e Bonsucesso Guarulhos passou, e muitos daqueles aventureiros que se dirigiram para Arujá em busca de riqueza fácil, acabaram ficando e propiciando, a partir de então, o desenvolvimento através das atividades agropastoris na região (MACHADO, 2005). Segundo Ferreira (2012), Arujá iniciou a sua História à margem esquerda do Rio Baquirivu-Guaçu, quando foi realizada a construção da capela Senhor Bom Jesus de Arujá por mãos de escravos (atual local da Igreja Matriz). Desde a sua gênese, Arujá foi o meio e o caminho para a descoberta de ouro na região, principalmente no Rio Jaquari, em No dicionário geográfico da Província de São Paulo (1902), Dr. João Mendes de Almeida caracteriza a palavra Arujá como limo, lama, folhagem seca, detritos vegetais (FERREIRA, 2012).

61 60 De acordo com O Tupi-Geografia Nacional, de Theodoro Sampaio, de origem tupi (Arujá) significa "plena de barrigudinhos (peixes)", (IBGE, 2013). Já segundo o Prof. Afonso de Freitas no dicionário dos Municípios do Estado de São Paulo (1985), diz que: Arujá é nome de um rio nascido na vila de Mogi das Cruzes. No glossário de Palavras Indígenas do Frei Francisco dos Prazeres Maranhão (1890), temos que Arujá significa morada de sapos, embora não exista nessa palavra referência a sapo. Os padres da Companhia de Jesus chamavam Arujá de Serras dos Raios. Por este motivo, Arujá não teve aldeia indígena, os índios habitavam em buracos feitos no chão para se protegerem dos raios. (MACHADO, 2005). Geraldo Afonso Sardinha também argumentou que Arujá se tratava de um ponto de descanso ou rancho tropeiro, obrigatório para as tropas de muares que seguiam para Minas Gerais e Rio de Janeiro, através do Vale do Paraíba em busca de ouro. E, devido à busca ao ouro, ocorreu também o extrativismo vegetal (madeira). Intensificando o processo de ocupação. A maior parte desses recursos florestais, queimada nas carvoarias da região, sendo a maior parte desse carvão, transportada para São Paulo. Esse transporte era realizado pelos muares, ou seja, por tropas de cavaleiros sobre mulas (FERREIRA, 2012). Ainda, segundo Ferreira (2012), com as obras da rodovia Presidente Dutra (BR-116), em 1935 (interrompidas na segunda Guerra Mundial), Arujá ganhou um novo impulso, favorecendo o comércio local, atraindo novos empreendimentos, especialmente os habitacionais. A densidade demográfica cresceu e a malha urbana aumentou consideravelmente com a perspectiva da nova rodovia federal. Consequentemente, após a inauguração da primeira pista da Via Dutra, aumentaram os loteamentos na região, aparecendo os primeiros condomínios fechados, tendo como pioneiro, o arujazinho, construído em Oficialmente, consta que foi criado pelo Decreto nº 9.775, de 30 de novembro de 1938, transferido para o município de Santa Isabel, com a denominação de Arujá. A fundação do Município de Arujá se deu por meio da Lei nº 5,285, de 18 de fevereiro de 1959, cria o município, sendo seu gentílico: Arujaense.

62 Os aspectos gerais da cidade e da população de Arujá O município de Arujá possui, atualmente, pouco mais de 80 mil habitantes (81.236), sendo cerca de na área urbana e pessoas na área rural, tendo uma densidade demográfica estimada de 770,00 habitantes por quilômetro quadrado. Sendo considerada uma das povoações mais antigas da região do Alto Tietê, com área urbana composta por 58,7 km 2 e área rural por 39 km 2 (IBGE, 2013). Territorialmente, o município de Arujá é um dos menores do Estado de São Paulo, representando 0,037% da área do total Estado, sendo que 70% da área do município é rochosa, tendo 49 quilômetros quadrados de área de proteção de mananciais, sendo 65,114 quilômetros quadrados de área urbana e 31 quilômetros quadrados de área rural. A Longitude do distrito sede do município fica localizada à 46º O e a Latitude do distrito sede do município à 23º S. Outras características são: Altitude máxima de 980 metros (no Bairro Mirante do Arujá), altitude mínima de 600 metros (Praça Benedito Franco, no centro de Arujá). Os seus limites são: ao norte, com Santa Isabel, ao sul, com Itaquaquecetuba, ao leste, com Mogi das Cruzes e parte de Santa Isabel e,à oeste, com Guarulhos. Arujá se encontra a 36 km de distância de São Paulo, 20 km de Guarulhos, 20 km de Mogi das Cruzes, 13 km de Itaquaquecetuba e 16 km de Santa Isabel. A distância até o Aeroporto Internacional de Cumbica é de 15 quilômetros, com acesso facilitado pela Rodovia Presidente Dutra. O município ainda será servido pela Rodovia Mário Covas (Rodoanel), que poderá trazer um novo impulso à economia local. O município de Arujá localiza-se a nordeste da Capital de São Paulo, numa região serrana, aos pés da Serra da Mantiqueira cortada pela Rodovia Presidente Dutra (BR-116). É uma cidade satélite que, até pouco tempo, desenvolvia-se como residencial da metrópole de São Paulo. Na região administrativa, corresponde à área metropolitana da Grande São Paulo.

63 62 Localiza-se entre a zona fisiográfica do Alto Tietê e o Vale do Rio Paraíba e é a sub-região nordeste da 16ª região administrativa. A localização estratégica de Arujá, entre a Região Metropolitana de São Paulo (o maior centro consumidor do país) e o Vale do Paraíba (uma das regiões mais ricas do país) e sua ligação com a Rodovia Presidente Dutra, que se estende de São Paulo ao Rio de Janeiro, a proximidade do Aeroporto de Cumbica e do Porto de Santos dá às empresas instaladas em Arujá benefícios logísticos, além da infraestrutura oferecida, devido à sua excelente posição geográfica. A cidade nasceu na cabeceira do Ribeirão Baquirivú-Guaçu, afluente da margem direita do Rio Tietê, cujo vale atinge a calha do velho Anhembi entre São Miguel e Guarulhos. Assim, Arujá está localizada na Divirtium aguarum (divisor de águas) irregular dos ribeirões que vertem do Rio Tietê (Baquirivú-Guaçu e Perová) e dos ribeirões que demandam a vertente do Rio Paraíba (Jaguari e Parateí). O crescimento demográfico anual apresentou 2,42% entre 2000 a 2010 (IBGE, 2010). Além, disso, existe a estimativa para uma população com mais de cem mil habitantes no município de Arujá até o ano de 2015 (conforme a tabela 9). Tabela 9 - População residente e projetada no município de Arujá (SP) ANO RMSP ARUJÁ * 2010 * * (IBGE, 2010) ** 2013 ** ** (IBGE, 2013) Previsão ((IBGE, 2013) Fonte: *IBGE, **IBGE, 2013 Segundo o Jornal O Globo, o IBGE (2013), anunciou que a população de Arujá (SP) cresceu 8,57% desde o último Censo, em Os dados são da estimativa divulgada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2013). A cidade tinha moradores em 2010 e, agora, a população estimada é de O crescimento foi o maior entre os municípios do Alto Tietê em três anos.

64 63 Ainda, segundo O GLOBO, o IBGE (2013), mostrou que no ano de 2007, a taxa de natalidade no município de Arujá foi de 16,2 nascidos por mil habitantes e a mortalidade infantil, apresentou uma taxa de 14,5 por mil crianças nascidas vivas (houve decréscimo para 11,2% em 2011). Os óbitos hospitalares foram de 60 homens e 53 mulheres. A taxa de analfabetismo é de 7,87% sendo que a média dos jovens entre 18 e 24 anos com ensino médio completo foi de 32,35% pessoas estão regularmente matriculadas no ensino pré-escolar pessoas estão no ensino fundamental (15 escolas estaduais, 18 municipais e 12 particulares), e 3.925, no ensino médio, sendo 9 escolas estaduais e 6 particulares (FERREIRA, 2012). As principais atividades econômicas são a indústria e o comércio, propiciando um rendimento mensal médio de R$ 739,96 na agropecuária, R$ 1.049,48 no comércio, R$ 1.689,42 na construção civil, R$ 1.814,26 na indústria e R$ 1.395,54 em serviços em outras áreas, propiciando um rendimento médio dos trabalhadores de R$ 1.536,85. Com isso, o PIB Produto Interno Bruto do município de Arujá apresentado no ano de 2008 foi de R$ ,00, com as seguintes participações dos setores econômicos: A Agropecuária: R$ ,00 (0,39%; A Indústria: R$ ,00 (47,71%) e os Serviços: ,00 (51,90%) com PIB per capita de R$ ,76 e Índice de Desenvolvimento Humano IDHN 0.788, ocupando a colocação no Brasil (FERREIRA, 2012) Os bairros do município de Arujá - SP Segundo Ferreira (2012), o município de Arujá, ainda não conta com a definição de jurisdição de bairros conhecida como lei de abairramentos (atualmente a prefeitura está estabelecendo novos abairramentos com CEPs), que determina o nome oficial e os limites e/ou perímetros de bairro do município. Ainda, segundo Ferreira (2012), não há, ainda, reconhecimento oficial dessas localidades ou loteamentos como bairros. Até o momento, inclusive, alguns bairros credenciados pela Prefeitura, demonstrados na Figura 6:

65 64 Figura 6. Bairros que integram o município de Arujá (SP). Fonte: FERREIRA, 2012 (adaptado) O meio ambiente no município de Arujá - SP Segundo Ferreira (2012), O município de Arujá também conta com características que o colocam como um importante município para o estado de São Paulo, especialmente por contar com áreas significativas de mananciais, tanto na esfera municipal com na esfera estadual. Vale ressaltar que, atualmente, a área de proteção de mananciais estadual é maior que as áreas urbanizadas (urbanizável no mapa) e com ocupação urbana consolidada. A área de proteção de mananciais estadual concentra-se nas divisas com os municípios de Santa Isabel e Guarulhos, já a área de proteção de mananciais municipal, faz divisa com os municípios de Itaquaquecetuba, Mogi das cruzes e santa Isabel, conforme a Figura 7.

