CONTAMINAÇÃO NA ÁGUA SUBTERRÂNEA PROVOCADA PELO LIXIVIADO DE ATERRO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS Schueler, A.S. e Mahler, C.F. GETRES - COPPE / UFRJ, Rio de Janeiro, Brasil RESUMO: O presente trabalho apresenta os resultados do monitoramento da contaminação das águas subterrâneas e do rio próximo ao aterro de resíduos de Paracambi-RJ. O objetivo foi avaliar a influência, em campo, dos efeitos da contaminação nas águas, provocada pelo lixiviado do aterro drenado diretamente no solo. São apresentados os resultados obtidos por análises químicas e fisicoquímicas de amostras das águas subterrâneas em cinco poços de monitoramento e do rio a montante e a jusante do aterro de resíduos, coletadas mensalmente, durante 1 ano. Os resultados foram analisados em conjunto com as com as variações climáticas (precipitação e temperatura) que ocorreram durante o período. PALAVRAS-CHAVE: Aterros de resíduos, Contaminação, Aquífero, Metais pesados. 1 INTRODUÇÃO No Brasil 4,49% (Abrelpe, 23) do total dos resíduos sólidos domésticos e públicos gerados, o que totaliza cerca de 96.32 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 lixiviado é drenado diretamente nas proximidades do aterro com riscos de poluição de recursos naturais como o solo e as águas superficiais e subterrâneas. Este é o caso do aterro de resíduos de Paracambi, município situado nas proximidades do Rio de Janeiro. O aterro estudado existe desde o ano de 1969, sendo responsável pelo recebimento de todo o resíduo coletado na área urbana - doméstico, comercial, entulhos, resíduos de varrição e poda - não ocorrendo separação e tratamento para os diferentes tipos de resíduos. O sítio de disposição não possui nenhum tipo de infraestrutura de proteção contra a contaminação provocada pelos efluentes gerados pelo resíduo. Situa-se em uma área de aproximadamente 25. m 2, no sopé de uma colina. Do lado oposto corre o rio dos Macacos, afluente do rio Guandu, que abastece o município do Rio de Janeiro. O aterro está afastado entre 2 e 7 m do rio. Entre o aterro e o rio encontra-se um núcleo habitacional de baixa renda. A Figura 1 apresenta uma fotografia aérea de Paracambi, mostrando o aterro de resíduos. A Figura 2 apresenta planta altimétrica do aterro. Figura 1. Fotografia aérea de Paracambi ATERRO
BALANÇO HÍDRICO MENSAL (DEZ/22 À NOV/23) mm 195 145 95 45 Excedente hídrico no solo Deficiência hídrica no solo -5 Dez Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov -55 Figura 3. Balanço hídrico da regiao RIO DOS MACACOS Figura 2. Planta altimétrica do aterro. 2 CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES O aterro de disposição de RSU de Paracambi situa-se numa área de aproximadamente 25. m 2. Está posicionado no sopé de uma encosta tendo a sua frente o rio dos Macacos e aglomerações suburbanas, que beiram o vale do rio. Atrás do aterro passa uma estrada que corta a cidade. O sopé do maciço de lixo dista de 5 a 7 m do rio, tendo algumas famílias que residem entre os dois. O aterro existe desde 1969 e hoje recebe todo o resíduo coletado na cidade doméstico, comercial, de construção civil, de poda e varrição. O aterro não conta com nenhuma infraestrutura de proteção ambiental, e mesmo a cobertura diária e compactação não são constantes. O balanço hídrico da região, no período em que foi desenvolvida a investigação de campo - dezembro de 22 a novembro de 23 -, foi fornecido pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), com dados adquiridos da Estação Escola Agrícola, localizada a uma distância aproximada de 2 Km do aterro. Pode-se observar na Figura 3 que o balanço hídrico encontra-se positivo nos meses de janeiro a maio e negativo entre maio e outubro. De outubro a dezembro não apresenta perda nem ganho de água. A partir deste cenário, pode-se esperar geração de lixiviado nos meses de verão. O aterro de Paracambi recebe o valor estimado de 26,7 toneladas de RSU por dia. A caracterização gravimétrica dos resíduos consta da separação de cada fração encontrada nas amostras, com posterior pesagem. O ensaio para caracterização gravimetrica dos resíduos de Paracambi foi desenvolvido segundo recomendações do IPT/Cempre (2). Os resultados da caracterização física do RSU de Paracambi apresentam um acentuado teor de matéria facilmente degradável, que compoe aproximadamente 72% do total. 16% trata-se de matéria moderadamente degradável, 7% de materia dificilmente degradável e 5% de material não degradável. 3 MONITORAMENTO Foram instalados cinco pocos de monitoramento a jusante do aterro em relação ao fluxo preferencial da agua subterranea (Fig. 2). Amostras mensais de água foram coletadas, durante um ano hidrológico (dezembro de 22 a novembro de 23), nos poços e no rio dos Macacos, a montante e a jusante da região do aterro. Foram medidos nas águas ph, condutividade elétrica, cloreto, potássio, amônia, sulfato, cálcio, magnésio, manganês, ferro, e os metais pesados (cobre, zinco, cádmio, chumbo, níquel e cromo).
