UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMIÁRIDO PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MANEJO DE SOLO E ÁGUA PROJETO DE DISSERTAÇÃO IMPACTOS SOCIOAMBIENTAIS DE ÁGUAS RESIDUAIS DA LAVAGEM DE VEÍCULOS EM MOSSORÓ/RN Projeto avaliado em: 28.05.2013 Área de concentração: Manejo de solo e água no semiárido Linha de Pesquisa: Impactos ambientais pelo uso do solo e da água EQUIPE LÍDER Nildo da Silva Dias, D. Sc. - Prof. Adjunto da UFERSA CO-LÍDERES Rafael Oliveira Batista, D. Sc. - Prof. Adjunto da UFERSA Jeane Cruz Portela, PD. Sc. - Prof. Adjunto da UFERSA Rosana Nogueira F. de Queiroz, Mestrado em Manejo de Solo e Água Mossoró, RN, maio de 2013.
1 Linha de Pesquisa: Impactos ambientais pelo uso do solo e da água Identificação dos membros da equipe de trabalho Nome: Nildo da Silva Dias Coordenador ( X ) Professor Graduação P. Graduação Pesquisador Vínculo empregatício Prof. Adjunto da UFERSA Cargo/função PROFESSOR Telefone Fax e.mail sexo ( X ) M F DN Titulação Doutor Ano Tit. Área CPF RG Emissor Data Linha de Pesquisa: Impactos ambientais pelo uso do solo e da água Identificação dos membros da equipe de trabalho Nome: Rafael Oliveira Batista Coordenador (X ) Professor Graduação P. Graduação Pesquisador Vínculo empregatício Prof. Adjunto da UFERSA Cargo/função PROFESSOR Telefone Fax ----- e.mail sexo (X) M F DN Titulação Doutor Ano Tit. Área CPF RG Emissor Data Linha de Pesquisa: Impactos ambientais pelo uso do solo e da água Identificação dos membros da equipe de trabalho Nome: Jeane Cruz Portela Coordenador ( X ) Professor Graduação P. Graduação Pesquisador Vínculo empregatício Prof. Adjunto da UFERSA Cargo/função PROFESSOR Telefone Fax e.mail sexo M (X ) F DN Titulação PD. Sc Ano Tit. Área CPF RG Emissor Data
2 Linha de Pesquisa: Impactos ambientais pelo uso do solo e da água Identificação dos membros da equipe de trabalho Nome: Rosana Nogueira Fernandes de Queiroz Coordenador ( X ) Professor Graduação P. Graduação Pesquisador Vínculo empregatício Bolsista Cargo/função Mestrado Telefone Fax e.mail sexo M ( X) F DN Titulação Ano Tit. Área CPF RG Emissor Data Data prevista para início do Projeto: 12/2012 Data prevista de duração do Projeto: 12/2013 Local de implantação do Projeto: Mossoró/RN
RESUMO Embora a terra tenha a sua área predominantemente ocupada por água, a maior parcela desse volume é de agua salgada e uma mínima parte de água doce. Além do uso indiscriminado dessa parcela de água a degradação da qualidade da mesma tem-se mostrado um assunto de preocupação mundial. Portanto, este trabalho tem como o objetivo estudar os impactos socioambientais das águas residuárias provenientes de empresas de lavagem de veículos em Mossoró-RN. Para tanto, será dividido em quatro fases: primeiro será empregado um questionário dirigido aos proprietários dos estabelecimentos de lavagem de carro com perguntas referentes ao processo produtivo, a origem e o destino da água usada neste processo. Em seguida será realizada a coleta de amostras das águas residuais, bem como a avaliação dos parâmetros físico-químicos. No laboratório será realizada a terceira etapa que se refere à quantificação das cargas poluidoras das amostras de água. Por fim, será avaliado o potencial de mobilização das características químicas das águas residuárias testadas em colunas de solos contrastantes de forma a construir sua curva de eluição. Palavras chaves: Águas residuais, óleo lubrificante, contaminação.