66 65 Figura 7. O meio ambiente do município de Arujá (SP) Fonte: FERREIRA, 2012 (adaptado) O uso e ocupação da terra do município de Arujá O município de Arujá possui uma área total de 97,7 km 2, sendo que desse total, a maior proporção (39,24%), ainda é ocupada por mata atlântica (incluindo capoeira). A Figura 8 mostra um panorama do uso e a ocupação do solo de Arujá até Figura 8. O uso e ocupação da terra no município de Arujá (SP). Fonte: PMA, 2012 (adaptado).

67 A precipitação de chuvas e temperaturas médias em Arujá - SP O município de Arujá conta com um relevo que trabalha como divisor de águas. Ou seja, conta com a região da Bacia do Tietê e Bacia do Paraíba do Sul. As serras de Arujá fazem parte de um sistema montanhoso que separa as águas pluviais e fluviais dessas duas grandes bacias hidrográficas. Com isso, a temperatura em Arujá varia entre 22 a 26 0 C no mês de janeiro, e entre 16 a 18 0 C no mês de julho de cada ano. Já a precipitação pluviométrica no mês de janeiro de cada ano, varia entre 200 a 225 mm/mês e entre 25 a 50 mm/mês, em julho de cada ano, conforme as Figuras 9 e 10 (FERREIRA, 2012). Figura 9. Temperatura média do município de Arujá (SP) Fonte: Ferreira, Figura 10. Precipitação pluviométrica do município de Arujá (SP) Fonte: FERREIRA, 2012 (adaptado).

68 A hidrografia do município de Arujá (SP) O município de Arujá é um divisor de águas, servido por pequenos rios como o Jaguari, que passa em parte da divisa com o município de Santa Isabel; o Jaguari Mirim, que nasce no bairro do Matão, indo desaguar no Rio Jaguari; o Baquirivu- Guaçu, que nasce no Jardim do Trevo; e o Caputera, que nasce no bairro do Limoeiro. Neste contexto, o município de Arujá está inserido simultaneamente em duas Bacias hidrográficas ou UGRHIs: UGRHI2 Paraíba do Sul (sendo, das duas, a maior área com mananciais) e UGRHI6 Alto do Tietê (cabeceiras), conforme a Figura 11. Figura 11. Bacias Hidrográficas (UGRHI 6 e UGRHI 2) de Arujá (SP) Fonte: FERREIRA, 2012 (adaptado) As sub-bacias hidrográficas do município de Arujá O município de Arujá, por sua vez, é dividido por várias sub-bacias ou microbacias, das quais uma sétima parte pertence à Bacia do Rio Paraíba do Sul e uma terça parte pertence à Bacia do Rio Tietê. Os rios, ribeirões e córregos de declividade menor que 20% pertencem à Bacia do Rio Tietê, tendo como principal o Rio Baquirivu-Guaçu, adjacente ao Rio Tietê. Os rios, ribeirões e córregos de declividade maior que 20% pertencem as microbacias do Rio Jaguari e seus afluentes trabalham como escorredeiras, por

69 68 estarem nas regiões mais íngremes. Os sulcos desses leitos são estreitos, não maiores do que três metros de largura, não oferecendo nenhum tipo de exploração de recursos hídricos, mas são suficientes para a vegetação e para alimentar o Rio Jaguari, mantendo o nível de seu leito (FERREIRA, 2012). Ainda, segundo Ferreira (2012), as bacias principais subdividem-se em: Região norte (a maior bacia), a qual pertence ao Rio Jaguari, sendo responsável por 40% das microbacias e, a Região sul, a qual se subdivide em duas bacias: ao sudoeste pertencem à Bacia do Rio Baquirivu-Guaçu e seus afluentes, somando 30% do município; ao sudeste pertencem à Bacia do Rio Parateí e seus afluentes, responsável pelos outros 30%. O Rio Baquirivu-Guaçu é o principal curso d água do município e corta todo o município de Guarulhos. O Rio Jaguari, que abastece a represa de Santa Isabel também representa uma das maiores riquezas natural no município. Desses dois rios, apenas o Rio Jaguari ainda possui mata ciliar e suas águas não estão comprometidas, ao contrário do Rio Baquirivu-Guaçu, já poluídas, canalizadas e sem mata ciliar, conforme Figura 12. Figura 12. As Sub-bacias Hidrográficas do Município de Arujá (SP) Fonte: MACHADO, 2005.

70 A bacia hidrográfica do Rio Baquirivu-Guaçu A bacia hidrográfica do Rio Baquirivu-Guaçu pertence à unidade hidrográfica do Alto Tietê. Ela situa-se entre as latitudes 46o 15 e 46o 30 W e os paralelos 23o 20 e 23o 30 S, e ela envolve os municípios de Guarulhos e Arujá. O Rio Baquirivu-Guaçu nasce em Arujá, nos contrafortes da Serra da Cantareira, na região denominada Jardim do Trevo, a qual permanece caracterizada por vegetação nativa, no coração do município de Arujá, percorrendo-o no sentido leste-oeste até alcançar os limites de Guarulhos. Ele atravessa a região central, urbanizada, do município de Arujá, onde é inteiramente canalizado numa extensão de 3 km. Posteriormente, percorre os municípios de Guarulhos, num total de 21 km, passando pelos bairros de Sadokim, Bonsucesso, Lavras, São João, Invernada, Bananal, Taboão, Vila Barros, CECAP e Várzea do Palácio, até desaguar na margem direita do Rio Tietê. Além disso, a Bacia Hidrográfica do Rio Baquirivu- Guaçu conta com uma área de drenagem de 161,2 km 2, e rica rede de drenagem na margem direita, coincidente com as áreas de maiores altitudes, declividades mais acentuadas e terrenos com predomínio de rochas metamórficas e ígneas segundo Campos (2011). A maior porção de sua bacia pertence ao município de Guarulhos (145,6 km 2 ), enquanto que no município de Arujá tem-se apenas 15,6 km 2. A nascente do Rio Baquirivu-Guaçu, no Jardim do Trevo, em Arujá tem altitude aproximada de 790 m. A sua foz, na Várzea do Palácio, em Guarulhos, encontra-se na cota 724m. A diferença entre estas altitudes (66m), dividida por um percurso aproximado de 38 km, resulta num gradiente médio de 1,73 m/km (Figura 13). O Rio Baquirivu-Guaçu encontra-se poluído desde seu ponto montante, devido à crescente instalação empresas e indústrias, além da ocupação irregular no seu entorno, que vem contribuindo para a sua degradação. Além de a sua maior parte estar canalizada e sem qualquer vestígio de sua mata ciliar. A fauna, que um dia habitou no entorno do rio, foi deslocada e sem projetos de revitalização jamais poderá voltar ao seu habitat original.

71 70 Figura 13. A Localização da Bacia Hidrográfica do Rio Baquirivu-Guaçu (Guarulhos e Arujá). Fonte: CAMPOS, 2011 (adaptado).

72 71 Segundo a Fundação Agência da Bacia Hidrográfica do Alto Tietê, no Estudo de Fundamentos para a implementação da Cobrança pelo Uso da Água na UGRHI 6, é importante considerar que a bacia hidrográfica do Rio Baquirivu-Guaçu se encontra na UGRHI 6, e a classificação da mesma por vocação, conforme designado pelo Anexo III da Lei Estadual n de Plano Estadual de Recursos Hídricos, é como área industrial, devido as distribuições porcentuais das faixas de qualidade dos índices por UGRHI e por vocação, conforme a Figura 14. Figura 14. Bacia do Baquirivu-Guaçu em área industrial. Fonte: GoogleEarth, 2013 (Adaptado) A demografia na bacia do Rio Baquirivu-Guaçu O Plano da Bacia do Rio Baquirivu-Guaçu, apresentava em sua versão anterior, um quadro demográfico da RMSP que poderia ser caracterizado com tendência declinante do crescimento demográfico global, apresentando taxas inferiores às médias estaduais e nacionais, densidades demográficas decrescentes, do centro para a periferia, porém com tendências de decréscimo populacional nas áreas do centro expandido e altas taxas na periferia, além disso, apresentava maior congestionamento, medido pelo indicador número de moradores por cômodo, nos distritos periféricos.

