23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental

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1 3º Congresso Brasileiro de Engenharia anitária e Ambiental III-14 - AVALIAÇÃO DA CONTIBIÇÃO DA DENAGEM DO PECOLADO ATEO DE EÍDO BANO DE PAACAMBÍ À POLIÇÃO DA MICOBACIA DO IO DO MACACO (ETDO DE CAO) Adriana oares de chueler (1) Arquiteta e rbanista e D.c., em Geotecnia Ambiental na COPPE/FJ. Claudio Fernando Mahler () Engenheiro Civil, D.c., Professor, COPPE/FJ, cfmahler@acd.ufrj.br e cfmahler@usp.br Endereço (1) : Av. Prof. Florestan Fernandes, 64 / 73 bl 1 - Camboinhas - Niterói J - CEP: Brasil - Tel: (1) schueler@urbi.com.br EMO No Brasil 4,49% (Panorama dos resíduos sólidos no Brasil, 3) do total dos resíduos sólidos domésticos e públicos gerados, o que totaliza cerca de 96.3 toneladas diárias, têm destinação inadequada (em vazadouro a céu aberto ou em áreas alagadas, aterros controlados, locais não fixos etc.) Em muitos destes casos o percolado é drenado diretamente no solo ou em corpos hídricos nas proximidades do aterro com riscos de poluição desses recursos naturais. O aterro de lixo do município de Paracambi é um desses exemplos. Trata-se de um lixão a céu aberto localizado ente 5 a 7 m do rio dos Macacos, rio que pertence à bacia hidrográfica do rio Guandú, que abastece o município do io de Janeiro. O presente trabalho apresenta o monitoramento feito na microbacia do rio dos Macacos, que corta o município de Paracambi, feito no período chuvoso e no período de seca. O monitoramento constou de análises químicas feitas em amostras de água coletadas em 7 pontos do rio dos Macacos e seus principais afluentes, rio da Cascata e rio do abugo. Teve o objetivo avaliar a contribuição da drenagem do percolado produzido pelo aterro de resíduos de Paracambi à poluição do rio dos Macacos, dentro do contexto da cidade, já que se trata de um aterro localizado quase que as margens do rio, sem nenhuma infraestrutura de proteção ambiental. PALAVA-CHAVE: Aterro de resíduos sólidos urbanos, Contaminação pela drenagem de percolado de resíduo sólido urbano. INTODÇÃO No Brasil 4,49% (Panorama dos resíduos sólidos no Brasil, 3) do total dos resíduos sólidos domésticos e públicos gerados, o que totaliza cerca de 96.3 toneladas diárias, têm destinação inadequada (em vazadouro a céu aberto ou em áreas alagadas, aterros controlados, locais não fixos etc.). Em muitos destes casos o percolado é drenado diretamente no solo ou em corpos hídricos nas proximidades do aterro com riscos de poluição desses recursos naturais. O aterro de lixo do município de Paracambi é um desses exemplos. O município de Paracambi possui habitantes, sendo que constituem a população urbana e 3.67 vivem na região rural (IBGE, ). O aterro de disposição de resíduos de Paracambi trata-se de um lixão a céu aberto localizado próximo ao rio dos Macacos, rio que pertence à bacia hidrográfica do rio Guandú, que abastece o município do io de Janeiro. O aterro situa-se numa área de aproximadamente 5. m e seu volume abarca aproximadamente 59. m 3 de resíduo. ecebe o valor aproximado de 6 toneladas de resíduos todo o tipo de resíduo, diariamente. Foi estimado o valor de 3.41,7 m 3 de percolado gerados por ano, por meio do software Hydrological Evaluation for Landfill Performance (HELP). Está posicionado no sopé de uma encosta (Figura 1). Logo à frente estão, o rio dos Macacos, entre 5 a 7 m, e aglomerações suburbanas, que beiram o vale deste rio. O sítio encontra-se em uma área de natural expansão da cidade. De um lado, cerca de 1, km, está o centro da cidade. Do outro lado, mais afastados, estão distribuídos bairros suburbanos na periferia de Paracambi. ABE - Associação Brasileira de Engenharia anitária e Ambiental 1