1 1. Justificativa A água possui um valor econômico que reflete diretamente nas condições socioeconômicas das diversas populações mundiais; por ser imprescindível como recurso natural renovável e de suma importância para o desenvolvimento dos ecossistemas, e por consequência, considerada um fator vital para toda a população terrestre (COSTA, 2010). Estudos realizados em diferentes partes do mundo vêm demonstrando o potencial poluidor das águas residuárias oriundas dos serviços de lavagem de veículos, por conterem surfactantes, óleos e graxas, alta concentração de matéria orgânica, metais pesados, sólidos totais suspensos (BROWN, 2000). Muitas dessas substâncias são tidas como recalcitrantes quando lançadas em corpos hídricos, provocando danos irreparáveis para flora e fauna aquáticas, por apresentarem, em sua maioria, elevado potencial de toxicidade, capacidade de bioacumulação, por interferirem nas trocas gasosas e transferência de energia, afetando assim, indiretamente, a saúde humana (ODUM; BARRET, 2007; RICKLEFS, 2003). Os compostos químicos existentes em óleos lubrificantes, graxas e outros derivados, produzem efeito direto sobre a saúde humana e vários deles são cancerígenos. Os vapores de óleos lubrificantes automotivos, quando inalados, agem deprimindo o sistema nervoso podendo causar irritação das vias respiratórias, náuseas, dor de cabeça, tontura, vertigem e confusão mental. O uso prolongado de um óleo lubrificante acabado resulta na sua deterioração parcial, e reflete na formação de compostos tais como ácidos orgânicos, compostos aromáticos polinucleares potencialmente carcinogênicos, resinas e lacas. E o descarte do óleo lubrificante usado ou contaminado para o solo ou cursos de água gera graves danos ambientais; tais como: contaminação dos corpos de água e contaminação do solo por metais pesados. Essas considerações foram base para a construção da resolução CONAMA nº 362 de 23 de Junho de 2005 na qual se determinou a proibição de quaisquer descartes de óleos usados ou contaminados em solos, subsolos, nas águas interiores, no mar territorial, na zona econômica exclusiva e nos sistemas de esgoto ou evacuação de águas residuais. Além disso, o produtor, importador e revendedor de óleo lubrificante usado, são responsáveis
2 pelo seu recolhimento e sua destinação, bem como, é dever do consumidor retornar o óleo lubrificante usado ao revendedor. O não cumprimento da resolução CONAMA acarretará aos infratores as sanções previstas na Lei n 9.605 de 12 de fevereiro de 1998 e no Decreto n 3.179 de 22 de setembro de 1999. No entanto, o que se tem observado é que esta regra não é observada, ficando o solo e água expostos a esses resíduos. Por sua vez, os postos lavam indiscriminadamente os veículos e o óleo lubrificante escoa diretamente para o sistema de saneamento público, quando este existe. Podendo também ser lançados em valas a céu aberto. Outro aspecto a ser considerado refere-se ao elevado volume de água de qualidade utilizada para lavagem desses veículos, considerando que a fonte de abastecimento de água para estes estabelecimentos é a própria agencia fornecedora de água para toda cidade. Tem-se uma estimativa do uso de 50-380 litros por veículo dependendo do sistema operacional, demonstrando assim um desperdício considerável (ROSA et al., 2011). Por ser uma atividade impactante ao meio ambiente, a instalação e funcionamento desse tipo de empreendimento requer um licenciamento ambiental. Uma região que apresenta balanço hídrico problemático quanto à quantidade, tanto como à qualidade da água é a cidade de Mossoró, devido entre outras causas à alta vazão de retirada, principalmente para uso da irrigação. Estudos demonstraram que quanto ao abastecimento, a cidade requer até 2015 um novo manancial (ANA, 2012). Outra característica é que a mesma possui uma frota de 100.583 veículos e consequente uso de lubrificantes, graxas entre outros hidrocarbonetos aromáticos e metais pesados, ou seja, um elevado potencial poluidor (RENAVAN, 2011). Destacando que o processo de manutenção dos veículos, incluindo a lavagem dos mesmos provocam impactos socioambientais negativos. Conforme as proporções citadas por Rosa et al. (2011), o consumo de água potável para manutenção da frota mossoroense chega a um mínimo de 5.029.150 litros mês -1, considerando-se apenas uma lavagem mensal para cada veículo. Portanto são 5.029,15 m 3 de água potável transformados em água residuárias possivelmente contaminada que estão sendo lançadas mensalmente na cidade de Mossoró. Este volume de água é o suficiente para suprir as necessidades de 35 famílias (com um módulo médio de 5 pessoas/família) por um ano. Portanto no avanço tecnológico da sociedade moderna, onde se destaca a busca da melhoria contínua, o uso racional da água, da energia e das matérias-primas, e a produção
3 de resíduos deve ser prioridade para a manutenção de um ambiente limpo e garantir a sustentabilidade socioambiental. Neste contexto os lava-jatos são microempresas e, como tal, colaboram para o desenvolvimento das cidades, ao participar da distribuição de renda, empregar pessoas e atender outros setores da economia além do público em geral. Mas também precisam se adequar à sustentabilidade ambiental, não desperdiçando água nem insumos, tratando seus efluentes e reutilizando as águas residuárias (SEBRAE, 2004).