73 72 Em 2009, a região da bacia do Baquirivu-Guaçu, contava com uma população estimada em habitantes (FABHAT, 2009). As recentes projeções elaboradas pelo SEADE para a Bacia do Alto Tietê dão conta de uma manutenção da tendência de queda do crescimento demográfico global dentro do previsto no Plano da Bacia do Alto Tietê - PITU. Se o Programa da BAT havia estimado uma população do Alto Tietê de habitantes em 2010, esse número seria, pelo SEADE, de habitantes. Uma diferença, de -0,23%, na população total estimada, que não chega a constituir variação significativa. A segunda tendência a ser apreciada seria a de periferização das populações, apresentada no Plano como a mais preocupante. Considerando a expansão urbana e a taxa anual de crescimento populacional constantes no Plano da Bacia do Alto Tietê, observa-se que ocorre uma continuidade do processo, embora a taxas um pouco menores que as verificadas em décadas anteriores, registrando-se o esvaziamento dos distritos que compõem o centro expandido, cuja população segue decrescendo a taxas de até 3,95% ao ano e o crescimento demográfico dos distritos periféricos do Município de São Paulo e da quase totalidade dos demais municípios da RMSP em ritmo que permanece alto (FABHAT, 2009) O Alto Curso do Rio Baquirivu-Guaçu O alto curso do Rio Baquirivu-Guaçu conta com mais de 20 km. Em toda a extensão, o Rio Baquirivu-Guaçu situa-se numa planície aluvial de compartimentação do Planalto, embutida num sistema de colinas, sendo o nível médio mais elevado, situado entre as cotas m e o nível das planícies aluviais, submersíveis, entre as cotas m, tendo a menor altitude 75m. O quadro 6 apresenta os principais parâmetros morfológicos da área de estudo, assim como os quadros 7 e 8, os quais exibem parâmetros morfométricos relativos ás margens direita e esquerda, respectivamente. A figura 15 evidencia os principais afluentes às margens direita e esquerda do Baquirivu-Guaçu.

74 73 Quadro 6 - Principais Parâmetros Morfológicos da Área de estudo Perímetro total 27,3 km Circularidade 0,35 (baixa) Extensão do canal principal 8,4 km Extensão total dos canais 32,9 km Densidade de drenagem 1,6 km / km Maior altitude 853 m Menor altitude 75 m Amplitude 96 m Eixo maior 8,5 km Eixo menor 5 km Maior declividade na bacia 97% Declividade média da bacia 6% Declividade média do canal principal 0,50% Fonte: PMA, Figura 15. O Alto Curso do Rio Baquirivu-Guaçu em Arujá (montante para jusante). Fonte: CAMPOS, 2011 (adaptado).

75 O uso e a ocupação do solo na Bacia do Baquirivu-Guaçu O uso da terra, na área da bacia hidrográfica do Rio Baquirivu-Guaçu, é bastante diversificado em função das características peculiares da área, tais como: proximidade da Capital do Estado e localização do Aeroporto Internacional de São Paulo/Cumbica, da Zona Industrial de Guarulhos e da Rodovia Presidente Dutra. Assim, nas margens do Rio Baquirivu-Guaçu encontram-se residências de nível médio à baixo, favelas, variados tipos de indústrias, pequenas propriedades rurais e o Aeroporto Internacional. Em termos gerais verifica-se que a classe campo/agricultura, correspondia a 63,2% das atividades no município em 1986, e ao longo desses anos, diminuiu consideravelmente até atingir 29% em Em seu lugar predominam as classes urbano e industrial, que totalizam 54,0%. Essa mesma tendência pode ser constatada no uso da terra tanto na margem esquerda quanto na margem direita. Isso pode ser observado com mapas de uso e ocupação da terra (período 1986, 2010 e 2013) nas figuras 17, 19 e 20. A paisagem natural (pré-antrópica) dos municípios de Guarulhos e Arujá foi condicionada pela instalação de um conjunto de pequenas bacias do tipo rifte, com blocos altos e baixos justapostos, a partir do Paleógeno, e cuja evolução perdura, muito provavelmente, até os dias atuais. Assim, a atual conformação do Rio Baquirivu-Guaçu, com baixa declividade, configuração meândrica, margens assimétricas e mudanças brusca na direção do seu curso são reflexos desse arcabouço estrutural herdado de tempos pretéritos, com limites bem definidos (BEDANI, 2008). Outros aspectos relevantes da bacia do Rio Baquirivu-Guaçu, no que diz respeito ao uso e ocupação da terra, tendo em vista os parâmetros de qualidade das águas de uma determinada bacia hidrográfica, são os reflexos das atividades antrópicas ali existentes. Com base nesta ideia e em estudos recentes, é possível afirmar que existem diferentes cenários nessa região, abrangendo o período entre 1986 e Esses estudos acompanharam a evolução do uso e ocupação da terra e, em cada um deles, fica evidenciado a intervenção antrópica nas margens direita e esquerda da bacia hidrográfica do Alto Curso do Rio Baquirivu-Guaçu.

76 75 Os quadros 7 e 8 expressam a avaliação e dimensão das margens direita e esquerda da bacia hidrográfica do Baquirivu-Guaçu, e as Figuras 16 a 18 mostram o proporcionalmente, o uso da terra nos períodos de 1986 a É importante ressaltar, que, no primeiro cenário, a classe de campos inclui as atividades de agricultura, enquanto que a classe urbana também contempla a indústria. Quadro 7 - Avaliação da Margem Direita da Bacia Hidrográfica do Baquirivu-Guaçu Área Extensão dos Afluentes Densidade de Drenagem Maior largura Menor largura 8,4 km 6,4 km 0,8 km/km m 170 m Fonte: CAMPOS, Quadro 8 - Avaliação da Margem Esquerda da Bacia Hidrográfica do Baquirivu-Guaçu Área Extensão dos Afluentes Densidade de Drenagem Maior largura Menor largura 12,2 km 18,1 km 1,5 km/k m 170 m Fonte: CAMPOS, Figura 16. Uso e ocupação da terra às margens do rio Baquirivu-Guaçu em Fonte: CAMPOS, 2011.

77 76 Figura 17. Uso e ocupação da terra na Bacia do rio Baquirivu-Guaçu (Arujá) em Fonte: Laboratório de geociências/ung (2010). Figura 18. Uso e ocupação da terra às margens do rio Baquirivu-Guaçu em Fonte: CAMPOS, 2011.

78 CEPPE Figura 19. Uso e ocupação da terra na Bacia do rio Baquirivu-Guaçu (Arujá) em 2010 Fonte: Laboratório de geociências/ung (2010). Figura 20. Uso e ocupação da terra na Bacia do rio Baquirivu-Guaçu (Arujá) em Fonte: GoogleEarth, 2013 (Adaptado). 77

79 78 5 A ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTOS (ETE) DE ARUJÁ - SP A estação de tratamento de esgotos (ETE) de Arujá foi inaugurada no dia oito de junho de 2004, na ocasião, o ato foi dirigido pelo então Governador do Estado de São Paulo, Geraldo Alkimin, juntamente com o prefeito do município Abel Larini. Na época, o governador autorizou à canalização de metros do Córrego Baquirivu-Guaçu, a pavimentação da pista que liga Arujá ao município de Guarulhos, as obras de coleta de esgoto no Parque Rodrigo Barreto, a construção da Estação Elevatória naquele bairro, entre outras realizações, feitas através de parcerias entre o Governo do Estado e o Município. Vale ressaltar que esses compromissos assumidos por Mário Covas foram honrados pelo seu sucessor Geraldo Alckmin. (SÃO PAULO, 2013). A ETE - Arujá trabalha no sistema de lagoa aerada de mistura completa lagoa de decantação, isto se refere ao sistema de tratamento de esgoto em nível secundário, visto na Figura 21. O principal objetivo do tratamento secundário é a remoção de matéria orgânica que pode estar na forma dissolvida ou em suspensão. Neste sistema, a energia introduzida por unidade de volume da lagoa é elevada, o que faz com que os sólidos (principalmente a biomassa) permaneçam dispersos no meio líquido (VON SPERLING, 2005). O aumento na concentração de biomassa no meio líquido aumenta a eficiência na remoção da DBO, o que permite que a lagoa tenha um volume menor que o de uma lagoa aerada facultativa. No entanto, o efluente contém elevado teor de sólidos (biomassa), que precisam ser removidos antes do lançamento do efluente. Caso esta biomassa fosse lançada no corpo receptor, iria ocorrer um consumo de oxigênio, o que causaria uma diminuição na qualidade da água. A lagoa de decantação da estação localizada a jusante, permitindo a sedimentação e o acúmulo deste sólido.