2 3º Congresso Brasileiro de Engenharia anitária e Ambiental Figura 1: Esquema mostrando, em corte, a localização do aterro de resíduos de Paracambi em relação ao rio dos Macacos. METODOLOGIA E ELTADO OBTIDO O monitoramento dos cursos fluviais que cortam a área de influência do aterro de resíduos de Paracambi, compreende duas campanhas de amostragem de água coletadas em sete pontos distribuídos ao longo dos cursos dos rios dos Macacos e de seus afluentes, rio do abugo e rio da Cascata. A primeira campanha de amostragem foi desenvolvida no dia 3 de fevereiro de 4, no período de chuvas quando, nesta região o balanço hídrico encontra-se positivo. A segunda campanha de amostragem foi realizada no dia 6 de agosto do mesmo ano, na estação seca, quando o balanço hídrico da região apresenta-se negativo. O objetivo do monitoramento foi, depois de ter sido estudado o comportamento da drenagem do percolado produzido pelo aterro de resíduos, avaliar a sua contribuição à poluição do rio dos Macacos, dentro do contexto da cidade, já que se trata de um aterro localizado bastante próximo as margens do rio. Foram distribuídos sete pontos de monitoramento de água ao longo da microbacia do rio dos Macacos. Na ocasião da primeira campanha de amostragem, o rio dos Macacos corria com largura média de 6, m e profundidade média de,5 m; o rio do abugo corria, próximo ao ponto 4, de monitoramento, com a largura média de 4, m e profundidade média, de,4 m e o rio da Cascata apresentava a largura média é de,5 m e profundidade média de,3 m. Na segunda campanha de amostragem as profundidades aproximadas foram,3 m no rio dos Macacos, e seus afluentes apresentavam-se bastante rasos, com menos de,1 m de profundidade. Os pontos de coleta de água foram distribuídos conforme o apresentado nas Figuras 5.1 e 5., sendo: Figura : Esquema mostrando a disposição dos pontos de amostragem de água na microbacia do rio dos Macacos. 1 Aterro de 7 io dos Macacos io abulgo io da Cascata Pontos de coleta de água no rio dos Macacos. Ponto 1: antes de receber os afluentes; ABE - Associação Brasileira de Engenharia anitária e Ambiental

3 3º Congresso Brasileiro de Engenharia anitária e Ambiental Ponto 5: em área densamente urbanizada, no centro da cidade, aproximadamente 1 km a montante do aterro de resíduos; Ponto 6: próximo ao aterro de resíduos, à jusante; Ponto 7: aproximadamente 1 km à jusante do aterro, próximo a uma usina siderúrgica desativada em Ponto de coleta de água no rio da Cascata. Ponto : em zona urbanizada, pouco antes de desaguar no rio dos Macacos. Este rio, antes de entrar na área delimitada como de influência do aterro, passa próximo a uma fábrica onde é feita pintura em tecidos. Ponto de coleta de água no rio do abugo. Ponto 3: em área selvagem, quase sem influência antrópica; Ponto 4: em zona urbanizada, pouco antes de chegar ao rio dos Macacos. Foram analisados nas águas dos rios o ph, DBO, DQO, cloreto, cálcio, sulfato, amônia, potássio, ferro, magnésio, manganês, cádmio, zinco, chumbo, cromo, cobre e níquel. Os metais chumbo, cromo, cobre e níquel não foram encontrados, ou se apresentaram com concentrações irrelevantes. Observa-se que o valor mais elevado de ph (Figura 3), em ambas as amostragens, encontra-se no ponto 3. Este ponto recebe pouca influência antrópica, o que indica maior alcalinidade nas águas. Foi o único ponto em que a maior presença de água de chuva eleva o ph. Pode ser notada a mudança na tendência das curvas entre os pontos 5 e 6 do rio dos Macacos, localizados à montante e à jusante do aterro de resíduos. Na primeira amostragem, o ph no rio dos Macacos manteve-se entre 6,7 e 6,9, no rio da Cascata foi observado o valor de 6,8 e no rio do abugo a faixa de variação apresentou-se entre 7,8 no ponto 3, sem influências antrópicas - e 6,8. Os valores medidos encontram-se bem próximos ao ph