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1 TÍTULO: AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA E SUA RELAÇÃO COM O USO DO SOLO EM DOIS MANANCIAIS DE ABASTECIMENTO DO MUNICÍPIO DE GUARULHOS SP: RESERVATÓRIO DO TANQUE GRANDE E DO CABUÇU Nome do Autor: José Carlos da Silva Controle Sanitário Cargo: Leitor de Hidrômetros Formação: Biologia UNG (Universidade Guarulhos) 2005 Pós Graduação em Vigilância Sanitária (UNG) 2007 Endereço para correspondência: SAAE Serviço Autônomo de Água e Esgoto de Guarulhos Av. Tiradentes, 3297 Bom clima fone (11) Cep: Guarulhos SP: Declaração: Declaro que submeto a atender as condições estabelecidas pelo regulamento da 37ª Assembléia a ser realizada de 15 a 20 de julho de 2007 na cidade de Guarulhos SP José Carlos da Silva Palavras-chave: Qualidade da água; uso do solo; reservatório. 1) OBJETIVO O trabalho tem por objetivo apresentar os resultados de pesquisa sobre a qualidade da água dos reservatórios do Tanque Grande e do Cabuçu, os dois únicos mananciais de água superficial para abastecimento do município de Guarulhos, e a comparação dessas características com o uso do solo das respectivas bacias de 1

2 drenagem. O trabalho avaliou, também, a influência da qualidade da água nos custos de seu tratamento para fins de abastecimento, para tal, foram realizadas coletas mensais em três pontos de amostragem de cada uma das bacias hidrográficas: no principal tributário do reservatório, no ponto de captação de água para tratamento e na água tratada. Em cada ponto foram medidas as temperaturas da água e do ar e colhidas amostras para análise. No laboratório do Serviço Autônomo de Água e Esgoto (SAAE), de Guarulhos, foram determinados os valores de ph, cor, turbidez, ferro, amônia, coliformes, contagem padrão de bactérias e condutividade elétrica. 2) DESENVOLVIMENTO As coletas foram realizadas entre agosto de 2004 a junho de 2005 conforme o Guia de Coleta e Preservação de Amostras de Água (CETESB, 1987). Os métodos analíticos utilizados estão contidos no Standard Methods (APHA, 1998). Foram coletadas e analisadas, 140 amostras de água, 70 para análises bacteriológicas e 70 para análises físicas e químicas; em pontos estrategicamente escolhidos a fim de caracterizar os dois mananciais em estudo. Os frascos utilizados para coletas são de polietileno de 350 ml. Todas as amostras foram coletadas a uma profundidade de 30 cm da superfície e após terem sido devidamente armazenadas numa caixa de isopor a 4ºC foram transportadas para posterior análises no laboratório do SAAE. Na mesma empresa foram obtidos os dados para estimar o custo de tratamento para fins de abastecimento. 3) RESULTADOS E DISCUSSÃO: Uso do Solo A Bacia do Tanque Grande caracteriza-se por uma paisagem rural com baixa densidade populacional. Segundo o censo de 2000 do IBGE, residiam na área um total de 168 habitantes, representando uma densidade populacional de cerca de 22 hab/km 2. Por outro lado, a Bacia do Cabuçu encontra-se totalmente isenta de 2

