Qualidade da água pluvial aproveitada em instalações residenciais no meio urbano: Santana de Parnaíba SP

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1 CAPTAÇÃO E MANEJO DE ÁGUA DE CHUVA PARA SUSTENTABILIDADE DE ÁREAS RURAIS E URBANAS TECNOLOGIAS E CONSTRUÇÃO DA CIDADANIA TERESINA, PI, DE 11 A 14 DE JULHO DE 2005 Qualidade da água pluvial aproveitada em instalações residenciais no meio urbano: Santana de Parnaíba SP Guilherme Augusto Rebello ( * ), Wolney Castilho Alves, Luciano Zanella * Rua Cosmos, 335. CEP , Osasco-SP. rebello@ipt.br ou gaorebello@terra.com.br RESUMO: A necessidade de elaboração de estudos no Brasil sobre aspectos relevantes à qualidade da água pluvial armazenada em sistemas de aproveitamento em meio urbano foi o eixo de orientação e motivação deste trabalho. Os aspectos físicos, químicos e biológicos aplicáveis à qualidade da água pluvial foram estabelecidos a partir dos parâmetros de qualidade presentes na legislação nacional e estrangeira. A partir das amostras coletadas na cisterna de armazenamento de água pluvial de um sistema de aproveitamento implantado em uma residência no município de Santana de Parnaíba, Região Metropolitana de São Paulo, em situação real de uso, foi possível constatar que a qualidade da água armazenada, desde que sofra um pequeno grau de tratamento, é adequada nos usos em lavagem de pisos e de veículos, rega de jardins, lavagem de roupas e descarga de bacia sanitária. Palavras-chave: água de chuva, qualidade, usos da água. 1. INTRODUÇÃO As principais fontes de águas historicamente utilizadas pelo ser humano para abastecimento são as fontes superficiais, como lagos e rios, e as fontes de água subterrâneas formadas pelos aqüíferos rasos e profundos. Uma fonte tida como alternativa que vem, nos últimos anos, despertando interesse e despontando como solução interessante, mesmo em locais onde exista o abastecimento por rede de distribuição, é o aproveitamento de águas de chuva. As vantagens não se limitam apenas à economia e ao combate à escassez de água tratada. Implantado em grande escala, o sistema de aproveitamento de água pluvial pode amortecer o escoamento superficial, diminuindo assim os picos de vazão durante as precipitações intensas. Entretanto, faz-se necessário o estudo sobre substâncias, organismos e outras características 5º Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva, Teresina, PI, 11-14/07/2005 1

2 da água pluvial, que possam acarretar prejuízos de qualquer espécie aos usuários, considerando o binômio qualidade da água/uso previsto. 2. METODOLOGIA 2.1. Configuração do sistema de aproveitamento de água pluvial e sua localização A água pluvial, na instalação submetida ao estudo, é captada de um telhado por meio de calhas e segue por tubulações até um filtro para separação de sólidos grosseiros (galhos, folhas, e outros materiais particulados) e é encaminhada a uma cisterna subterrânea, onde ocorre a decantação e flotação de partículas. A partir da cisterna, a água é bombeada para um reservatório superior. A edificação é dotada de dois reservatórios elevados separados: um de água potável originada da rede pública e outro de água pluvial que recebe a água bombeada da cisterna subterrânea. Tanto os reservatórios superiores de água potável e de água pluvial, como as tubulações, estão devidamente separados e identificados, de forma a não possibilitar a ocorrência de conexão cruzada entre as instalações, conforme prescreve a norma brasileira de instalações prediais de água fria (NBR 5626, 1998). O sistema de aproveitamento de águas pluviais está instalado em edificação residencial particular, localizado no bairro Tamboré, município de Santana de Parnaíba, Região Metropolitana de São Paulo (microrregião Oeste-Osasco), distanciado a 31 quilômetros do centro da capital (latitude 23º 44 e longitude 47º 32 ) Adoção dos usos pretendidos da água pluvial Partiu-se do pressuposto de que a definição da qualidade necessária da água é função do conjunto de usos a que a água estará servindo. Dessa forma, um método para verificar o atendimento dos critérios de qualidade da água é adotar os usos pretendidos e, a partir deles, identificar os critérios de qualidade necessários. Assim, no presente estudo os usos em rega de jardins, lavagem de pisos e veículos, lavagem de roupas e descarga em bacia sanitária foram inicialmente adotados. Tratam-se de usos designados por não potáveis, ou seja, usos que não exigem a qualidade definida pelos padrões de potabilidade da Portaria 518/04. 5º Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva, Teresina, PI, 11-14/07/2005 2