neutro, o que representa, no geral, um estado de equilíbrio. Na segunda amostragem, os valores de ph apresentam-se mais elevados. No rio dos Macacos manteve-se entre 7, e 7,3, no rio da Cascata foi observado o valor de 7, e no rio do abugo a faixa de variação apresentou-se entre 7 e 7,5. A presença de matéria orgânica biodegradável está apresentada nas Figuras 4 e 5 pela DBO e pela relação DQO/DBO. As tendências das curvas de DBO, em ambas as campanhas de amostragem, são semelhantes. Os afluentes parecem exercer influência, aumentando a concentração da DBO no ponto 5. A falta da amostra do ponto 1 na primeira amostragem não permite que seja feita a avaliação da contribuição dos afluentes ao rio dos Macacos. Ocorre uma inversão nas tendências das curvas entre os pontos 5 e 6, à montante e à jusante do aterro de resíduos. Onze dos treze pontos amostrados apresentam níveis de concentração mais altos do que o valor de referência de qualidade para águas classe 3, estabelecido pelo Conama. Observa-se que os valores de concentração na relação DQO/DBO apresentam-se mais elevados na época de chuvosa, o que indica um processo de biodegradação mais intenso com a maior presença de água. Na segunda campanha e amostragem, a relação DQO/DBO não parece sofrer grande variação pelo fato de passar pelo aterro. No ponto 7, parece haver um retorno as condições iniciais do rio. A falta dos valores referentes ao ponto 1, na primeira amostragem, não permite que seja feita uma interpretação semelhante. Todavia, nesta amostragem, o rio dos Macacos parece sofrer alguma influência do aterro de resíduos, já que há uma elevação dos valores entre os pontos 5 e 6, a montante e a jusante do aterro, seguida por uma diminuição entre os pontos 6 e 7 no período chuvoso. ABE - Associação Brasileira de Engenharia anitária e Ambiental 3

4 3º Congresso Brasileiro de Engenharia anitária e Ambiental Figura 3: ph na microbacia ao longo da rio dos Macacos. ph: CONCENTAÇÃO NA ÁGA DO IO 8 7,5 abugo: -4 ph Macacos: abugo: 8-4 6,5 PONTO Faixa de referência (Conama): 6 a 9 Figura 4: Concentração de DBO 5 na microbacia ao longo da rio dos Macacos. DEMANDA BIOQÍMICA DE OXIGÊNIO: CONCENTAÇÃO NA ÁGA DO IO 1 DBO abugo: -4 Macacos: 8-4 abugo: 8-4 PONTO Valor de referência (Conama cl.1): 1 Figura 5: Concentração de DBO 5 /DQO na microbacia ao longo da rio dos Macacos. 1,9 MATÉIA OGÂNICA BIODEGADÁVEL: CONCENTAÇÃO NA ÁGA DO IO DBO/DQO,8,7,6,5,4,3,,1 abugo: -4 Macacos: 8-4 abugo: 8-4 PONTO ABE - Associação Brasileira de Engenharia anitária e Ambiental 4

5 3º Congresso Brasileiro de Engenharia anitária e Ambiental As Figuras 6 a 15 apresentam as concentrações de cloreto, sulfato, amônia, potássio, cálcio, magnésio, ferro, manganês, zinco e cádmio encontradas na microbacia do rio dos Macacos. A Figura 6 apresenta os valores de concentração de cloreto encontrado nas amostras. Pode-se observar uma ligeira variação na tendência das curvas entre os pontos 5 e 6, à montante e a jusante do aterro de resíduos, principalmente na segunda amostragem, tomada em período de seca. Em ambas as amostragens, os afluentes parecem exercer sensível influência no ponto 5 do rio dos Macacos. Todos os valores, no entanto, encontramse bem abaixo do máximo valor permitido pelo Ministério da aúde. A Figura 7 apresenta os valores de concentração de sulfato. Observa-se a variação na tendência das curvas entre os pontos 5 e 6, à montante e a jusante do aterro de resíduos, sendo bem mais acentuada na primeira amostragem. Nesta época, o rio dos Macacos parece sofrer maior influência de seus afluentes, que estão mais caudalosos. Assim sendo, aparentemente a relativa alta concentração de sulfato no ponto 1 diminui no ponto 5, chegando a valores próximos aos encontrados nas águas dos afluentes, pontos e 4. Depois da