QUALIDADE DA ÁGUA EM RIOS E LAGOS URBANOS

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1 ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária PHD 2537 ÁGUA EM AMBIENTES URBANOS QUALIDADE DA ÁGUA EM RIOS E LAGOS URBANOS Novembro 2008 Felipe Carvalho Fernanda Ferrari Milena Daniel

2 Introdução Assim como as demais formas de vida, o homem nasceu das águas, e dela depende para a sua sobrevivência, através do abastecimento público, assim como para a realização de diversas atividades, como abastecimento industrial, irrigação agrícola, produção de energia elétrica, lazer e recreação, entre outras. As primeiras cidades nasceram ao longo de rios e lagos, onde a água era abundante, mas precisava ser domada através de grandes obras, como na Mesopotâmia ou Egito. A ocupação urbana e a intensificação do uso do solo agravaram os problemas da gestão das águas nas cidades, no que diz respeito ao abastecimento, drenagem, lazer, paisagismo, e principalmente, degradação e esgotamento. A deposição de dejetos, especialmente os líquidos, não tem sido tratada com a devida importância que merece. Milhares de propriedades são ligadas à rede de esgotamento superficial sem nenhum tipo de tratamento. Resíduos sólidos gerados nas grandes cidades têm sua deposição em lugares impróprios, como fundos de vales, nascentes de córregos etc. Efluentes industriais são lançados pelas indústrias nas águas superficiais antes de passarem por uma etapa de tratamento. Tendo em vista o panorama atual, o planejamento e o gerenciamento das bacias e dos recursos hídricos tem suas plenas justificativas, pois grande parte desses problemas decorre justamente da falta de planejamento dos aspectos relacionados com a infra-estrutura das águas. Qualidade das águas Na natureza, não existe água em sua forma pura: o que chamamos de água é uma série infinitamente variável de soluções aquosas de diferentes substâncias ou compostos químicos, segundo Branco & Rocha (1997, apud Camargo & Pereira, 2003). Deste modo, a qualidade da água é um termo relativo, que depende diretamente do uso ao qual ela está destinada, e não necessariamente das características da solução aquosa. A maior parte da água superficial está contida em rios, lagos e represas, que fornecem a quantidade de água necessária para o abastecimento urbano, porém, também recebem os efluentes gerados esgotos domésticos e industriais. Devido a isso, essa água destinada ao consumo nos centros urbanos possui impurezas e necessita passar por um processo de tratamento. A água é captada e transportada por adutoras até estações de tratamento de água (ETA), onde a sua qualidade relativa aumenta, e posteriormente, é distribuída para a população (Camargo & Pereira, 2003). A água para ingestão humana, preparo de alimentos e limpeza de utensílios domésticos, chamada de potável, deve apresentar boa qualidade, ou seja, ser isenta de partículas em suspensão, microorganismos patogênicos e