3 2.3. Escolha dos parâmetros de qualidade Para a escolha dos parâmetros descritores da qualidade da água pluvial nos usos não potáveis adotados, estabeleceram-se os seguintes critérios: Aceitação do usuário frente ao aspecto estético da água: A presença de cor, turbidez e odor, mesmo não considerados os riscos diretos à saúde dos usuários, pode conferir à água um aspecto desagradável, levando ao questionamento quanto à sua qualidade. A presença de cor e turbidez na água pode ainda diminuir a eficiência em um provável processo de desinfecção; Potencialidade de risco à saúde dos usuários: A presença de certos fungos e bactérias na água de chuva pode provocar sérios prejuízos em decorrência do contato primário durante o manuseio ou no caso de ingestão acidental; Potencialidade de prejuízos aos equipamentos e materiais envolvidos no uso das águas pluviais: Tanto a dureza quanto o ph (muito baixo ou muito alto) podem originar prejuízos materiais, como corrosão ou incrustações nas instalações de armazenamento e tubulações e manchas ou outros danos quando utilizadas na lavagem de roupas e lavagem de veículos. Com base nos critérios estabelecidos identificaram-se parâmetros descritores da qualidade da água que mais de perto os exprimiam. Dadas às limitações de recursos disponíveis para a pesquisa, a escolha foi orientada também pela adoção do mínimo número de parâmetros, suficiente, no entanto, para formar a base de dados requerida no estudo (tabela 1). Tabela 1 Parâmetros de qualidade da água pluvial armazenada para os usos não potáveis. PARÂMETROS DE QUALIDADE FÍSICOS QUÍMICOS BIOLÓGICOS Turbidez ph Bactérias heterotróficas Cor Dureza Coliformes totais Odor DBO 5,20 Coliformes fecais Sólidos dissolvidos Verificação e conformidade dos parâmetros escolhidos Na verificação das conformidades dos valores de cada um dos parâmetros escolhidos considerou-se os índices presentes em legislações nacionais e internacionais, que dizem 5º Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva, Teresina, PI, 11-14/07/2005 3

4 respeito à qualidade da água, principalmente no que se refere à balneabilidade. Partiu-se, nesse caso, do entendimento que nos usos previstos para as águas pluviais ocorrerá contato do ser humano com a água cujo grau de comprometimento é equivalente àquele do contato primário, conforme define a Resolução CONAMA 274/00. Estabeleceu-se assim, como princípio, critérios de segurança sanitária de forma a cobrir, com folgas, os riscos à saúde decorrentes dos usos previstos, sem prejuízo, no entanto, da consideração sobre microorganismos patogênicos específicos referidos na literatura. Como padrões de comparação foram considerados os valores de referência dos parâmetros escolhidos presentes na Resolução CONAMA nº 20/86, no Decreto Estadual Paulista nº 8468/76, referindo-se à qualidade dos corpos d água classe 2 (que podem ser destinados à recreação de contato primário), na Resolução CONAMA nº 274/00, referente à qualidade da água de modo a assegurar as condições de balneabilidade, e na Diretiva do Conselho das Comunidades Européias nº 76/160/CEE, 1975, relativa à qualidade das águas balneares dos países pertencentes à Comunidade Econômica Européia (CEE). Os índices para os parâmetros de dureza e bactérias heterotróficas são encontrados na Portaria do Ministério da Saúde Nº 518/04. Mesmo considerando o grau de exigência próprio do padrão de potabilidade, cabe aqui ressaltar que estes parâmetros estão entre os escolhidos para a verificação da qualidade da água pluvial, havendo a necessidade de um índice para esta verificação, já que estes parâmetros não estão presentes em leis referentes às águas balneares. Portanto, considerou-se razoável adotar os valores da Portaria Nº 518/ Plano de coletas As coletas para a verificação da qualidade da água pluvial armazenada foram realizadas em duas fases distintas: Primeira fase - coletas para a verificação da qualidade da água pluvial através de parâmetros físicos, químicos e microbiológicos, conforme tabela 1, no qual os resultados foram confrontados com índices presentes em legislações supra citadas. As coletas foram realizadas em um sistema de armazenamento de água pluvial em situação real de funcionamento, característica importante a ser destacada neste trabalho, considerando inclusive a entrada de água potável na cisterna nos períodos de escassez de chuvas. As amostras foram coletadas a cerca de 10 cm abaixo da lâmina líquida da cisterna de armazenamento, o mesmo ponto onde a água é captada para alimentar as caixas d água 5º Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva, Teresina, PI, 11-14/07/2005 4