passagem pelo aterro de resíduos as concentrações se elevam. No entanto, este fato parece mais se tratar de um retorno às condições encontradas no ponto 1 do que ser decorrente de uma influência do aterro de resíduos. Ao passo que o rio se afasta da região em que recebe seus afluentes, com relativo baixo teor de sulfato, as águas tendem a voltar as condições anteriores. No período de seca, aparentemente ocorre o mesmo processo. Todos os valores, no entanto, encontram-se abaixo do máximo valor permitido pelo Ministério da aúde. A Figura 8 apresenta os teores de concentração de amônia das amostras. Na segunda amostragem, feita no período de seca, pode-se observar uma tendência crescente dos valores de concentração no rio dos Macacos. Este aumento de valor, no ponto 5, parece estar sendo influênciado pelos relativos altos valores encontrados na drenagem dos afluentes, pontos e 4 mas, aparentemente também ocorre uma influência proveniente da drenagem do aterro de resíduos. Na primeira amostragem, em época chuvosa, com exceção do ponto 5, os valores de concentração apresentam-se bastante semelhantes entre si. Todos os valores encontram-se abaixo do máximo valor permitido pelo Ministério da aúde. A Figura 9 apresenta os teores de potássio medidos nas amostras. Pode-se observar que a tendência ligeiramente decrescente da curva de concentração não sofre grande alteração ao longo do rio dos Macacos. Na segunda campanha de amostragem, a elevação que ocorre entre os pontos 1 e 5 do rio dos Macacos parece ser influênciada pelos valores mais altos provenientes dos afluentes. Aparentemente há alguma influência da drenagem do aterro de resíduos, fazendo com que a concentração de potássio diminua, já que ocorre uma elevação no ponto 7. A Figura 1 apresenta os valores de concentração de cálcio obtidos ao longo dos rios. O cálcio apresenta valores bastante próximos em ambas as amostragens. A única variação observada ocorre na segunda amostragem, entre os pontos 5 e 6, à montante e a jusante do aterro de resíduos, sendo que no ponto 7 já pode ser observado um retorno às condições encontradas ao longo do rio. Aparentemente ocorre influência da drenagem proveniente do aterro de resíduos. A Figura 11 apresenta os teores de magnésio medidos nas amostras. Na primeira amostragem os valores apresentam-se, em todos os pontos, muito semelhantes. A ligeira diminuição dos teores após a passagem pelo aterro de resíduos aparentemente só apresenta alguma importância ao se comparar com as curvas da segunda amostragem. Na época de seca, observa-se uma elevação dos valores de concentração entre os pontos 1 e 5 do rio dos Macacos, que pode ser influênciada pela drenagem dos afluentes, pontos e 4, com mais altas concentrações. Ao passar pelo aterro, assim como na primeira amostragem, porém em escala maior, ocorre uma relativa grande diminuição nas concentrações, o que permanece até o ponto 7. Este fato pode indicar influência da drenagem proveniente do aterro de resíduos. A Figura 1 apresenta as concentrações de ferro encontradas ao longo dos rios. A concentração de ferro no rio dos Macacos parece não ser influênciada pela drenagem dos afluentes. Os valores encontrados nos pontos 1 e 5, do rio dos Macacos são muito semelhantes, em ambas as amostragens, o que não ocorre com os valores encontrados nos pontos e 4. Percebe-se, nas duas amostragens, uma queda nos teores entre os pontos 5 e 6, a montante e a jusante do aterro de resíduos, com posterior elevação no ponto 7. Este fato pode ter alguma influência de drenagem do aterro de resíduos. No entanto, deve-se considerar que o ponto 7 está localizado bem próximo a uma usina siderúrgica desativada, o que pode justificar uma concentração mais alta de ferro. ABE - Associação Brasileira de Engenharia anitária e Ambiental 5