4 2. Objetivos Objetivo Geral Estudar os impactos socioambientais das águas residuárias provenientes de empresas de lavagem de veículos em Mossoró, RN. Objetivos Específicos Avaliar a composição e a qualidade das águas residuárias em postos de lavagem de veículos; Estudar a dinâmica de solutos presentes nas águas residuais coletadas (DQO, óleos e graxas, metais pesados, Nitrogênio total - NTK e Fósforo total) em solos de texturas contrastante e identificar os possíveis impactos ambientais negativos da deposição no solo; Verificar se as águas residuárias das empresas de lavagem de veículos pesquisadas estão de acordo com a legislação pertinente; 3. Material e Métodos 3.1. Caracterização da área de estudo Este trabalho será realizado na cidade de Mossoró RN. Será feita a caracterização da área de estudo através do levantamento da situação dos recursos hídricos na cidade e da frota de veículos nos últimos cinco anos de Mossoró-RN; Verificar-se-á a existência de sistema de pré-tratamento das águas residuárias geradas nos postos de lavagem de veículos estudados; Será investigado se as empresas possuem licenciamento administrativo e ambiental; E serão avaliados os produtos químicos utilizados pelos postos de lavagem de veículos.
5 1ª Etapa - Entrevista Serão realizadas entrevistas estruturadas, compostas de formulários com perguntas ordenadas, para obtenção das informações específicas como: 1. Tempo de atividade da empresa; 2. Nº de funcionários; 3. Procedência da água utilizada; 4. Quantidade de água consumida; 5. Quantidade de energia consumida; 6. Quantidade de detergente utilizado; 7. Outros produtos utilizados no processo de lavagem dos veículos; 8. Nº de veículos lavados por semana; 9. Tipos de veículos lavados por semana quanto ao porte; 10. Tipos de veículos lavados por semana quanto a natureza (particulares e empresas) 11. Destino da água utilizada; 12. Produtos usados no processo de lavagem dos veículos; 13. Descarte dos resíduos sólidos; Esses dados serão analisados comparativamente, a fim de verificar o perfil dos estabelecimentos nesta cidade. 2ª Etapa - Avaliação dos Parâmetros Serão coletadas amostras na fonte geradora (empresas de lavagem de veículos) durante quatro semanas consecutivas e dias alternados: segunda-feira, quarta-feira, sextafeira e sábado, no entanto, serão considerados os dias de maior atividade nas respectivas empresas. Em cada empresa serão coletadas quatro amostras e na empresa que apresenta
6 tratamento das águas residuárias serão coletadas oito amostras, sendo quatro amostras de águas residuárias e mais quatro de águas residuárias tratadas, totalizando vinte e quatro amostras em todos os empreendimentos. As coletas serão realizadas no box de lavagem dos veículos, de forma que contemple as diversas etapas do processo de lavagem; Em seguida as amostras serão acondicionadas em baldes e encaminhadas para o Laboratório de Análise de Solo, Água e Planta (LASAP)/DCAT da UFERSA; Os parâmetros físicos e químicos analisados serão: óleos e graxas, metais pesados, sólidos totais, sólidos suspensos totais, cor, turbidez, Demanda Química de Oxigênio (DQO), Nitrogênio Total Kjeldhal, seguindo as recomendações do Standard Methods (APHA et al., 2000), conforme a Tabela 1. Tabela 1: Características e métodos utilizados. Características Métodos utilizados Óleos e graxas Gravimétrico (APHA et al., 2000) Metais pesados Espectrofotométrico (APHA et al., 2000) DQO Titulométrico de Refluxação fechado (APHA et al., 2000) ST e frações Gravimétrico (APHA et al., 2000) ph Potenciométrico (APHA et al., 2000) Nitrogênio total NTK Método semimicro Kjeldahl com digestão (APHA et al., 2000) Fósforo total P-total Digestão por persulfato de amônio (APHA et al., 2000) Turbidez Determinação nefelométrica (APHA et al., 2000) Cor Espectrofotômetro (460 nm) (APHA et al., 2000) Os valores encontrados serão comparados com os limites estabelecidos na Resolução CONAMA Nº 357/05, que estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes no artigo 34º.