3 ocupação humana, por estar inserida numa Unidade de Conservação Proteção Integral, o Parque Estadual da Cantareira. A bacia do Cabuçu apresenta uma cobertura florestal natural, representada pela Mata Atlântica, com estágios de sucessão variados, havendo porções, aquelas com as mais altas declividades, com prováveis coberturas primitivas. A bacia do Tanque Grande apresenta um uso do solo rural ainda restrito a 2% da área da bacia, como pode ser visto no Quadro 1. A maior parte, cerca de 2/3 da área, apresenta cobertura da Mata Atlântica, distribuída por toda a bacia. A segunda maior ocorrência observada é a vegetação de campo que recobre cerca de 1/5 da área, com distribuição concentrada em certos setores da bacia, merecendo destaque àqueles próximos ao reservatório do SAAE e aos pesqueiros (Assai e Recanto das Lagoas). Segue-se o reflorestamento que recobre cerca de 1/10 da área. As outras formas de uso e ocupação do solo são muito pouco expressivas. Esta caracterização do uso do solo de ambas bacias mostra que a qualidade da água do reservatório do Cabuçu deve responder apenas às condições naturais enquanto que a do Tanque Grande, embora em áreas pouco expressivas, tem influência antrópica, representada pelo manejo agrícola do solo, com o uso de fertilizantes e defensivos; pelo esgoto de instalações rurais e de chácaras; pelo manejo dos pesqueiros e pelo uso de estradas não pavimentadas da bacia. (OLIVEIRA, 2005). Quadro 1. Classes de uso e ocupação do solo da bacia do Tanque Grande - (maio de 2004) Classe de uso e ocupação Área (hectares) Porcentagem (%) Mata 518,4 67 Campo 150,3 Reflorestamento 83,3 31 Capoeira 10,2 Instalações rurais 7,5 Culturas 3,7 Chácaras 1,5 2 Solo Exposto 0,7 Outras 0,4 Total Fonte: Projeto Cabuçu 3

4 Qualidade da Água Os resultados obtidos estão nas tabelas 1, 2, 3 e 4, Na Tabela 1, estão os valores dos parâmetros estudados do reservatório do Tanque Grande. Na Tabela 2, os resultados do reservatório do Cabuçu - esses dados são referentes aos pontos de captação para tratamento de água das bacias estudadas denominado (P 2). Nas tabelas 3 e 4; estão contidos os dados referentes ao ponto denominado de (P 3), que são correspondentes aos principais tributários das bacias estudadas. Quanto aos dados obtidos da água tratada dos mananciais em estudo, não se fez necessário aprofundar uma discussão, pois, os valores de todas as variáveis analisadas estão em conforme com os padrões de potabilidade exigidos pelo Ministério da Saúde, Portaria 518 de Para comparação dos resultados obtidos a Figura 1 e 2 apresenta as médias das variáveis físico-químicas dos pontos de amostragem das bacias estudadas. Tabela 1- Resultados obtidos no ponto de captação do Tanque Grande Análise Data 18-ago-04 6-set out nov dez jan fev mar abr mai jun-05 Parâmetro temperatura ar ºC temperatura água ºC , ph 6,77 6,67 6,75 6,88 7,10 7,49 7,06 6,80 6,07 6,83 6,85 turbidez ut 2,89 6,62 14,80 13,40 5,10 14,80 3,37 3,00 4,55 4,77 8,04 cor uh ferro total mg/l 0,43 0,74 1,18 1,18 0,65 0,95 0,64 0,69 0,64 0,59 0,38 amônia mg/l 0,01 0,18 0,18 0,3 0,16 0,21 0 0,03 0,05 0,19 0,05 condutividade elétrica us/cm 59,5 57,8 44,8 45,9 88, ,5 52,2 48,9 47,3 contagem padrão UFC coli totais NMP nd nd nd nd coli fecais NMP nd nd nd < < 1 nd Tabela 2 - Resultados obtidos no ponto de captação do Cabuçu Análise data 18-ago-04 6-set out nov dez jan fev mar abr mai jun-05 Parâmetro temperatura ar ºC temperatura água ºC , ph 7,04 7,08 6,82 7,13 6,97 7,34 7,34 6,52 6,27 6,7 6,55 turbidez ut 1,63 1,83 2,65 4,24 5,68 2,4 1,22 2,10 2,43 1,67 1,52 cor uh ferro total mg/l 0,49 0,54 0,70 1,41 0,97 0,31 0,49 0,48 0,42 0,69 0,23 amônia mg/l 0,00 0,17 0,08 0,29 0,1 0, ,08 0,18 0,06 condutividade elétrica us/cm 48,7 41,8 32,4 43,5 33,1 35, ,6 39,9 54,7 contagem padrão UFC coli totais NMP nd nd nd nd coli fecais NMP nd nd nd <1 <1 nd <1 <1 < 1 < 1 nd 4