6 3º Congresso Brasileiro de Engenharia anitária e Ambiental A Figura 13 apresenta os valores relativos à concentração de manganês no curso dos rios. Na primeira amostragem os teores de manganês dos afluentes, pontos e 4, parecem não influênciar a água do rio dos Macacos, que se apresenta bem mais elevado no ponto 5, voltando a baixar nos pontos 6 e 7, e chega a concentrações semelhantes à encontrada no ponto 1. Na segunda amostragem, no período de seca, a elevação da concentração apresentada no ponto 5 pode ser decorrente da drenagem dos afluentes. No entanto, pode tratar-se apenas de uma coincidência, já que na primeira amostragem o valor mais alto do ponto 5 não foi influênciado pelos outros. Aparentemente a diminuição dos valores de concentração entre os pontos 5 e 6, no rio dos Macacos a montante e a jusante do aterro de resíduos, não é influênciada por este. A Figura 14 apresenta os teores de Zinco encontrados nas amostras. A primeira amostragem, no período chuvoso, não apresenta grandes variações no curso do rio dos Macacos ou de seus afluentes. Na segunda amostragem observa-se uma elevação nas concentrações entre os pontos 1 e 5 do rio dos Macacos que, provavelmente, foi influênciada pelas concentrações mais altas dos afluentes à montante. Depois do ponto 5, os teores voltam a baixar, não parecendo haver influência do aterro de resíduos. Todos os valores encontramse muito abaixo do valor de intervenção estabelecido pelo Ministério da aúde. A Figura 15 apresenta os valores de concentração de cádmio medidos nas amostras. Observa-se uma relativa alta elevação dos teores de cádmio ao longo do rio dos Macacos, na segunda amostragem. As já altas concentrações presentes no ponto 5 sofrem ainda um aumento com a passagem do rio pelo aterro de resíduos, assim permanecendo até o ponto 7. Ao passar pelo aterro, a concentração de cádmio na água alcança,6, valor este, mais alto do que o valor de intervenção de,5 estabelecido pelo Ministério da aúde, para substancias que apresentam risco à saúde. Como as concentrações de cádmio medidas nas águas subterrâneas a jusante do aterro de resíduos também se apresentam bastante elevadas, é possível que esteja havendo contribuição desta drenagem. Figura 6: Concentração de cloreto ao longo da microbacia do da rio dos Macacos. CLOETO: CONCENTAÇÃO NA ÁGA DO IO abugo: -4 Macacos: abugo: 8-4 PONTO permitido (M. aúde): 5 mg Cl /L ABE - Associação Brasileira de Engenharia anitária e Ambiental 6

7 3º Congresso Brasileiro de Engenharia anitária e Ambiental Figura 7: Concentração de sulfato ao longo da microbacia ao longo da rio dos Macacos. LFATO: CONCENTAÇÃO NA ÁGA DO IO abugo: -4 Macacos: abugo: 8-4 PONTO permitido (M. aúde): 5 mg O4/L Figura 8: Concentração de Amônia ao longo da microbacia ao longo da rio dos Macacos. AMÔNIA: CONCENTAÇÃO NA ÁGA DO IO 8 6 abugo: -4 4 Macacos: 8-4 PONTO abugo: 8-4 permitido (M. aúde): 1,5 mg NH3/L Figura 9: Concentração de potássio ao longo da microbacia ao longo da rio dos Macacos POTÁIO: CONCENTAÇÃO NA ÁGA DO IO abugo: -4 Macacos: 8-4 abugo: 8-4 PONTO ABE - Associação Brasileira de Engenharia anitária e Ambiental 7

8 3º Congresso Brasileiro de Engenharia anitária e Ambiental Figura 1: Concentração de cálcio ao longo da microbacia ao longo da rio dos Macacos CÁLCIO: CONCENTAÇÃO NA ÁGA DO IO abugo: -4 Macacos: 8-4 abugo: 8-4 PONTO Figura 11: Concentração de magnésio ao longo da microbacia ao longo da rio dos Macacos MAGNÉIO: CONCENTAÇÃO NA ÁGA DO IO,5 1,5 1 Macacos: -4 Cascata: -4 abugo: -4 Macacos: 8-4,5 PONTO Cascata: 8-4 abugo: 8-4 Figura 1: Concentração de ferro ao longo da microbacia ao longo da rio dos Macacos FEO: CONCENTAÇÃO NA ÁGA DO IO,5 1,5 abugo: -4 1 Macacos: 8-4,5 abugo: 8-4 PONTO permitido (M. aúde):,3 ABE - Associação Brasileira de Engenharia anitária e Ambiental 8