7 3ª Etapa - Quantificação das Cargas Poluidoras Serão quantificadas as cargas poluidoras das águas residuárias provenientes da lavagem de veículos das cinco empresas pesquisadas, a partir dos resultados obtidos nas etapas anteriores. A metodologia para mensuração da carga poluidora abrangerá aspectos relacionados à vazão anual das águas residuárias da lavagem de veículos e às respectivas concentrações de poluentes. Para se obter a vazão anual das águas residuárias produzidas na lavagem de veículos das empresas pesquisadas, considerar-se-á a relação entre: 1. Quantidade de veículos lavados anualmente nas empresas pesquisadas; 2. Média ponderada referente ao consumo de água para lavagem de um veículo e a 3. Frequência de lavagem desses veículos (supondo-se duas vezes ao mês), conforme Equação 1. Vazão anual das águas residuárias da lavagem de veículos. Q = a x b x c 1 (1) Em que: Q= vazão, m 3 ano -1 a= consumo de água por veiculo, m 3 veiculo -1 b= número de veículos lavados por ano nas empresas pesquisadas c= frequência de lavagem (2x/mês), 24 ano -1 A carga poluidora gerada pelas águas residuárias da lavagem de veículos foi obtida pelo produto entre a média das concentrações dos poluentes e metais pesados verificadas na caracterização física e química das águas residuárias das cinco empresas de lavagem de veículos e da vazão anual das águas residuárias produzidas na lavagem de veículos das empresas pesquisadas, como mostra a Equação 2. Cp = C x Q2 (2)
8 Em que: Cp= Carga Poluidora (t ano -1 ) para os poluentes e (kg ano -1 ) para os metais pesados. C= Concentração do poluente (g m -3 ) Q= Vazão produzida pelas águas residuárias de lavagem de veículos das empresas pesquisadas (m 3 ano -1 ). Os parâmetros considerados para avaliação das cargas poluidoras serão: P-total, óleos e graxas, DQO, ST, SSV, NTK e metais pesados. Serão comparados com os limites estabelecidos na Resolução CONAMA Nº 357/05, que estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes no artigo 34º. 4ª Etapa - Potencial de mobilização Será avaliado o potencial de mobilização de dos parâmetros químicos das águas residuais coletadas, em solos de textura contrastante; solo; Serão utilizadas colunas de percolação para simular o movimento de solutos no Os tratamentos corresponderão a dois tipos de solos e três repetições (amostras da camada 0 20 cm): - Cambissolo (S 1 ) - Latossolo (S 2 ) Figura 1: Esquema da coluna de percolação.
9 Figura 2: Esquema do ensaio da coleta de solução na coluna de solo para construção da curva de eluição. Figura 3: Experimento em condições de Laboratório (Laboratório Física do Solo LASAP/DCAT/UFERSA). Após atingir o escoamento permanente aplicar-se-á um pulso de cinco volumes de poros das soluções deslocadoras, recolhendo-se frações de efluente com 0,5 volume de poros.