5 Tabela 3 - Resultados obtidos no principal tributário do Tanque Grande Análise data 18-ago-04 6-set out nov dez jan fev mar abr mai jun-05 Parâmetro temperatura ar ºC temperatura água ºC , ph 6,51 6,68 6,74 6,80 6,98 7,60 6,98 6,70 6,11 6,65 7,1 turbidez ut 4,50 5,65 12,80 14,50 5,02 15,20 3,32 3,20 4,4 4,45 5,36 cor uh ferro total mg/l 0,72 0,68 1,23 1,22 0,63 0,96 0,61 0,70 0,75 0,7 0,35 amônia mg/l 0,12 0,13 0,13 0,36 0,12 0,14 0 0,00 0,07 0,17 0,09 condutividade elétrica us/cm 84,4 57,0 107,0 46,5 42,2 41,4 60, ,7 43,8 contagem padrão UFC , coli totais NMP nd nd nd coli fecais NMP nd nd nd 130 <1 23 < < 1 13 Tabela 4 - Resultados obtidos no principal tributário do reservatório do Cabuçu Análise data 18-ago-04 6-set out nov dez-04 nd 21-fev mar abr mai jun-05 Parâmetro temperatura ar ºC nd temperatura água ºC nd ph 6,72 6,95 6,55 6,98 6,95 nd 6,97 6,30 6,12 6,53 6,5 turbidez ut 1,50 2,45 5,41 5,51 5,34 nd 1,65 3,80 2,54 1,98 2,3 cor uh nd ferro total mg/l 0,53 0,60 1,40 1,55 1,20 nd 0,57 0,58 0,39 0,2 0,36 amônia mg/l 0,09 0,09 0,19 0,31 0,18 nd 0 0,01 0,02 0,14 0,02 condutividade elétrica us/cm 74,8 nd 181,2 53,3 32,5 nd 38,3 37,2 38,4 45,7 39,3 contagem padrão UFC nd coli totais NMP nd nd nd nd nd coli fecais NMP nd nd nd <1 <1 nd <1 23 < 1 < 1 nd Figura 1 - Comparação entre os resultados das médias obtidas nos pontos de captação de água para tratamento do Cabuçu e do Tanque Grande ºC ºC ut uh mg/l mg/l us/cm ar água ph turb cor ferro amônia cond Cabuçu 25,7 21 6,88 2, ,62 0,09 41,2 T. Grande 25,5 21 6,84 7, ,73 0,12 54,9 5

6 Figura 2 - Comparação entre as os resultados das médias obtidas no principal tributário do reservatório do Cabuçu e do Tanque Grande ºC ºC ut uh mg/l mg/l us/cm ar água ph turb cor ferro amônia condut. cabuçu 25,9 22 6,6 3,25 65,8 0,74 0,12 60,1 T.Grande ,8 7,13 75,63 0,77 0,12 60,3 A temperatura média do ar durante as campanhas realizadas ficou em 25ºC e, a temperatura da água em 21ºC nos dois reservatórios em estudo. A semelhança de valores entre os dois reservatórios está no fato das coletas serem efetuadas num curto espaço de tempo (30 a 60 minutos) entre uma e outra, coletas essas que foram realizadas entre 11:00 h e 14:00 h. Segundo Branco (2003), a principal conseqüência da elevação da temperatura da água de um manancial relaciona-se com a perda de oxigênio, pois a solubilidade desse, bem como de outros gases na água, é tanto menor quanto maior for a temperatura. O aquecimento empobrece, pois, a água sem oxigênio pode resultar várias conseqüências, tais como: substituição de processos aeróbios de decomposição de matéria orgânica presente na água, por processos anaeróbios, com conseqüente produção de mau-cheiro resultante de desprendimento de mercaptanas, gás sulfídrico, maior solubilização de compostos de ferro, dificultando a utilização da água para abastecimento público. O ph tanto dos tributários, quanto dos pontos de captação dos dois mananciais, ficaram na faixa da neutralidade (6 e 7). Para CETESB (2001a), valores fora das faixas recomendadas podem alterar o sabor da água e contribuir para a corrosão do sistema de distribuição de água, ocorrendo com isso, uma possível extração do ferro, cobre, chumbo, zinco cádmio e dificultar a descontaminação das águas. Com exceção dos meses onde houve um grande volume de chuva (novembro 199,3 mm e janeiro 293,7 mm) a média da turbidez se manteve estável. No reservatório do Tanque Grande ficou em 7,39 ut no ponto de captação e 7,13 ut no 6