9 3º Congresso Brasileiro de Engenharia anitária e Ambiental Figura 13: Concentração de manganês ao longo da microbacia ao longo da rio dos Macacos ZINCO: CONCENTAÇÃO NA ÁGA DO IO,5,,15 abugo: -4,1 Macacos: 8-4,5 abugo: 8-4 PONTO permitido (M. aúde): 5 Figura 14: Concentração de zinco ao longo da microbacia ao longo da rio dos Macacos MANGANÊ: CONCENTAÇÃO NA ÁGA DO IO,5,,15 abugo: -4,1 Macacos: 8-4,5 abugo: 8-4 PONTO permitido (M. aúde):,1 Figura 15: Concentração de cádmio ao longo da microbacia ao longo da rio dos Macacos CÁDMIO: CONCENTAÇÃO NA ÁGA DO IO,6,5,4 abugo: -4,3 Macacos: 8-4,,1 abugo: 8-4 PONTO permitido (M. aúde):,5 ABE - Associação Brasileira de Engenharia anitária e Ambiental 9

10 3º Congresso Brasileiro de Engenharia anitária e Ambiental CONCLÕE Com base no trabalho realizado, concluiu-se que: Pode-se observar que a grande maioria das curvas, principalmente as relativas a segunda amostragem, desenvolvida no período de seca, apresentaram uma variação de tendência entre os pontos 5 e 6, no rio dos Macacos à montante e a jusante do aterro. Aparentemente, tal variação deve-se a uma elevação de concentrações de substancias presentes no ponto 5, provenientes das drenagens dos afluentes à montante - rio da Cascata, ponto, e rio do abugo, ponto 4 e da própria urbanização que apresenta densidade populacional mais alta nestes três pontos, localizados no centro da cidade. As exceções que podem indicar uma contribuição proveniente do aterro de resíduos ocorreram na segunda amostragem, no período de seca, com as substâncias amônia, potássio, cálcio, magnésio e cádmio, sendo que apenas o último apresentou elevação nas concentrações. Embora os resultados obtidos indiquem que a região com urbanização densa, no centro da cidade, contribui relativamente mais para o aumento da poluição do rio dos Macacos do que o aterro de resíduos situado entre a 7 m da margem deste rio, a influência deste não pode ser ignorada. É importante ser frisado, no entanto, o fato de haver habitações entre o aterro e o rio dos Macacos, localizadas nas suas margens. Desta forma, a diferença entre os valores obtidos de concentração de contaminantes entre os pontos 5 e 6 dos gráficos apresentados (Figura 4 a 15), refere-se não apenas à contaminação proveniente do aterro de resíduos, mas também, de um casario marginal, cujo esgotamento sanitário é drenado diretamente nas águas do rio. Neste trabalho, não foi possível dissociar as contribuições provenientes deste casario das do aterro de resíduos. Contudo, é possível supor que grande parte venha do aterro, já que a contaminação por essas substâncias foi identificada nas águas subterrâneas, coletadas à entre o aterro e o casario. Como não existe um sistema de drenagem que recolha o percolado produzido no aterro resíduos antes que alcance o rio, é possível se admitir a forte importância dos processos de atenuação natural por que passa este efluente. Estes processos proporcionam a redução do potencial de contaminação a que está sujeito o rio, ao receber a drenagem superficial e subterrânea proveniente do aterro. Os resultados apresentados nas Figuras 3 a 15, contudo, permitem observar certas tendencias, mas análises mais definitivas exigiriam um número maior de amostras. EFEÊNCIA BIBLIOGÁFICA 1. CETEB. elatório de estabelecimento de valores orientadores para solos e águas subterrâneas no estado de ão Paulo. ão Paulo: CETEB, 1.. CHITENEN, T.H.; CO., TEGMAN. Landfilling of waste: Leachate IPT/Cempre (). Lixo Municipal: manual de gerenciamento integradoa ed. ão Paulo: IPT, 37 p. 4. Tchobanoglous G., Theisen H., Vigil. A. (1994). Gestion integral dos resíduos sólidos. 1 ed. Madri: McGraw-Hill, Inc, v(s).1-, 116p. (em Espanhol). ABE - Associação Brasileira de Engenharia anitária e Ambiental 1