3 substâncias orgânicas dissolvidas. A potabilidade da água é definida por leis que estabelecem limites de concentração, padrões, para parâmetros físicos, químicos e biológicos. Para o uso agrícola, a água não necessita da mesma qualidade daquela para ingestão humana (Camargo & Pereira, 2003), não sendo sempre necessário o processo de tratamento em ETAs. Porém, vale lembrar que a água de irrigação deve ser isenta de organismos patogênicos e de substâncias tóxicas. Já para a maioria dos usos industriais, exceto as indústrias alimentícias, a água captada diretamente da superfície pode ser utilizada sem nenhum tipo de tratamento, pois a água destinada a esse uso não requer padrões elevados de qualidade, podendo até ser utilizada como matéria-prima a água servida, ou seja, o esgoto. Nos últimos anos, verificou-se um grande aumento do consumo de água mineral e águas subterrâneas, devido à redução da qualidade das águas superficiais que, mesmo após serem tratadas em uma ETA, ainda possuem características indesejáveis, como odor e sabor. O grande volume de esgotos proveniente das áreas urbanas, lançados in natura, ou seja, sem tratamento algum, é o principal responsável pela poluição dos cursos d águas superficiais. Poluição das águas pode ser definida como qualquer alteração em suas características químicas, físicas e biológicas, provocadas por ações ou interferências naturais ou humanas. Possui duas fontes básicas, as pontuais e as difusas. Fontes pontuais são aquelas onde se é possível identificar perfeitamente o local, o volume e a freqüência de descarga do esgoto, como por exemplo, esgotos domésticos e efluentes industriais; fontes difusas são aquelas onde a identificação da origem das fontes poluidoras não é possível por estarem dispersas no ambiente, como por exemplo, drenagem urbana e despejo de resíduos sólidos. A água de esgoto possui muitas impurezas, tais como resíduos do corpo, sabões, restos de comida, elementos químicos provenientes de processos industriais, entre outras substâncias orgânicas biodegradáveis. Os impactos desses poluentes no meio aquático vão depender dos volumes presentes, das concentrações, e da dinâmica de dispersão deles nos corpos d água. Substâncias orgânicas biodegradáveis promovem um desequilíbrio das comunidades aquáticas, pois ocasionam uma incorporação supra alimentar para os organismos decompositores, fazendo com que estes cresçam demasiadamente (Schafer, 1985, apud Camargo & Pereira, 2003). Os decompositores, constituídos por bactérias e fungos, degradam a matéria orgânica, o que consome oxigênio dissolvido na água, impossibilitando a sobrevivência de microorganismos aeróbios, como os peixes. Além da redução do oxigênio, a decomposição da matéria orgânica, introduzida nos ambientes aquáticos pelo lançamento de esgotos, altera a turbidez, a cor, o ph, a condutividade elétrica, aumenta a concentração de amônia e promove a liberação do metano e do gás sulfídrico (Camargo & Pereira, 2003), a que se deve o odor desagradável dos esgotos.

4 Segundo Camargo & Pereira, a decomposição da matéria orgânica também libera nutrientes inorgânicos dissolvidos, como ortofosfatos e nitratos. Além disso, o uso de sabões e detergentes aumenta as concentrações de fosfato na água, favorecendo o crescimento de algas, que, por sua vez, causam prejuízos ao ambiente aquático e ao uso da água. Essas algas, especialmente as algas azuis, em grande quantidade, liberam toxinas que não são eliminadas pelas estações de tratamento de água e que são responsáveis pelo sabor e odor de barro na água. Fonte: Slides de aula PHD 2538 Tendo em vista os diversos tipos de poluentes presentes na água, os corpos d água são qualificados pelos indicadores de qualidade, sendo eles: indicadores físicos: temperatura, cor, turbidez, sabor e odor. indicadores químicos: salinidade, dureza, alcalinidade, corrosividade, ferro, manganês, impurezas orgânicas, nitrogênio, cloretos, compostos tóxicos, fenóis, detergentes, agrotóxicos e radioatividade. Indicadores biológicos: algas e microorganismos patogênicos, principalmente o número de coliformes fecais. Esses indicadores permitem qualificar e quantificar a poluição existente em um corpo d água, e através deles, alguns índices que sintetizam a condição desses cursos d água são calculados, como o Índice de Qualidade da Água