5 superiores. Nesta fase, foram coletadas 10 amostras da água de chuva armazenada no interior da cisterna dentro de um período de 5 meses. Segunda fase - análise de amostras de lodo depositado no fundo da cisterna. Numa única amostra verificou-se a granulometria, a composição mineralógica e a proporção de matéria orgânica e inorgânica. Não foi possível realizar séries de amostras pois a quantidade de lodo gerada no interior da cisterna foi muito pequena, necessitando esvaziar o reservatório para coletar apenas uma única amostra. A cisterna havia sido limpa 6 meses antes do início das medições. 3. RESULTADOS Verificou-se que os valores dos parâmetros físicos: cor, turbidez, odor e sólidos dissolvidos totais, e o parâmetro químico ph, estiveram de acordo aos limites estabelecidos na Resolução CONAMA 20, no padrão de balneabilidade da Diretiva do Conselho das Comunidades Européias nº 76/160/CEE e no padrão de balneabilidade da Resolução CONAMA nº 274/00. Os valores dos parâmetros cor, turbidez, sólidos dissolvidos totais e dureza atenderam com folga os correspondentes valores estabelecidos da água para consumo humano (Portaria 518/04) como pode ser confirmado observando-se a tabela 2. A DBO 5,20 quase sempre se manteve abaixo de 2 mg/l de matéria orgânica. O valor máximo permissível, de 5 mg/l, segundo a Resolução CONAMA n o 20, foi excedido somente em uma única amostra coletada em 24/03 (9 mg/l). Os índices de coliformes totais e coliformes fecais também estiveram de acordo com os valores exigíveis às águas balneares. Na contagem de bactérias heterotróficas, tendo como referência o padrão de aceitação da água para consumo humano (Portaria MS nº 518) observa-se que o valor do parâmetro foi excedido na amostra coletada em 30/01 (1272 UFC/mL). Na análise granulométrica por pipetagem e peneiramento, verificou-se a presença de 84,75% de silte, 10,01% de argila, 4,47% de material coloidal e 0,77% de areia. O percentual de matéria orgânica total presente no lodo foi de apenas 6,6%. A presença de silte, argila e areia no lodo indica a ressuspensão de material particulado do solo que, pela da ação do vento, chegou até a superfície de captação (telhado). 5º Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva, Teresina, PI, 11-14/07/2005 5

6 Com relação à análise mineralógica do lodo, através do método de difratometria de raios X (amostra total), foram identificados os seguintes minerais (em ordem decrescente de abundância): Illita - (K 0,65, Al 2 )[Al 0,65 Si 3,35 O 10 ](OH) 2 ; Quartzo - SiO 2; Clinocloro (Mg, Fe +2, Al) 6 (Al, Si) 4 O 10 (OH) 8. Nos resultados da difratometria de raios X sobre a fração argila, (mais coloidal) foram identificados: caulinita - Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4-75% a 80%, e illita - (K 0,65, Al 2 )[Al 0,65 Si 3,35 O 10 ](OH 2 ) - 20 a 25% (semi-quantificação). Nos resultados da análise de difratometria de raios X, a ocorrência de illita, quartzo, caulinita e clinocloro confirmam a presença de material particulado oriundo da ressuspensão do solo pela ação do vento. O mineral clinocloro, inclusive, pode ter se formado no interior da cisterna, decorrente do longo tempo de residência do lodo. 5º Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva, Teresina, PI, 11-14/07/2005 6

7 Tabela 2 Resultados da 1ª fase de amostras coletadas no interior da cisterna de armazenamento. Parâmetros Cor Dureza Odor ph Turbidez Sólidos dissolvidos totais DBO 5,20 Coliformes fecais Coliformes totais Contagem padrão de bactérias Unidade uc mg/l ut mg/l mg/l NMP/ 100 ml NMP/ 100 ml UFC/ ml Lim. de quantificação 2, ,5 0, Resultados: Coleta em 30/01 < 2,5 12 Ausente 6,9 0,74 29 < Coleta em 06/02 < 2,5 10 Ausente 6,7 0,65 27 < 2 Ausentes Ausentes 330 Coleta em 12/02 < 2,5 9 Ausente 7,0 0,71 18 < Coleta em 27/02 < 2,5 19 Ausente 7,0 0,46 34 < Coleta em 12/03 < 2,5 38 Ausente 7,0 0,53 47 < Coleta em 24/03 < 2,5 29 Ausente 7,0 0, Coleta em 05/04 < 2,5 41 Ausente 7,1 0,82 64 < Coleta em 23/04 < 2,5 22 Ausente 6,5 0, Coleta em 25/05 < 2, Ausente 7,1 0,77 97 < Coleta em 31/05 < 2,5 51 Ausente 7,0 0, < Conformidade (VMP): CONAMA 20 (a) (b) Ausente (c) CEE nº 76/ a (d) 500 (d) Port. MS nº 518 (e) (f) (f) Ausente 6 a 9, (g) CONAMA nº a Observação: Ocorreu a entrada de água potável no sistema nos dias 04/04 e 21/05. Nota: (a) Padrão de corpo d água classe 2; (b) Entre 5 e 8,5 para águas destinadas à balneabilidade, e entre 6,0 e 9,0 às águas destinadas aos demais usos; (c) Sem alteração anormal da cor, o limite pode ser excedido no caso de condições geográficas e meteorológicas excepcionais; (d) Valor guia, mais restritivo; (e) Padrão de aceitação da água para consumo humano, exceto turbidez (padrão da água pós-filtração ou pré-desinfecção); (f) Ausência em 100 ml/l em 95% das amostras analisadas em um mês; (g) Água destinada à balneabilidade enquadrada como: Excelente - 250NMP/100mL; Muito boa - 500NMP/100mL; Satisfatória NMP/100mL. 5º Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva, Teresina, PI, 11-14/07/2005 7