80 A Localização da Estação de Tratamento de Esgotos de Arujá (SP) A ETE - Arujá está localizada na Estrada Municipal Arujá - Bonsucesso, no Bairro do Portão (C: 23 23'47.54"S e 46 21'28.05"O), na margem direita do rio Baquirivu-Guaçu, em uma área de m 2. A estação recebe os esgotos sanitários provenientes das residências e indústrias da região, provenientes dos bairros Jordanópolis, Parque Rodrigo Barreto, Centro, Arujá América, Jardim Califórnia e Parque Industrial. Esta área é formada pela bacia do rio Tietê (rio Baquirivu-Guaçu e Córrego Caputera) e bacia do rio Paraíba do Sul (rio Jaguari). A mesma foi visitada in loco no dia 14 de setembro de 2012, pelo professor Reinaldo Romero Vargas e Mauricio Eduardo Goulart. Na visita à ETE de Arujá, foi possível percorrer todas as áreas físicas do estabelecimento. A mesma possui uma área total de aproximadamente m 2, e conta, diversas partes para o tratamento do esgoto transferido pelas zonas elevatórias adjacentes. A Figura 21mostra um esboço geral da ETE-Arujá. Figura 21. Vista aérea da ETE em Arujá SP. Fonte: GoogleEarth, 2013 (Adaptado).

81 Início da operação e capacidade da ETE - Arujá A ETE-Arujá foi inaugurada no dia 08/06/2004, pelo Governador do estado de São Paulo, Geraldo Alckmin, o Prefeito de Arujá, Abel José Larini, o Presidente da Sabesp, Dalmo Nogueira. Entretanto, a ETE, só começou a operar em julho de 2004 (figura 22). Sua capacidade de tratamento é de 150 Ls -1, no entanto, atualmente ela trabalha com uma média de 70 a 80 Ls -1 de afluente, e 1 Ls -1 de efluente ao rio Baquirivu-Guaçu. A qualidade do tratamento é monitorada através de análises do esgoto bruto, esgoto tratado e do corpo receptor. Figura 22. Inauguração da ETE em Arujá - junho/2004 Fonte: São Paulo (2013) 5.3 Sistemas de Capitação e Estações Elevatórias da ETE - Arujá O Sistema de Tratamento de Esgoto de Arujá, conta com sistemas de captação e estações elevatórias, como por exemplo, as já existentes no Jardim Primavera, no Jardim Rincão, no Parque Rodrigo Barreto e Parque Industrial, além da Estação Elevatória Central, situada na Avenida Mário Covas. A ETE de Arujá possui o Sistema de Gestão Ambiental certificado de acordo com as exigências da NBR ISO 14001, possibilitando encaminhar todo o volume coletado para a ETE Arujá, atendendo também o Jardim Cerejeira, Jardim Leika e Sítio dos Fernandes.

82 A Estação Elevatória de Esgotos do Jardim Primavera Arujá (SP) A Estação Elevatória do Bairro Jardim Primavera, atende também outros bairros, como: Jardim Cerejeiras, Sítio dos Fernandes e Jardim Emília (Figura 23). Figura 23. Estação Elevatória de Esgotos do Jardim Primavera - Arujá SP. Fonte: PMA (2012) A Estação Elevatória de Esgotos do Parque Rodrigo Barreto-Arujá (SP) A Estação Elevatória do Bairro Parque Rodrigo Barreto, atende também outros bairros, como: Peninha, Jardim Arujá e Vila Riman (Figura 24). Figura 24. Estação Elevatória do Parque Rodrigo Barreto - Arujá SP. Fonte: PMA (2012) A Estação Elevatória do Jardim Rincão Arujá (SP) A Estação Elevatória do Jardim Rincão atende bairros vizinhos (Figura 25). Figura 25. Estação Elevatória de Esgotos do Jardim Rincão - Arujá (SP). Fonte: PMA (2012).

83 A Estação Elevatória do Complexo Industrial - Arujá A estação Elevatória do Complexo Industrial foi inaugurada em 2013, elevando a capacidade de coleta de esgotos do município para mais de 60%, atendendo os bairros visinhos. É possível verificar um panorama geral da localização das EEE de Arujá no mapa da figura 26, inclusive da EEE Geral, próxima da ETE. Figura 26. Mapa com panorama geral das estações elevatórias da ETE Arujá (SP). Fonte: GoogleEarth, 2013 (Adaptado). 5.4 Processos de Tratamentos de Esgotos da ETE Arujá (SP) Segundo o Governo do Estado de São Paulo, a meta do empreendimento no município de Arujá para o ano de 2015, será que aproximadamente, mais 20 mil pessoas serão sido beneficiadas diretamente. O índice de coleta de esgotos no município saltará para 96%, mantendo-se próximo a 100% de tratamento dos esgotos coletados. Com as obras em andamento no ano de 2012, houve a garantia da coleta e tratamento de esgoto para o restante dos bairros do município (beneficiarão diretamente 4,6 mil moradores dos bairros Jardim Pinheiro, Mirante de

84 83 Arujá e parte de Arujá América). Além disso, o ocorreu também o investimento de R$ 6,7 milhões, corroborando para despoluição do córrego Baquirivu-Guaçu, além disso, foram implantados m de coletor-tronco, m de rede coletora de esgotos e 923 ligações domiciliares de esgotos. E, atualmente, conta com o projeto se liga na rede, com estimativa de inúmeras adesões de bairros em torno do Baquirivu-Guaçu. Atualmente, o município de Arujá conta com 100% de abastecimento de água, mais de 60% de coleta de esgotos e 97% de tratamento dos esgotos coletados, ou seja, com cerca de 15,5 km de redes coletoras, linhas de recalque e uma estação elevatória central de esgoto, responsável por encaminhar o volume coletado para a Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) de Arujá. A ETE - Arujá trabalha no sistema de lagoa aerada de mistura completa lagoa de decantação, isto se refere ao sistema de tratamento de esgoto em nível secundário. A Figura 27 mostra o fluxograma da ETE-Arujá. O principal objetivo do tratamento secundário é a remoção de matéria orgânica que pode estar na forma dissolvida ou em suspensão. Neste sistema a energia introduzida por unidade de volume da lagoa é elevada, o que faz com que os sólidos (principalmente a biomassa) permaneçam dispersos no meio líquido (VON SPERLING, 2005). O aumento na concentração de biomassa no meio líquido aumenta a eficiência na remoção da DBO, o que permite que a lagoa tenha um volume menor que o de uma lagoa aerada facultativa. No entanto, o efluente contém elevado teor de sólidos (biomassa), que precisam ser removidos antes do lançamento do efluente. Caso esta biomassa fosse lançada no corpo receptor, iria ocorrer um consumo de oxigênio, o que causaria uma diminuição na qualidade da água. A lagoa de decantação da estação localizada a jusante permite a sedimentação e o acúmulo deste sólido. Figura 27. Fluxograma do processo de Tratamento da ETE Arujá (SP). Fonte: Sabesp (2011).

85 Tratamento preliminar O tratamento preliminar consiste no gradeamento mecanizado e caixa de areia com raspadores mecanizados, onde são retidos os resíduos sólidos (Segundo a Fusp (2009), Arujá gera 30,70 t/dia) e a areia, que serão posteriormente dispostos em aterros sanitários (Figura 28a). A medição da vazão é realizada através do medidor ultrassônico, com um sistema de calha Parshall (Figura 28b). A caixa de areia possui as seguintes dimensões: formato quadrado de 4,88 m, com profundidade de m e área unitária de 23,8 m 2. Além disso, conta com sistema do raspador para remoção de areia funciona somente 2h/dia e os resíduos são transportados em caçambas para aterro em Suzano. Figura 28. A) Sistema de Gradeamento (caixa de areia) e B) Sistema de Calha Parchall na ETE Arujá (SP). Fonte: Acervo próprio

86 Lagoas aeradas O esgoto é encaminhado para as duas lagoas aeradas onde é feita a homogeneização e a introdução de oxigênio na massa líquida, para a estabilização da matéria orgânica. As dimensões das lagoas aeradas são: comprimento do fundo é de 76 metros, largura do fundo é de 44 metros, nível da água 96 metros, largura do nível da água 69 metros, profundidade útil máxima de 4,1 metros e volume total de m 3. Atualmente, como a estação funciona com a metade da capacidade de tratamento, só está em funcionamento apenas uma das duas lagoas de aeração. O tempo de residência na lagoa de aeração varia de 5 a 10 dias, dependendo do período do ano. Sua profundidade é de 4m com um volume de m 3. Os aeradores convencionais estão sendo substituídos por aeradores submersos Higra que são muito mais eficientes, permitindo um giro de 360º dos agitadores e alcançando um diâmetro de 10m de aeração. E, segundo a SABESP, é possível controlar a inclinação do sistema de aeração, aumento assim, o desempenho dos aeradores e evitando a presença de algas. Atualmente existem dois aeradores Higra em operação. Além disso, outros foram adquiridos e encontrase em fase de licitação para instalação e operação. Figura 29. Figura 29. Lagoa aerada ativa e lagoa aerada desativada na ETE Arujá (SP). Fonte: Acervo próprio