7 tributário, valores bem acima dos obtidos no Cabuçu, que registraram: 2,49 ut na captação e 3,25 ut no tributário. O valor elevado da turbidez no manancial do Tanque Grande é resultado das atividades antrópica em torno da bacia. Para Sperling (1996), a forma em que o homem usa e ocupa o solo tem uma implicação direta na quantidade e qualidade da água. A média da variável cor obtida nas campanhas no reservatório do Tanque Grande no ponto de captação e no tributário, foi de 75 uh. Para (CONAMA, 1986) que classifica as águas doces, salobras e salinas com base nos usos preponderantes (sistema de classes de qualidade), esse é o valor máximo permitido para que a água, depois de submetida ao tratamento possa ser consumida sem ser esteticamente indesejável. Valores menores foram obtidos no reservatório do Cabuçu (49 uh na captação e 65 no tributário). Para CETESB (2001b), é pouco freqüente a relação entre cor acentuada e risco sanitário nas águas coradas. O problema maior de coloração na água, em geral, é estético já que causa um efeito repulsivo aos consumidores. Para o ferro total, a média ficou entre 0,73 mg/l no Tanque Grande no ponto de captação e 0,61 mg/l no Cabuçu também no ponto de captação. Valores semelhantes foram registrados nos tributários das bacias em estudo, esses valores não estão em conformidade com padrões exigidos para esse parâmetro em água destinada ao abastecimento público que é de 0,30 mg/l. O tratamento de água dos dois mananciais em estudo tem se mostrado eficaz na remoção dessa variável. Para FNS (1999), o ferro presente na água de abastecimento público pode ocasionar presença de cor, gosto, manchar roupas e louças sanitárias, bem como viabilizar a presença de bactérias do ferro (ferrobactérias) que provocam a destruição das canalizações de distribuição. Para a variável amônia a média obtida acusou valores 0,09 mg/l no Cabuçu e 0,12 mg/l no Tanque Grande, comparando-se com o limite de potabilidade da Portaria 518/2004, do Ministério da Saúde, que é igual a 0,02 mg/l, constata-se que os valores obtidos não estão em conformidade com a legislação vigente. Provavelmente o elevado valor da amônia no reservatório do Tanque Grande esteja associado com lançamentos de esgotos domésticos no corpo d água e no Cabuçu ao processo de decomposição da matéria vegetal. Para CETESB (1977). A amônia ou nitrogênio amoniacal pode ser um constituinte natural de água superficiais ou 7

8 subterrâneas, resultado da decomposição da matéria orgânica. Todavia, altos níveis são usualmente indicadores de poluição de origem doméstica ou industrial. A condutividade verificada na água bruta dos mananciais ficou na faixa de 60 a 70 us/cm. Após o tratamento no entanto, a água tratada registrou altos valores desse parâmetro, com média de 190 us/cm. Constatou-se após ensaio, que esse aumento está associado aos produtos químicos adicionados no tratamento da água (sulfato de alumínio, ácido fluorsilícico, cloro e outros). Para CETESB (2001c), a condutividade fornece uma boa indicação das modificações na composição de uma água, especialmente na sua composição mineral, mas não fornece nenhuma indicação das quantidades relativas dos vários componentes. À medida que mais sólidos dissolvidos são adicionados, a condutividade da água aumenta. O Ministério da Saúde, por meio da Portaria 518/2004, estabelece que águas para abastecimento de classe 1, não devem exceder um limite de 200 coliformes fecais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras coletadas em qualquer mês. Apenas no mês de novembro esse número foi excedido no manancial do Tanque Grande registrando (230 em 100mL) Certamente esse aumento de bactérias esteja relacionado com a ocorrência de chuvas nesse mês (199,3 mm), que por carreamento incorpora os microrganismos à água. Obviamente a remoção é feita no tratamento. CUSTO DO TRATAMENTO O custo do tratamento da água foi baseado no consumo dos produtos químicos utilizados e a energia elétrica consumida em cada uma das ETAs. Não foram considerados outros custos, tais como: pagamento de funcionários, reposição de peças e outros. O gasto com a energia elétrica numa ETA está condicionado pela captação da água que, por bombeamento, conduz a água bruta para os tanques de tratamento e nas operações feitas em lavagens de filtros e decantadores, cujas operações são mais freqüentes em períodos de chuvas em razão do amento da turbidez. Tabela 5 - Dados do custo do tratamento da água por m 3 nos mananciais estudados no período de agosto de 2004 e junho de