5 (IQA), utilizado pelo órgão de controle ambiental do Estado de São Paulo, o CETESB. No Brasil, apenas uma pequena fração dos esgotos é tratada antes de ser lançada em rios, lagos e represas. Atualmente, há uma grande preocupação com a poluição da água, e verifica-se um aumento na alocação de recursos destinados à ampliação de redes coletoras e construção de estações de tratamento de esgotos (ETE). As ETEs removem grande parte das impurezas contidas no esgoto, especialmente matéria orgânica e elementos químicos, fazendo com que a água retorne com um nível de qualidade maior aos cursos d água, preservando as características naturais dos ambientes aquáticos e minimizando os impactos causados pela sua poluição. Camargo & Pereira (2003) afirmam que: Embora os lançamentos de esgoto causem impactos nas águas correntes, esses ambientes possuem uma capacidade intrínseca, através de processos químicos, físicos e biológicos, de recuperarem suas características naturais. Essa capacidade é conhecida como autodepuração ou autopurificação e consiste em uma sucessão espaçotemporal de processos ecológicos. Nesta sucessão foram estabelecidas zonas características, tais quais: Zona de degradação: efluente mistura-se com as águas do rio, promovendo a diluição de parte do efluente e deposição do sedimento. Zona de decomposição: microorganismos aeróbios e anaeróbios proliferam, principalmente bactérias e fungos, decompondo a matéria orgânica introduzida e fazendo com que ocorra uma diminuição da concentração do oxigênio dissolvido na água, um aumento da concentração de amônia, alterações na turbidez, condutividade e ph. Zona de restauração: microorganismos decompositores diminuem devido à redução das concentrações de substâncias orgânicas e nutrientes e pela proliferação de protozoários que se alimentam de bactérias, fornecendo condições para o crescimento de organismos autotróficos que promovem a oxigenação da água e favorecem o desenvolvimento de organismos aeróbios. Zona de águas limpas: características físicas, químicas e biológicas retornam àquelas antes do recebimento de efluentes. (Hernandez & Sainz, 1977, apud Camargo & Pereira, 2003)

6 Fonte: Vale ressaltar que o processo de autodepuração da água não exclui a necessidade de tratamento de esgotos nas grandes cidades, como se acreditava antigamente. Devido ao aumento e adensamento da população, a demanda de água aumentou, e conseqüentemente, o volume de esgotos lançado também. Visto que a capacidade de autodepuração dos rios é restrita, houve um aumento da extensão dos trechos poluídos e redução de extensões de rio com boa qualidade para captação, comprovando o que foi afirmado no começo do parágrafo. Enquadramento Os usos da água estão intimamente ligados a sua qualidade. Para cada uso da água, são estabelecidos limites máximos de características que a água pode apresentar, chamados de padrões de qualidade. A Resolução CONAMA Nº 357, de 17 de março de 2005, dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. As águas doces são classificadas em: I - classe especial: águas destinadas: - ao abastecimento para consumo humano, com desinfecção; - à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas; e, - à preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral.

7 II - classe 1: águas que podem ser destinadas: - ao abastecimento para consumo humano, após tratamento simplificado; - à proteção das comunidades aquáticas; - à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho, conforme Resolução CONAMA no 274, de 2000; - à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película; e - à proteção das comunidades aquáticas em Terras Indígenas. III - classe 2: águas que podem ser destinadas: - ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional; - à proteção das comunidades aquáticas; - à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho, conforme Resolução CONAMA nº 274, de 2000; - à irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins, campos de esporte e lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto; e - à aqüicultura e à atividade de pesca. IV - classe 3: águas que podem ser destinadas: - ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional ou avançado; - à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras; - à pesca amadora; - à recreação de contato secundário; e - à dessedentação de animais. V - classe 4: águas que podem ser destinadas: - à navegação; e - à harmonia paisagística. O enquadramento estabelece o nível de qualidade (classe) a ser alcançada e/ou mantida num corpo d água ao longo do tempo. Dada a condição existente do corpo d água num certo momento, ficam determinados os seus usos possíveis, com segurança adequada. Se um determinado corpo d água não atender ao seu enquadramento, será necessário implantar um conjunto de medidas a fim de que ele possa alcançar a classe desejada. A resolução estabelece que nenhum tipo de efluente poderá ser lançado em águas classificadas na Classe Especial e estabelece alguns valores básicos dos indicadores de qualidade de água a serem obedecidos pelos lançamentos de efluentes em corpos d'água das demais quatro classes para águas doces. O controle do lançamento de efluentes deve ser feito de tal maneira que os cursos d'água mantenham-se dentro das condições estabelecidas pelas respectivas classes.