87 86 Vale ressaltar que segundo a SABESP, a estação foi projetada para operar com esgoto residencial. No entanto, a mesma recebe efluentes industriais e mesmo com sistema de aeração, pode-se observar o escurecimento das bordas das lagoas de aeração e da lagoa de polimento causadas por óleo proveniente de atividades industriais, mesmo com o sistema de aeração submersa (Figura 30). Figura 30. Sistema de aeração submersa Higra Fonte: Higra Catálogo de Linha de aeradores submersos (2013) Lagoas de decantação Existem duas lagoas de decantação, as quais possuem as seguintes dimensões: comprimento do fundo de 123 metros, largura do fundo 17 metros, nível da água 140,5 metros, largura do nível da água 34,5 metros, profundidade útil máxima de 3,5 metros e volume total de m 3. O efluente segue para as lagoas de decantação, onde ocorre a sedimentação do lodo e a saída do efluente clarificado. Dessas duas lagoas de decantação da ordem aproximada de 12 mil m 3 cada com 3,5m de profundidade, somente uma encontra-se em operação. Nesta etapa o efluente tem um tempo de residência de aproximadamente 20 dias. A cada cinco anos é realizado um processo denominado de batimetria, na qual é feita uma análise da profundidade do lodo e no caso da necessidade de uma limpeza, uma contratação é solicitada para a remoção do lodo. Também, conforme a SABESP, essas lagoas de decantação são identificadas como: lagoa 3 (primeira) e lagoa 4 (mais distante), e uma da vazão à outra, quando exigido pela capacidade máxima de retenção.

88 Lagoa de aeração final Na última etapa, o esgoto passa pela lagoa de polimento para aeração final, com o objetivo de aumentar a concentração de oxigênio dissolvido antes de lançar o esgoto tratado no rio Baquirivu-Guaçu. O tempo de residência do efluente é de 6h e a vazão de aproximadamente 4 m 3 /h, o que equivale a aproximadamente 1,1 Ls -1. Portanto, pela entrada do esgoto bruto e saída do esgoto tratado, boa parte da água é eliminada por evaporação. Segundo a SABESP, é realizado o cálculo para estimar a evaporação e verificar a possibilidade de alguma infiltração no solo à partir das lagoas de aeração ou decantação. 5.5 Análises realizadas ao longo do processo de tratamento do esgoto. Existem análises de rotina que são realizadas semanalmente, tais como: ph, oxigênio dissolvido, sólidos e temperatura. Mensalmente são encaminhadas amostras para a ETE Suzano que realiza todas as análises referentes ao CONAMA 357 (artigo 34) e Decreto artigos 18 e 19, além da Resolução SMA Nº 03, de 22/02/2000. Algumas análises mais específicas são feitas por empresas especializadas e contratadas pela SABESP. O teor de sólidos é analisado no início e no final. Segundo a SABESP, no final os valores de sólidos variam de 30 a 40 mg/l. Ainda segundo a SABESP, as análises realizadas ao longo do tempo, comprovam uma eficiência da ETE Arujá de 85 a 95% Observação: Ao chegarmos à ETE Arujá observamos no alto e ao lado da estação a construção de um depósito das Casas Bahia. Segundo os técnicos da SABESP, ali existia uma mata primária e vários animais silvestres saíram daquela região. Um mapa de geoprocessamento mais atual talvez deva ser realizado.

89 88 6 MATERIAIS E MÉTODOS 6.1 Pesquisa bibliográfica Foi realizada extensa pesquisa bibliográfica, procurando o aprofundamento em informações referentes à área e temas abordados, notadamente àqueles relativos à qualidade das águas e sistemas de esgoto sanitário, incluindo os aspectos legais. Para tanto, foram pesquisadas dissertações de mestrado, teses de doutorado, relatórios técnicos, periódicos, livros, artigos, além de pesquisas em sites específicos e revistas eletrônicas na internet. Foram realizadas visitas às bibliotecas de universidades (Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo IGc-USP e Universidade Guarulhos UnG). Realizou também, pesquisas in loco na Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo SABESP; e CETESB Companhia Ambiental do Estado de São Paulo; bem como, no curso do Rio Baquirivu-Guaçu, na ETE e estações elevatórias de Arujá. Realizou-se também pesquisa junto a Prefeitura Municipal de Arujá. Além disso, mediante as dificuldades em relação à aquisição de informações das análises realizadas pela ETE-Arujá (SP), foi solicitada ajuda junto ao Sociólogo e Antropólogo de Arujá, professor João Gonçalves Machado e, especialmente, ao Deputado Federal (PV) Roberto Alves de Lucena. 6.2 Aquisição e Organização dos Dados Essa etapa de desenvolvimento da dissertação consistiu na aquisição e organização dos dados referentes ao IQA do Rio Baquirivu-Guaçu, no ponto de monitoramento BQGU03200, posicionado no próprio leito do rio, próximo à divisa dos municípios de Arujá e Guarulhos (Figura 32), relativos aos anos de 1983 a Os dados coletados referem-se aos parâmetros físicos (temperatura da água, turbidez e sólidos totais), químicos (ph, DBO, fósforo total, nitrogênio total e suas frações de interesse, e oxigênio dissolvido) e microbiológicos (coliformes totais e

90 89 coliformes termotolerantes e mais recentemente E. coli), empregados pela CETESB na determinação do IQA e IET. Assim, foram utilizados o IQA e o IET publicados pela CETESB. Para o IQA, os valores publicados abrangem o período de 1996 a 2012, enquanto que, para o IET, somente a partir de 2002 até Desta forma, calculou-se esse índice com base nas concentrações de fósforo total obtidas pela CETESB no Rio Baquirivu- Guaçu (curso d água característico de ambiente lótico), no período de 1996 a O ponto de amostragem (coleta de amostras) realizado pela CETESB desde o ano de 1996, na região de Arujá foi ao corpo de água localizado como BQGU03200, no Rio Baquirivu-Guaçu, próximo à ponte de acesso ao Nippon Country Club, na divisa dos municípios de Arujá e Guarulhos (entre Jaguari e Tietê). A partir do ano de 2011, o ponto de amostragem foi no corpo de água localizado como BQGU03150, Ponte na Estrada dos Vados, próxima ao Nippon Country Club, na divisa municipal Arujá/Guarulhos, indicado na Figura 31. Figura 31. Ponto de coleta de amostras BQGU03200 e suas coordenadas Fonte: FUSP, 2009 (adaptado). Com relação aos dados da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), localizada na Estrada Municipal nº S/nº-Centro Industrial Arujá e administrada pela Sabesp foram obtidas análises referentes à entrada e saída dos efluentes para ano de 2011.

91 Relatórios anuais da carga orgânica poluidora em Arujá Uma das principais pressões sobre a qualidade das águas dos rios e reservatórios do Estado de São Paulo continua a ser o lançamento doméstico in natura. A carga orgânica potencial de cada município é calculada a partir da população e da carga de matéria orgânica gerada por habitante, por dia, representada pela DBO. O valor teórico obtido da literatura é de 54 g hab -1 dia -1. Com a carga potencial gerada pela população do município e as porcentagens de coleta e tratamento, bem como a eficiência do sistema de tratamento dos esgotos, calcula-se a carga orgânica remanescente, ou seja, a que será lançada nos corpos receptores. A tabela 10 expressa a carga orgânica poluidora domestica gerada pelo município de Arujá nos últimos anos (2000 a 2012). O índice de coleta e tratamento de esgoto do município (ICTEM) possui uma escala de zero a dez, e mostra que o município de Arujá tem melhorado, aumentando este índice nos últimos anos, conforme visto nas Figuras 32 e 33. Tabela 10 - Carga Orgânica Poluidora Doméstica Arujaense Ano Carga Poluidora kg População Atendimento Eficiência DBO/dia % Total Urbana Coleta % Tratamento % Potencial Remanescente ICTEM , , , ,77 Fonte: CETESB, 2012 * Estatística da população fornecida pelo IBGE.

92 91 Figura 32. Indicador de Coleta e Tratabilidade do Esgoto Municipal de Arujá em Fonte: CETESB, 2012 Relatório Anual das Águas (Adaptado). Figura 33. Porcentagem de Tratamento do Esgoto Municipal de Arujá em Fonte: CETESB, 2012 Relatório Anual das Águas (Adaptado).