Os resultados foram analisados em conjunto com as com as variações climáticas que ocorreram durante o período. 4 RESULTADOS OBTIDOS A contaminação da água subterrânea ocorre quando o líquido percolado do aterro alcança o aqüífero. A maior ou menor quantidade de água influencia a dinâmica da contaminação diminuindo a concentração de certas substâncias e aumentando a de outras. As Figuras 4 a 18 apresentam curvas com tendências de variação do ph, condutividade elétrica, concentrações de cloreto, sulfato, amônia, cálcio, magnésio, potássio, manganês, ferro e dos metais pesados, zinco, chumbo, cobre, cromo, níquel, cádmio. Foram considerados os valores de referência e intervenção estabelecidos pela portaria 518 do Ministério da Saúde. Cl (mg/l) 8 6 4 2 dez-2 jan-3 fev-3 mar-3 abr-3 CLORETO mai-3 jun-3 MVP M.Saúde: 25 mg/l Poço 1 Figura 6. Concentração de cloreto nos poços e no rio SO4 (mg/l) 8 6 4 2 dez-2 jan-3 fev-3 mar-3 abr-3 jul-3 SULFATO mai-3 MVP M.Saúde: 25 mg/l jun-3 jul-3 ago-3 ago-3 set-3 set-3 out-3 out-3 nov-3 nov-3 2-2 -4-6 2-2 -4-6 Poço 1 Figura 7. Concentração de sulfato nos poços e no rio ph 1 9 8 7 6 5 4 dez-2 jan-3 fev-3 mar-3 abr-3 mai-3 ph jun-3 jul-3 ago-3 set-3 out-3 nov-3 M.Saúde: ph entre 6 e 9,5 Poço 1 Figura 4. ph nos poços e no rio 2-2 -4-6 N-NH3 (mg/l) 1 8 6 4 2 dez-2 jan-3 fev-3 NITROGÊNIO AMONIACAL mar-3 abr-3 mai-3 jun-3 MVP M.Saúde: 1,5 mg/l Poço 1 Figura 8. Concentração de amônia nos poços e no rio jul-3 ago-3 set-3 out-3 nov-3 2-2 -4-6 CE (ms/s) 5 4 3 2 1 CONDUTIVIDADE ELÉTRICA dez-2 jan-3 fev-3 mar-3 abr-3 mai-3 jun-3 jul-3 ago-3 set-3 out-3 nov-3 Figura 5. Condutividade elétrica nos poços e no rio 2-2 -4-6 Ca (mg/l) 4 3 2 1 dez-2 jan-3 fev-3 mar-3 abr-3 mai-3 CÁLCIO jun-3 Figura 9. Concentração de cálcio nos poços e no rio jul-3 ago-3 set-3 out-3 nov-3 2-2 -4-6
Mg (mg/l) 4 3 2 1 MAGNÉSIO dez-2 jan-3 fev-3 mar-3 abr-3 mai-3 jun-3 jul-3 ago-3 set-3 out-3 nov-3 2-2 -4-6 Figura 1. Concentração de magnésio nos poços e no rio Zn (mg/l) 1.5 1.2.9.6.3 dez-2 jan-3 fev-3 ma r-3 abr-3 mai-3 ZINCO jun-3 jul-3 ago-3 set-3 out-3 nov-3 2-2 -4-6 MVP M.Saúde: 5, mg/l Poço 1 Figura 14. Concentração de zinco nos poços e no rio Mn (mg/l) 5. 4. 3. 2. 1. MANGANÊS 2-2 -4 Cu (mg/l).6.5.4.3.2.1 COBRE 2-2 -4. -6-6 dez-2 jan-3 fev-3 mar-3 abr-3 mai-3 jun-3 jul-3 ago-3 set-3 out-3 nov-3 dez-2 jan-3 fev-3 mar-3 abr-3 mai-3 jun-3 jul-3 ago-3 set-3 out-3 nov-3 MVP M.Saúde:,1 mg/l Poço 3 Figura 11. Concentração de manganês nos poços e no rio MVP M.Saúde: 2 mg/l Poço 3 Figura 15. Concentração de cobre nos poços e no rio Fe (mg/l) 5 4 3 2 1 dez-2 jan-3 fev-3 mar-3 abr-3 mai-3 FERRO jun-3 jul-3 ago-3 set-3 out-3 nov-3 2-2 -4-6 MVPM.Saúde:,3 mg/l Figura 12. Concentração de ferro nos poços e no rio Cr (mg/l).6.5.4.3.2.1 dez-2 jan-3 fev-3 mar-3 abr-3 CROMO mai-3 jun-3 Rio dos à jusante do RSU MVP pelo M.Saúde:,5 mg/l Poço 1 jul-3 ago-3 set-3 out-3 nov-3 2-2 -4-6 Figura 16. Concentração de cromo nos poços e no rio K (mg/l) 4 3 2 1 POTÁSSIO dez-2 jan-3 fev-3 mar-3 abr-3 mai-3 jun-3 jul-3 ago-3 set-3 out-3 nov-3 2-2 -4-6 Figura 13. Concentração de potássio nos poços e no rio Ni (mg/l).6.5.4.3.2.1 NÍQUEL dez-2 jan-3 fev-3 mar-3 abr-3 mai-3 jun-3 jul-3 ago-3 set-3 out-3 nov-3 2-2 -4-6 Intervenção CEE:,5 mg/l Poço 1 Figura 17. Concentração de níquel nos poços e no rio