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9 CONCLUSÕES A qualidade da água pluvial no sistema de aproveitamento objeto do estudo, desde que sofra um pequeno grau de tratamento (filtração grosseira, sedimentação e desinfecção), é adequada aos usos em lavagens de pisos, veículos e roupas, rega de jardins e descarga de bacias sanitárias. Nos resultados estabelecidos na 1ª fase de medições, os valores dos parâmetros utilizados nesta pesquisa para a avaliação da qualidade da água da chuva, estiveram de acordo com os índices presentes nas legislações referentes à balneabilidade, salvo os parâmetros de dureza e contagem bactérias heterotróficas que, devido a ausência de índices nas legislações referentes à águas balneares, foram confrontados com índices presentes na Portaria MS nº 518/04. Segundo o inciso 1º do 2º artigo da Resolução CONAMA nº 274 (classificação da água para recreação de contato primário), a água de chuva estudada estaria enquadrada entre as categorias excelente e muito boa. Os valores de coliformes totais e fecais, apesar de estarem em acordo com os valores exigíveis referentes às águas balneares, apresentaram resultados positivos em quase todas as amostras. O acúmulo de matéria orgânica no telhado, principalmente de fezes de animais, foi o principal condicionante para a ocorrência destes organismos. Os resultados de ph da água de chuva armazenada apresentaram-se entre uma faixa de 6,5 a 7,1. Esperava-se um índice mais ácido, já que, em condições normais, o ph da água de chuva se situa em torno de 5,6. Em um estudo sobre essa evolução de ph, os resultados confirmaram que a água de chuva ao entrar em contato com a superfície de captação interage com as substâncias ali presentes tendo como resultado o aumento do valor de ph. A presença de materiais particulados nas superfícies de escoamento, que possam ter na sua composição compostos químicos com capacidade de tamponamento da solução, como carbonatos e hidróxidos, ou o nitrogênio amoniacal presente na matéria orgânica (fezes de animais, por exemplo) são duas hipóteses que parecem ser compatíveis com o fenômeno observado. A presença de silte, argila e areia no lodo depositado no fundo da cisterna, verificada na análise granulométrica por pipetagem e peneiramento (2ª fase de medições) pode ser explicada pela ressuspensão de material particulado oriundo da superfície do solo que, através da ação do vento, chegou até a superfície de captação. A ocorrência de illita, quartzo, caulinita e clinocloro, verificada na análise de difratometria de raios X confirma o solo como a origem do material. 5º Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva, Teresina, PI, 11-14/07/2005 9

10 Os fatores ambientais locais são determinantes nas características de qualidade da água de chuva o que indica que sistemas de aproveitamento instalados em regiões diferentes certamente terão águas com diferentes qualidades. O conjunto de parâmetros estabelecidos no presente trabalho servirá de base para a verificação da qualidade da água aos usos não potáveis pretendidos sem que ocorra o comprometimento dos processos que concernem ao seu aproveitamento, mesmo quanto à aceitação da água (aspecto) e à salubridade dos usuários. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS E TÉCNICAS. Instalação predial de água fria. Norma técnica NBR Rio de Janeiro: ABNT, p. 2. Conselho das Comunidades Européias (Directiva do Conselho nº 76/160/CEE, de 8 de dezembro de 1975). 3. Conselho Nacional do Meio Ambiente (Resolução CONAMA Nº 20, de 18 de junho de 1986). 4. Conselho Nacional do Meio Ambiente (Resolução CONAMA Nº 274, de 29 de nov. de 2000). 5. Legislação Estadual de Controle da Poluição Ambiental (Decreto Nº 8468, de 8 de setembro de 1976, que regulamenta a Lei Nº 997/76). 6. Ministério da Saúde (Portaria MS Nº 518 de 25 de março de 2004). 7. PROGRAMA DAS NAÇÕES UNIDAS PARA O DESENVOLVIMENTO. Atlas do desenvolvimento humano no Brasil. Brasil: PNUD, Disponível em: < Acesso em 28 jul º Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva, Teresina, PI, 11-14/07/