93 A canalização e a contaminação da água do rio Baquirivu-Guaçu Em 2004, o então prefeito Genésio Severino da Silva, devido ao estado de degradação, revelou a iniciativa de cuidar da nascente do Baquirivu-Guaçu (Figura 34), sendo ela de vital importância para o município. "Nosso município é divisor das águas que vão para os rios Tietê e Paraíba. Por isso temos que preservar a nascente do rio, e assim conservar o meio ambiente. Além do que o nome da nossa cidade vem do rio Arujá, peixe - barrigudinho", disse Genésio. A iniciativa se deu por conta de não se conseguir de uma pesquisa realizada por alunos e professores da Escola Estadual Dr. René de Oliveira Barbosa, quando foram realizar procedimentos adequados para análise da qualidade da água na nascente do rio. Inclusive, na ocasião criaram um subprojeto que visava a "Recuperação na Nascente do Rio Baquirivu-Guaçu" (MACHADO, 2005). Figura 34. Nascente do rio Baquirivu-Guaçu (Jardim do Trevo). Fonte: GoogleHeart (2013). Notadamente, o alto curso do rio Baquirivu-Guaçu conta com lançamento de dejetos, esgotos sanitários, além de diversos efluentes oriundos das áreas ocupadas ao longo de sua margem. Além disso, o rio Baquirivu-Guaçu passou por canalização, a Figura 35 mostra a mudança entre os anos de 2004 e 2013, alterando sua forma de oxigenação. Além disso, do curso do rio estar totalmente coberto por calha de concreto, voltando a contar com vegetação somente na divisa com o município de Guarulhos. Essa mudança ocorreu ao longo dos anos (Figuras 35a, 35b, 35c 35d e 36a1, 36a2, 36b1 e 36b2).

94 93 Figura 35. Canalização do Rio Baquirivu-Guaçu - A) Parte do alto curso do rio Baquirivu-Guaçu em 2004 sentido jusante. B) Calha de concreto vista sentido jusante em C) Lançamento de dejetos. D) Saída da ETE no alto curso do rio. Fonte: Acervo próprio Figura 36. Mudanças no rio Baquirivu-Guaçu - Av. João Manoel em 1973 (A1) e atualmente (A2), e a Estação Rodoviária Alberto Hinoto x Av. Antonio Afonso de Lima em 1964 (B1) e atualmente (B2). Fonte: Acervo próprio

95 94 7 RESULTADOS E DISCUSSÃO Estudos sobre a qualidade das águas na Bacia Hidrográfica do Rio Baquirivu-Guaçu mostram uma forte degradação ambiental na região. O IQA deste rio no ponto BQGU03200 apresentou valor médio de 29 +/- 2 entre os anos de 1996 e 2004, ou seja, um índice classificado como ruim (MARTINEZ, 2012). No ano de 2004, o governo de São Paulo implantou a ETE - Arujá para tentar reverter esta situação. Segundo dado referente ao tratamento de esgoto da SABESP, o município de Arujá até o ano de 2004 coletava 15% do esgoto e não tratava nada. Após a construção da ETE, no ano de 2005, a mesma levou aproximadamente um ano para coletar 57% do esgoto de sua capacidade e tratar 100% deste esgoto coletado (CETESB, 2011). Segundo dados da SABESP a carga orgânica poluidora do município passou de 3000 Kg DBO/dia em 2004 para 4000 Kg DBO/ano em 2005 (CETESB, 2011 apud SABESP). A proposta da ETE Arujá, uma lagoa de aeração com mistura completa e lagoa de decantação, foi a de remover a carga orgânica em pelo menos 80% segundo legislação estadual. Esta eficiência pode ser avaliada em função da remoção de DBO. Este teste é muito usado para avaliar o potencial de poluição de esgotos domésticos e industriais em termos do consumo de oxigênio. Pode-se estimar o grau de diminuição de oxigênio em um corpo aquático receptor natural e em condições aeróbias. A SABESP realiza a cada mês uma análise referente aos principais parâmetros para a entrada (afluente) e saída (efluente) da ETE-Arujá. A Tabela 11 apresenta duas destas análises realizadas nos meses de abril e outubro de 2011.

96 95 Tabela 11. Análise físico-química dos principais parâmetros da ETE - Arujá em 2011 (SABESP) Abril de 2011 Outubro de 2011 Afluente Efluente Afluente Efluente DBO DQO Fósforo 4,31 3,57 2,01 0,238 N Amoniacal 22,75 14,53 49,92 36,46 Óleos e graxas 12 < 7 45 < 7 OD 0,28 6,3 0,01 7,9 ph 7,05 7,15 7,13 8,01 Sólidos Sedimentáveis (SS) 1,6 0,2 3 0,2 Sólidos Suspensos Totais (SST) Sólidos Totais (ST) Sulfeto 3,21 0,217 1,63 0 Fonte: SABESP, Estes resultados nos mostram uma eficiência da estação de 88% e 93% nos meses de abril e outubro, respectivamente. Isto mostra que a ETE-Arujá está dentro da média de remoção de matéria orgânica para uma estação de tratamento secundário que é de 75 a 85% (VON SPERLING, 2005). Isto pode ser confirmado nas análises de DBO realizadas pela SABESP durante o ano de 2011, conforme pode ser observado na Figura 37. A eficiência na remoção da matéria orgânica variou de 82 a 95%, com valor médio da DBO na entrada de 257 e desvio padrão de 157. Para a DBO na saída o valor médio foi de 24 e desvio padrão de 5. O desvio padrão elevado para a DBO na entrada é esperado devido à oscilação nas vazões de entrada de matéria orgânica proveniente do esgoto doméstico e industrial. Com relação ao valor da porcentagem de remoção de carga orgânica na DBO, o valor está bem acima do limite de 60% estabelecido pelo CONAMA 430/2011 (artigos 16 e 21). Em termos de valores da DBO, segundo o CONAMA 430, temos um valor máximo de 120 mg/l para o efluente de uma ETE; valor este que está bem inferior para a ETE-Arujá. No âmbito estadual a legislação (Decreto 8468/1976) estabelece um valor limite de 60 mg/l para a DBO, valor este que também está inferior ao valor lançado pela ETE.

97 96 Figura 37. Comparação das análises da DBO a montante e jusante da ETE - Arujá nos meses de fevereiro a outubro de 2011 Com o objetivo de analisar o impacto na qualidade das águas do rio Baquirivu-Guaçu após a implantação da ETE, analisaram-se os dados da DBO do rio por oito anos antes e após a sua implantação, a partir dos dados dos relatórios da CETESB no ponto BQGU 03200, conforme pode ser observado na Figura 38 (CETESB, relatórios anuais). No ano de 2004 as operações iniciaram-se no segundo semestre, e pode ser observada uma tendência de queda, seguido de estabilização até o ano de Se considerarmos que neste período houve um aumento da população e, portanto, uma maior quantidade de matéria orgânica, a ETE conseguiu atenuar este parâmetro na qualidade da água do rio Baquirivu-Guaçu. Uma análise comparativa e mais detalhada dos valores da DBO no ponto BQGU03200 em gráfico boxplot antes (1998 até 2003) e após (2005 até 2012) a implantação da ETE Arujá é possível verificar na figura 39.

98 97 Figura 38. DBO média de 1996 a 2012 inerentes aos dados CETESB no ponto BGQU 03200, cujo limite máximo é 10 mg L -1 (linha vermelha). Figura 39. Análise de DBO no ponto BQGU03200 em gráfico boxplot antes (1998 até 2003) e após (2005 até 2012) a implantação da ETE Arujá. Mesmo após a implantação da ETE em 2004, os valores médios de DBO apresentam grandes desvios padrões, o que indica uma variação significativa da vazão no ponto à montante da estação com considerável teor de DBO elevada provavelmente proveniente de esgoto não coletado e também de sua diluição em períodos chuvosos (Figura 40).

99 98 A vazão da ETE de 4L s -1 com um valor de DBO médio de 24 +/- 5 não está sendo suficiente para auxiliar de forma significativa na diminuição deste teor de carga orgânica. Cabe destacar que valores de DBO acima de 10 mg/l contribuem de maneira significativa na diminuição do valor do IQA. O Rio Baquirivu-Guaçu em Arujá foi canalizado entre os anos de 1997 e 1998 com recursos do Fundo Estadual de Recursos Hídricos FEHIDRO. O curso do Baquirivu-Guaçu desenvolve-se em galeria fechada à montante do trecho de canal trapezoidal, seguindo o traçado da Avenida Amazonas em Arujá (CAMPOS, 2011). Com esta canalização o rio em períodos de chuva aumenta seu volume, diluindo a matéria orgânica presente, e, portanto diminuindo a DBO. Figura 40. Valores de DBO (mg/l) nos anos de 1996 a 2012, nos meses mais chuvosos (janeiro, março e novembro) e os mais secos (maio, junho e setembro). A Demanda Química de Oxigênio (DQO) também é um parâmetro importante na análise da eficiência de uma ETE. No caso da ETE Arujá observouse pelos dados da tabela 11, uma eficiência de 62 e 69% na redução da DQO, nos meses de abril e outubro, respectivamente.