Cd mg/l.6.5.4.3.2.1,5 dez-2 jan-3 fev-3 mar-3 abr-3 CÁDMIO mai-3 jun-3 jul-3 ago-3 set-3 out-3 nov-3 MVP M.Saúde:,5 mg/l Poço 1 2-2 -4-6 Figura 18. Concentração de cádmio nos poços e no rio 5 CONCLUSÕES Grande parte das amostras apresenta teores de amônia (Fig.8) mais altos do que máximo permitido pelo Ministério da Saúde quanto à aceitação ao consumo. A amônia é um subproduto gerado no processo de degradação anaeróbia, quando o resíduo passa por uma lenta estabilização. Os valores mais altos foram medidos em poços localizados em regiões mais antigas do aterro poços 5 e 3. Observa-se uma elevação dos teores na época seca. Os teores de cálcio (Fig.9) e magnésio (Fig. 1) também apresentam tendência a elevação nos períodos mais secos. Quase todas as amostras apresentam teores de manganês (Fig.11) e ferro (Fig.12) mais altos do que o máximo permitido pelo Ministério da Saúde, com tendência de elevação no período seco. O balanço hídrico não parece exercer grande influência. Amostras coletadas no poço 3 apresentaram teores bem mais altos de condutividade elétrica, potássio, magnésio, cálcio, sulfato e cloreto. Este poço também apresentou um coeficiente de permeabilidade bem mais alto, da ordem de 1-4 cm/s (Schueler, 25). A condutividade elétrica (Fig.5), se mostrou um ótimo indicador quanto à variação das concentrações de cloreto, potássio, sulfato, cálcio e magnésio. Os teores de cobre (Fig.15) encontram-se bem abaixo do máximo valor permitido pelo Ministério da Saúde. Observa-se uma elevação na época chuvosa. Os teores de cádmio (Fig.18) apresentam-se com valores acima do máximo valor permitido pelo Ministério da Saúde, para substâncias que fazem mal à saúde humana, durante todo o ano. As amostras tomadas nos poços de monitoramento, no entanto, apresentam um pouco mais elevadas do que as do rio, o que sugere contaminação proveniente do resíduo. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem ao CNPq pelo suporte financeiro durante a execução do trabalho e ao INMET, pelo fornecimento dos dados climáticos. REFERÊNCIAS ABRELPE (23). Panorama dos resíduos sólidos no Brasil. São Paulo-SP; disponível em www.abrelpe.com.br CETESB (21) Relatório de estabelecimento de valores orientadores para solos e águas subterrâneas no estado de São Paulo. São Paulo: CETESB Conselho Nacional do Meio Ambiente (25). Resolução número 357 de 17 de março de 25; IPT/Cempre (2). Lixo municipal: manual de gerenciamento integrado. 1ª ed. São Paulo: Instituto de Pesquisa Tecnológicas/IPT; Ministério da Saúde (24). Portaria número 518, de 25 de março de 24; Schueler, A.S. (25). Estudo de caso e proposta de avaliação de áreas degradadas por disposição de resíduos sólidos urbanos. Tese de doutorado, Coppe - UFRJ. Rio de Janeiro-RJ 122p; disponível em http://www.coc.ufrj.br/teses/doutorado/inter/25/tes es/schueler_as_5_t_d_int.pdf