10 Serão determinadas as concentrações de óleos e graxas, metais pesados, Nitrogênio total NTK e Fósforo total. O grau de mistura dos dois fluidos miscíveis pode ser quantificado determinando as concentrações relativas (C/C 0 ) para cada solução deslocadora, sendo C 0 a relação entre a concentração do soluto no efluente (C), coletado na secção de saída do elemento controle, e a concentração desse mesmo soluto na solução deslocadora (Co). Os dados de fluxo, porosidade total, altura de solo na coluna, número de volume de poros e concentração relativa experimental constituirão as variáveis de entrada do programa DISP para o cálculo ajustado do coeficiente de dispersão-difusão (D) e do fator de retardamento (R) de cada substância. O modelo computacional DISP, Programa para cálculo dos parâmetros de transporte de solutos no solo em deslocamento de fluidos miscíveis desenvolvido no Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa, por Borges Júnior e Ferreira (2006), com o qual serão ajustadas as curvas dos efluentes para os parâmetros químicos das águas residuais coletadas (óleos e graxas, metais pesados, Nitrogênio total - NTK e Fósforo total). Os resultados de R e D serão submetidos à análise de variância. 4. Literatura Citada AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS. Atlas Brasil: abastecimento urbano de água resultados por estado, Brasília: ANA: Engecorps/Cobrape, 2010, v.2, 92 p. Disponível em: <http://atlas.ana.gov.br/atlas/forms/home.aspx.>. Acesso em: 19 dez. 2012. BROWN, C. Water conservation in the professional car wash industry. Chicago: International Carwash Association, 2000, 49 p. COSTA, D. Telles (Coord). Água matéria-prima primordial à vida. In: Reúso da água conceitos teorias e práticas. São Paulo: Blucher, 2010, p 11. COSTA, M. J. C.; SOUSA, J. T.; LEITE, V. D.; LOPES, W. S.; SANTOS, K. D. Impactos socioambientais dos lava-jatos em uma cidade de médio porte. Revista Saúde e Ambiente / Health and Environment Journal, Joinville, Santa Catarina. v. 8, n. 1, jun. 2007. Conjuntura dos recursos hídricos no Brasil: informe 2012. Ed. Especial. Brasília: ANA, 2012, 215 p.
11 ODUM, E. P.; BARRET, G. W. Fundamentos de ecologia. 5. ed. São Paulo: Thomson Learning, 2007, 612 p. Programa Piloto para a minimização dos impactos gerados por resíduos perigosos: gestão de óleo lubrificante automotivo usado estado de Pernambuco. Ministério do Meio Ambiente Brasília: MMA, 2007, p 15. RICKLEFS, R. E. Economia da natureza. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2003, 542 p. ROSA, L. G.; SOUSA, J. T.de.; LIMA, V. L. A. de.; ARAUJO, G. H.; SILVA, L. M. A. da.; LEITE, V. D. Caracterização de águas residuárias oriundas de empresas de lavagem de veículos e impactos ambientais. Ambi-Agua, v. 6, n. 3. 2011, p. 179-199. SEBRAE. Experiências SEBRAE com implantação de gestão ambiental em micro e pequenas empresas. Brasília, 2004, 76 p. SILVA, N. F.; LELIS NETO, J. A.; TEIXEIRA, M. B.; CUNHA, F. N.; MIRANDA, J. H.; COELHO, D. C. Distribuição de solutos em colunas de solo com vinhaça. Irriga, Botucatu, Edição Especial, p. 340-350, 2012. 5. Orçamento CUSTEIO Itens Valor Unitário Quant. Valor total (R$) (R$) 1 Material de consumo Mat. Lab. (Reagentes e vidrarias) 950,00 1 950,00 Subtotal R$ 950,00 2 Serviços prestados (Pessoa Física e Jurídica) Análises laboratoriais 20,00 4.320,00 Subtotal R$ 4.320,00 3 Material de Informática Papel ofício A4 12,50 6 75,00 Cartucho de tinta preta 60,00 3 180,00 Cartucho de tinta colorida 90,00 3 270,00
dez jan Fev mar abr mai jun jul ago set nov dez Jan 2012 2013 2014 12 Subtotal R$ 525,00 4 Despesas transporte Transporte para visita de campo 39,00 5 156,00 Subtotal R$ 195,00 TOTAL DO CUSTEIO (R$) 5.990,00 6. Cronograma ATIVIDADES Revisão de bibliografia Coleta de Dados Análises laboratoriais Análises Estatísticas Redação da dissertação Defesa da dissertação Orientador: Prof. D. Sc. Nildo da Silva Dias Conselheiro: Prof. D. Sc. Rafael Oliveira Batista Orientador: Prof. PD. Sc. Jeane Cruz Portela