100 99 Normalmente para uma ETE do tipo lagoa aerada / lagoa de decantação, a eficiência na remoção da DQO varia entre 65 e 80% (VON SPERLING, 2005). Os valores apresentados mostram-se próximos da eficiência mínima. Isto se deve ao fato da ETE receber esgoto industrial, e a mesma não ter sido projetada para tratar este tipo de efluente. A relação entre DQO e DBO (DQO/DBO) é uma forma de verificar quanto esgoto industrial está presente no total de esgotos de uma cidade. Se existir uma grande quantidade de esgoto industrial, isto prejudicará o tratamento de esgoto. Cabe destacar que para as ETEs de uma forma geral, a relação usual DQO/ DBO o valor é de 1,7 no máximo, quando se trata de esgotos domésticos. A tabela 12 mostra a relação de DQO/DBO na entrada e saída da ETE- Arujá no ano de Tabela 12. Relação DQO/DBO na entrada e saída da ETE em 2011 Abril Outubro Entrada Saída Entrada Saída 1,1 2,9 2,0 10,3 Considerando valores normais entre 1,7 e no máximo 2,4, nos meses de abril e outubro de 2011, um valor superior a 1,7 foi observado na saída dos efluentes da ETE-Arujá, indicando uma contribuição e/ou presença de efluente industrial nesse período. A relação DQO/DBO bastante alta na saída indica um alto teor de matéria orgânica não biodegradável proveniente de efluentes industriais. As grandes diferenças das saídas, 2,9 e 10,3, ilustram uma característica de industriais que liberam seus efluentes de forma intermitente (MENDONÇA, 1990). Cabe destacar que para a remoção desta carga orgânica industrial não biodegradável, a estação deveria utilizar um tratamento terciário (VON SPERLING, 2005), entretanto, o referido tratamento não faz parte da proposta de trabalho realizada pela ETE-Arujá.

101 100 Outro acompanhamento realizado mensalmente pela ETE Arujá é a análise de materiais sedimentáveis. A Figura 41 ilustra o comportamento dos sólidos sedimentáveis ao longo do ano de 2011 na ETE-Arujá. Os valores de sólidos sedimentáveis de 0,1 ml L -1 na saída da estação estão bem abaixo do especificado, cujo limite estabelecido pela legislação (CONAMA 430/2011) é de 1 ml L -1. Cabe destacar que na entrada da estação o valor médio de sólidos sedimentáveis estava fora da especificação, 2,75 ml L -1 e com desvio padrão de 2. A remoção média no teor de sólidos sedimentáveis foi 90% no período analisado. O longo tempo de residência na lagoa de sedimentação, em média 20 dias, auxilia consideravelmente para este baixo valor. Figura 41. Comparação dos resultados das análises sólidos sedimentáveis durante os meses de janeiro e outubro de 2011, na entrada e saída da ETE - Arujá Na tabela 13 encontra-se o resumo dos valores encontrados pela ETE-Arujá, para os parâmetros da DBO, porcentagem de remoção da DBO, sólidos sedimentáveis e também os valores de ph, bem como os limites vigentes nas legislações federal (BRASIL, CONAMA 430/2011) e estadual (artigo 18 do Decreto 8468/1976). Todos eles encontram-se dentro dos parâmetros legais tanto em âmbito federal quanto estadual.

102 101 Tabela 13. Valores de DBO, sólidos sedimentáveis (SS) e ph encontrados na ETE-Arujá no ano de 2011 e as legislações vigentes CONAMA 430/2011 Decreto estadual 8468 ETE-Arujá DBO (mg/l) * /- 5 % remoção DBO /- 5 SS (ml/l) 1 1 0,1 ph entre 5 e 9 entre 5 e 9 entre 7 e 8 * Quando remoção mínima da ETE for 60% e, ** DBO 5 dias, 20ºC no máximo de 60 mg/l. Este limite somente poderá ser ultrapassado no caso de efluentes de sistema de tratamento de águas residuárias que reduza a carga poluidora em termos de DBO 5 dias, 20ºC do despejo em no mínimo 80%. Com relação ao teor de sulfeto liberado pela ETE (tabela 11), os mesmos encontram-se abaixo de 1,0 mg L -1 de acordo com o Decreto estadual 8468, artigo 19A. Esta remoção deve-se a oxidação de sulfeto a sulfato pelo processo de oxigenação na lagoa aerada de mistura completa (VON SPERLING, 2005). Cabe ressaltar, que em termos de matéria orgânica proveniente de esgoto, infelizmente, o rio Baquirivu-Guaçu já se encontra degradado em sua nascente. Em 10 de outubro de 2007, atendendo à solicitação da Secretaria de Saúde, o Inspetor Sanitário, Sr. Benedito de Souza Arantes, procedeu a análise da água nascente do rio Baquirivu-Guaçu. O mesmo relatou que no local não foi possível realizar a coleta, pois se tratava de terreno lodoso (devido ao lançamento de esgoto) com água parada, fétida e intensa vegetação que dificultava o encontro do olho d água, conforme pode ser observado na Figura 42. Inclusive, em visita ao local em fevereiro de 2013 percebe-se que a situação não melhorou, inclusive, constatando o lançamento de esgoto por meio de tubulação de PVC (nas áreas adjacentes). Figura 42. Lançamento de esgoto na nascente do rio Baquirivu-Guaçu (Jardim do Trevo em 2013) Fonte: Acervo próprio

103 102 A remoção de nitrogênio e fósforo das águas residuais nas estações de tratamento de esgotos (ETE) é importante, pois estes elementos produzem efeitos prejudiciais à qualidade dos corpos d água. As descargas de águas residuárias contendo estes elementos em lagos, reservatórios e rios podem resultar no crescimento de algas. Com o tempo estes nutrientes tendem a se acumular em sedimentos de lagos e reservatórios, e finalmente serem ressolubilizados, comprometendo a qualidade das águas (VON SPERLING, 2005). No caso do nitrogênio amoniacal, concentrações de amônia acima de 0,25 mg L -1 afetam o crescimento de peixes e na ordem de 0,50 mg L -1 são letais. Já o nitrato, quando ingerido, é reduzido a nitrito no trato intestinal e ao entrar na corrente reage com a hemoglobina, convertendo-a em meta-hemoglobina, molécula que não possui a capacidade de transportar oxigênio. Além disso, o nitrato ingerido pode ser convertido a nitrosaminas, composto cancerígeno (BAIRD, 2011). Pela legislação federal em vigor, a resolução do CONAMA 397/2008 (artigo 34), o nitrogênio amoniacal total é padrão de lançamento de efluentes e estabelece o limite 20 mg L -1. Para o fósforo não existe concentração limite de lançamento do referido nutriente, porém no CONAMA 357/2005 as concentrações de fósforo total não devem ultrapassar o limite de 0,15 mg L -1, para os rios de classe 3, como o rio Baquirivu-Guaçu. As concentrações típicas de nitrogênio e fósforo no esgoto doméstico variam de localidade para localidade, mas, usualmente, os teores de nitrogênio amoniacal variam de 20 a 35 mg L -1 e para o fósforo de 4 a 12 mg L -1. (VON SPERLING, 2005). No entanto, segundo outros autores, o teor de fósforo encontrado nos esgotos sanitários do Brasil tem oscilado, mais frequentemente, em torno de 5 a 8 mg L -1 devido a dois principais fatores: a baixa percentagem de tripolifosfato de sódio atualmente contido nos detergentes, e a grande quantidade de sabões a base de ácidos graxos de cadeia longa ao invés de polifosfatos (VAN HAANDEL; MARAIS, 1999).

104 103 Numa estação de tratamento de esgoto com processo do tipo lagoa aerada mistura completa e lagoa de sedimentação como na ETE Arujá estima-se um valor inferior de 30% na remoção média de nitrogênio amoniacal e 35% para o fósforo (VON SPERLING, 2005). Duas medidas de nitrogênio amoniacal e fósforo na entrada e saída da ETE- Arujá estão mostrados na tabela 14, juntamente com os valores das legislações vigentes. Tabela 14. Valores de nitrogênio e fósforo na entrada e saída da ETE-Arujá no ano de Legislação Meses Elemento Entrada Saída % remoção CONAMA 357/2005 (BQGU3200) CONAMA 430/2011 (ETE) Abril/2011 Out/2011 Fósforo (mg/l) 4,3 3,6 16 0, N Amoniacal (mg/l) 22,8 14,5* 36 13,3 NA Fósforo (mg/l) 2,0 0, , N Amoniacal (mg/l) 49,9 36,5** 27 5,6 NA *ph =7,15 **ph = 8,0 NA= Não Aplicável Apesar de estes valores encontrarem-se fora das especificações da legislação e serem valores altos, após a implantação da ETE-Arujá, uma diminuição do fósforo nas águas do rio Baquirivu-Guaçu (ponto BQGU03200) pode ser observada de acordo analise da Figura 43. Neste parâmetro também são observados grandes desvios. A ETE-Arujá, devido ao seu sistema biológico de depuração da matéria orgânica dificilmente conseguirá reduzir mais o teor de fósforo do rio Baquirivu- Guaçu, mesmo que todo o esgoto seja tratado, devido à limitação do processo da ETE que é o de uma lagoa aerada com mistura completa. Trata-se de um sistema similar aos de tanques de aeração de lodo ativado sem recirculação de lodo e teríamos valores máximos na remoção de fósforo da ordem de 35% (JORDÃO; PESSOA, 1995)

105 104 Figura 43. Valores médios de fósforo total no rio Baquirivu-Guaçu (BQGU 03200) a jusante da ETE Arujá, sendo limite máximo de 0,15 mg L -1 (linha vermelha) Nos meses mais chuvosos observam-se valores de fósforo menores devido ao efeito da diluição e oxigenação, tendo como principal fator a canalização do rio Baquirivu-Guaçu, conforme ilustrado anteriormente nas figuras 35 e 36. Os valores menores nos períodos de chuva podem ser observados na Figura 44. Figura 44. Valores de fósforo nos anos de 1996 a 2012, nos meses mais chuvosos (janeiro, março e novembro) e os mais secos (maio, junho e setembro) a jusante da ETE Arujá.