9 Manancial Vazão Média Mensal (L/s) Volume mensal estimado de água tratada (m 3 ) Média mensal de consumo de energia elétrica R$ Média Mensal do consumo de produtos químicos Soma de Valores Energia Elétrica+ Produtos químicos R$ Custo final /m3 R$ Cabuçu ,23 Tanque Grande ,11 Fonte: (SAAE) Os valores obtidos, entre 11 e 23 centavos de real, podem ser considerados baixos em relação àqueles encontrados na literatura, onde Tundisi (2005) cita valores de R$ 0,50 a R$ 0,80/m 3 de água. 4) CONCLUSÂO As conclusões do trabalho podem ser resumidas nos itens abaixo 1) Os valores dos dados obtidos nos pontos de captação e tributário indicam águas com condutividade relativamente baixa, com ph próximo à neutralidade, turbidez e cor reduzida e teores de ferro relativamente elevados. 2) Há semelhanças nas características da água dos dois mananciais, dada a proximidade dos mesmos, o que constitui uma vantagem em termos de tratamento, podendo ser utilizado o mesmo procedimento nos dois casos. 3) A influencia antrópica, embora relativamente reduzida, dado o grau de preservação das bacias, pode ser observada pelo aumento da cor e turbidez no período chuvoso e por alguns valores de coliformes obtidos. Essa influencia se mostrou mais intensa no reservatório do Tanque Grande. 4) As concentrações de ferro relativamente altas estão provavelmente associadas à geologia das bacias de drenagem dos reservatórios estudados. 5) A água tratada apresentou valores compatíveis com os preconizados pela legislação pertinente (Portaria 518). O tratamento mostrou-se eficiente na redução dos valores obtidos para algumas variáveis, implicando também no 9

10 aumento da condutividade em relação a água captada, o que é comum nesses casos, em função da adição de produtos usados no tratamento. 6) Não se observou um padrão sazonal bem marcado em relação às variáveis analisadas. 7) Os custos do tratamento se mostraram reduzidos, o que é indicativo do de preservação das bacias estudadas. 5) REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS APHA. Standard methods for examination of water and wastewater. 17 th.ed. Baltimore, Maryland, Port. City BRASIL, Ministério da Saúde. Portaria 518, de 03/2004. Diário Oficial da República Federativa do Brasil. Poder executivo, Brasília, DF, 26 mar Seção 1p BRANCO, S.M. Hidrologia Aplicada à Engenharia Sanitária. - 3ª ed. CETESB / ASCETESB, CETESB. Guia de coleta e preservação de amostras de água. CETESB, São Paulo, CETESB. Operação e Controle de Estações de Tratamento de Água para Abastecimento. CETESB, São Paulo, MINISTÉRIO DA SAÚDE. Fundação Nacional de Saúde / FNS-MS. Manual técnico de análises de água para consumo humano. Brasília, FNS/MS, OLIVEIRA, A.M.S. (coord). Diagnóstico Ambiental para o manejo sustentável do Núcleo Cabuçu do Parque Estadual da Cantareira e Áreas Vizinhas do Município de Guarulhos. Relatório Final. Universidade Guarulhos. FAPESP v. 108 p. TUNDISI, J.G. A água no século XXI - Enfrentando a escassez. Editora RIMA, São Carlos, VON SPERLING, E. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. 2ª. ed.- Belo Horizonte, Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental; Universidade de Minas Gerais;

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