8 Este é um instrumento de planejamento bastante interessante por permitir estabelecer a qualidade que cada curso d'água deverá manter, de forma a atender seus usos específicos. A Resolução CONAMA Nº 357 também diz 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. Casos reais Rio Piracicaba Um exemplo de escassez de água devido à poluição gerada pelo lançamento de esgotos provenientes das áreas urbanas e excesso de demanda é a bacia do rio Piracicaba. Esta bacia possui alta densidade populacional devido ao grande número de centros urbanos de médio e grande porte, localizados na mesma, além de intensa atividade industrial e transposição de suas águas para abastecimento da Região Metropolitana de São Paulo. Outro agravante é o fato do volume de esgoto tratado na região ser muito pequeno, sendo possível detectar altos níveis de poluição nos rios das bacias. O município de Piracicaba localiza-se na parte inferior da bacia, justamente no ponto onde o rio Piracicaba já recebeu a montante os esgotos provenientes de Campinas, Paulínea, Americana, entre outras cidades, e a água é extremamente poluída. A solução para o abastecimento desse município foi transferir a captação do rio Piracicaba para o rio Corumbataí, que possui melhor qualidade da água. Ou seja, o problema não foi resolvido, apenas deixado de lado. Programa Guarapiranga Grande parte da bacia do Guarapiranga está ocupada por loteamentos irregulares e favelas, causando o carreamento de esgoto e lixo para os córregos, o que compromete a qualidade da água do local, e logo, seu potencial de abastecimento. O Programa Guarapiranga tem como objetivo a execução de obras de recuperação urbana da região, como urbanização de favelas, adequação de infra-estrutura dos bairros (abastecimento de água e saneamento), e obras para ampliação da rede de esgoto local e manutenção da rede já existente. O Resultado estaria na melhoria da qualidade de vida dos moradores e na despoluição dos corpos d água que alimentam a represa Guarapiranga. A recuperação das margens da represa, assim como a coleta de lixo sistemática, a adequação do sistema viário local, a criação de parques e áreas protegidas e a gestão integrada da bacia também estão previstas, juntamente com um programa de educação ambiental da população.

9 Conclusão O aumento populacional e a concentração dessa população nas áreas urbanas têm gerado grandes impactos no ambiente em geral, principalmente no aquático. A água se tornou um recurso escasso, mesmo em áreas com grande disponibilidade de recursos hídricos, devido a grande demanda e aos elevados níveis de poluição dos cursos d água, limitando o crescimento econômico e o bem-estar social. A baixa qualidade da água impede o seu uso, visto que os sistemas de tratamento de água possuem limitações, tanto técnicas quanto econômicas, para transformar a água poluída em potável. A qualidade dos recursos hídricos deve ser conservada não somente para o abastecimento urbano, mas também para o uso agrícola, atividades de lazer, manutenção da vida aquática e da biodiversidade. Águas poluídas possuem organismos patogênicos em quantidades muito grandes, que podem infectar muitas pessoas e provocar epidemias, como a cólera. Nesse cenário, torna-se cada vez mais importante o tratamento dos efluentes lançados em rios, lagos e represas, juntamente com um programa de educação da população voltado ao uso racional da água, visando à conservação dos recursos hídricos. Assim, faz-se necessária a implantação de uma política mais agressiva, maior investimento no planejamento e maior disponibilidade financeira para o tratamento de esgotos. Uma maior atenção para esta área é muito importante para o melhor uso dos recursos naturais e o desenvolvimento sustentável do país, gerando uma população mais consciente e sadia. Bibliografia CAMARGO, Antônio F. M. e PEREIRA, Alexandre de M. M. Qualidade da água em Áreas Urbanas. Recursos Hídricos e Planejamento Urbano Regional. Rio Claro: Deplan - IGCE UNESP, FERNANDES, Ari Vicente. Urbanização x Recursos Hídricos na Bacia do Piracicaba. Tese de doutorado. FAUUSP. Campinas: CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE. Resolução Nº 357, de 17 de março de Outros: uracao-2008.ppt Slides de aula da disciplina: PHD Gerenciamento de recursos hídricos.