106 105 Uma análise comparativa e mais detalhada dos valores do fósforo presente no ponto BQGU03200 em gráfico boxplot antes (1996 até 2003) e após (2005 até 2012) a implantação da ETE Arujá é possível verificar na figura 45. Inclusive, a tendência de aumento na concentração de fósforo no rio Baquirivu-Guaçu nos últimos anos (2005/2012). Figura 45. Análise de fósforo no ponto BQGU03200 em gráfico boxplot antes (1996 até 2003) e após (2005 até 2012) a implantação da ETE Arujá. No caso do nitrogênio amoniacal, os valores limites são dependentes do ph do meio, e por isto, na Tabela 14 seus valores são diferentes para o CONAMA 357/2005. Observa-se que os parâmetros para os nutrientes encontram-se fora dos valores exigidos pela legislação. Cabe destacar que o Decreto Estadual referente aos padrões de emissão de efluentes líquidos não faz menção aos parâmetros nitrogênio e fósforo. Além disso, foi possível observar que no rio Baquirivu-Guaçu o nitrogênio amoniacal permaneceu acima do limite de 5,6 mg L -1, se considerarmos um ph do rio entre 7,5 e 8,0 e a maioria dos valores abaixo de 13,3 mg L -1, quando o ph está abaixo de 7,5 (Figura 46).

107 106 Figura 46. Valores médios de nitrogênio amoniacal no rio Baquirivu-Guaçu (BQGU 03200) a jusante da ETE Arujá, com limites máximos de 5,6 mg L -1 (ph de 7,5 a 8,0) e 13,3 mg L -1 (ph abaixo de 7,5) conforme linhas vermelhas. Uma análise comparativa e mais detalhada dos valores do nitrogênio amoniacal presente no ponto BQGU03200 em gráfico boxplot antes (1996 até 2003) e após (2005 até 2012) a implantação da ETE Arujá é possível verificar na figura 47. Inclusive, nota-se uma estabilização da presença do nitrogênio amoniacal no rio Baquirivu-Guaçu ao longo dos anos (1996/2012). Figura 47. Análise de nitrogênio amoniacal em gráfico boxplot antes (1996 até 2003) e após (2005 até 2012) a implantação da ETE Arujá.

108 107 De uma maneira geral o valor de nitrogênio amoniacal está relativamente próximo ao limite da legislação e acredita-se que se todo o esgoto do município for coletado e tratado, este parâmetro deve-se aproximar dos valores limites exigidos pelo CONAMA 357/2005. Similarmente aos casos da DBO e do fósforo, grandes desvios na análise de nitrogênio amoniacal podem ser justificados devido às chuvas e canalização dos rios, levando ao efeito da diluição das águas, conforme observado na Figura 48. Figura 48. Valores de nitrogênio amoniacal (mg/l) nos anos de 1996 a 2012, nos meses mais chuvosos (janeiro, março e novembro) e os mais secos (maio, junho e setembro) a jusante da ETE Arujá. Apesar de o IQA ser constituído de parâmetros que não foram contemplados em nossa análise, tais como coliformes fecais, sólidos totais e turbidez, os parâmetros analisados também afetam de forma significativa este índice. Na Figura 49 podemos observar os valores médios de IQA ao longo dos últimos anos no rio Baquirivu-Guaçu a jusante da ETE-Arujá. Antes da sua implantação pode-se observar uma tendência de queda no IQA devido principalmente ao crescimento populacional de Arujá. Após a implantação da estação de tratamento em 2004 e até os dias de hoje verifica-se uma estabilização no IQA.

109 108 Figura 49. Valores médios do IQA no rio Baquirivu-Guaçu (BQGU 03200) a jusante da ETE - Arujá Uma análise comparativa e mais detalhada dos valores do IQA presente no ponto BQGU03200 em gráfico boxplot antes (1996 até 2003) e após (2005 até 2012) a implantação da ETE Arujá é possível verificar na figura 50. Inclusive, é possível perceber a estabilização (em nível ruim) dos valores do Índice da Qualidade da Água (IQA) ao longo dos anos no rio Baquirivu-Guaçu ao longo dos anos (1996/2012). Figura 50. Análise do IQA em gráfico boxplot antes (1996 até 2003) e após (2005 até 2012) a implantação da ETE Arujá.

110 109 No caso da presença de coliformes fecais, ele é um dos principais fatores de poluição do rio Baquirivu-Guaçu. Vale ressaltar que esse fator é fundamental na determinação da potencialidade da água em transmitir doenças gastrintestinais, interferindo também na taxa de mortalidade infantil. A partir de 2008, o rio passou por intensos processos de canalização, contribuindo com a redução na taxa de mortalidade devido à dificuldade de acesso às margens do rio. De acordo com o padrão CONAMA, o valor para os coliformes termotolerantes até o ano de 2011 era <4000 UFC/100mL. Já a partir do ano de 2012, os valores mensurados passaram para Escherichia Coli UFC/100mL <2400. A figura 49 mostra uma leve tendência na redução dessas variáveis no rio Baquirivu- Guaçu (BQGU 03200) a jusante da ETE Arujá. Mesmo assim, esse parâmetro ficou muito acima do padrão CONAMA (<4000 UFC/100mL) conforme Figura 51. Figura 51. Valores médios do Coliforme Fecal no rio Baquirivu-Guaçu (BQGU 03200) a jusante da ETE Arujá entre os anos de 2000 a 2011 (linha vermelha com limite do padrão CONAMA <4.000 UFC/100mL até 2011). Uma análise mais detalhada dos valores dos coliformes fecais presentes no ponto BQGU03200 em gráfico boxplot (Figura 52), antes (1996 até 2003) e após (2005 até 2012) a implantação da ETE Arujá é possível considerar apenas uma estabilidade na presença desse parâmetro, mesmo com o aumento da carga poluidora do município, atualmente pouco mais de 31 t/dia (SABESP, 2012).

111 110 Figura 52. Análise dos valores de Coliforme Fecal em gráfico boxplot antes (1996 até 2003) e após (2005 até 2012) a implantação da ETE Arujá. Segundo Ferreira (1992), entre os fatores associados ao declínio da mortalidade infantil, destaca-se a influência do saneamento básico, uma vez que a maior causa das mortes de menores de um ano é a diarréia, associada à má qualidade da água e adequação do sistema de esgoto sanitário. Segundo o Ministério da Saúde, os investimentos em saneamento básico no município de Arujá somaram mais de U$ 500 mil nas três etapas iniciadas no final dos anos 90. Além disso, no ano de 2012 a prefeitura municipal, investiu R$ ,19 na área da Saúde e em 2013 mais de R$ 17 milhões criando mais de dez unidades básicas de saúde. Com esses investimentos na área da Saúde e Saneamento, a taxa de mortalidade na infância (menores de cinco anos), teve um decréscimo significativo, partindo de quase 40% em 1996 para pouco mais de 11% em 2011 (Figura 53). Após 2004 (após a implantação da ETE), houve uma redução em quase 50% das mortes (44,7%). Com certeza, as condições de acesso aos serviços médicos, água com qualidade e saneamento básico corroboraram com as referidas reduções de mortalidade.

112 111 Figura 53. Taxa da mortalidade na infância (< 5 anos) entre 1995 e 2011 em Arujá SP Fonte: Ministério da Saúde Datasus, Quanto a taxa de mortalidade infantil (óbitos de crianças menores de 1 ano), o município de Arujá é considerado, atualmente, com a menor em todo Alto Tietê, estando 3 pontos abaixo do índice estadual, de acordo com o balanço da Fundação SEADE. No município de Arujá, em 2010, foi constatado número de nascidos vivos, sendo registrados apenas 12 óbitos, justificando a taxa de 9,9% de mortalidade infantil na cidade, o estadual é de 11,9% (figura 54). Vale ressaltar, que no ano anterior, a mesma pesquisa atribuiu ao município o índice de 14,5%, explicitando a melhora positiva que denotou a eficiência no atendimento público de saúde na cidade e os investimentos realizados em obras de saneamento básico ao longo dos anos. Figura 54. Taxa da mortalidade infantil (< 1 ano) em 2011 no município de Arujá e estado de SP. Fonte: SEADE, 2012.