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B. Engenharias - 1. Engenharia - 3. Engenharia Civil
INDICADORES MÉDIOS DE CARGA DIFUSA DE POLUIÇÃO GERADA EM ÁREAS URBANAS
Jaqueline Patricia de Oliveira Haupt 1
Monica Ferreira do Amaral Porto 1
(1. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo)
INTRODUÇÃO:

Utilizando-se dados coletados na bacia do rio Cabuçu de Baixo, localizado na zona norte da cidade de São Paulo, avaliou-se a carga difusa gerada em eventos de precipitação e calculou-se a Concentração Média do Evento para diversos poluentes, em duas regiões da bacia, uma com urbanização já consolidada e outra em processo de urbanização. A Concentração Média do Evento é um indicador que pode ser utilizado no planejamento da bacia para inferir o impacto produzido por alteração no uso e ocupação do solo.

Carga de poluição difusa é toda carga de poluição depositada sobre as superfícies e presente na atmosfera que é carregada para os corpos d´ água durante os eventos chuvosos. Devido à intensa urbanização ocorrida nas últimas décadas, houve uma crescente impermeabilização do solo nas cidades levando a um significativo aumento do escoamento superficial bem como a uma grande liberação de poluentes para o meio ambiente urbano. Estes fatores potencializam os efeitos de degradação da qualidade da água pelas cargas difusas em corpos hídricos de áreas urbanas.

As cargas difusas são transportadas de longas distâncias, não sendo possível dizer exatamente qual foi sua origem. Seu lançamento é intermitente, dependente da duração e da intensidade da chuva e também da área produtora.

Devido às suas características, a poluição difusa trata-se de um fenômeno aleatório da mesma maneira que o evento de precipitação responsável por sua ocorrência. Assim torna-se extremamente difícil determinar a distribuição temporal das concentrações dos poluentes.

 Para tanto, um índice utilizado internacionalmente, a Concentração Média do Evento (CME), tem sido preferido em relação a estas distribuições. A CME é essencialmente uma concentração média ponderada pelo escoamento, a qual fornece uma estimativa do total de poluente distribuído pelo volume total escoado. Como o corpo receptor promove uma mistura, a concentração é uma resposta à carga total lançada ao invés da variabilidade de concentração dentro de cada evento particular. A CME é um parâmetro conciso que permiti representar um conjunto de dados que tem uma grande variabilidade.

METODOLOGIA:

O monitoramento realizado pelos técnicos do projeto Cabuçu de Baixo foi dividido em monitoramento de tempo seco e monitoramento de tempo úmido. Este último trouxe os dados fundamentais para o cálculo da CME, enquanto o primeiro contribuiu para o desenvolvimento de metodologia para interpolação destes dados.

O monitoramento de tempo seco foi feito em vários pontos da bacia e em diversas datas, compreendendo a coleta, com auxílio de um balde, numa única tomada condicionada a não ter chovido há no mínimo 4 dias (utilizou-se também a sonda Hydrolab 4A).

O monitoramento de tempo úmido foi realizado em dois postos: Jardim Vista Alegre e Campos Lemos. Nesses postos foram instaladas garrafas de espera, com o objetivo de monitorar a qualidade da água à medida que o hidrograma de cheia sobe, de modo a identificar as variações no transporte de poluentes pelo escoamento superficial durante os eventos de chuva. Instalou-se também limnígrafos de pressão para registrar as cotas que foram transformadas em vazão através da curva-chave do rio.

O posto Jardim Vista Alegre está situado na sub-bacia do córrego do Bananal numa região de crescente urbanização. Entretanto as construções são precárias e existem muitos lotes de solo exposto. Verifica-se uma grande movimentação de terra devido a novas ocupações. O córrego do Bananal não está canalizado e possui muitas famílias vivendo em favelas em suas margens numa ocupação densa e irregular.

O posto Campos Lemos está situado no trecho canalizado do Rio Cabuçu de Baixo, sendo o Córrego do Bananal um seu afluente. A ocupação desta sub-bacia é antiga e consolidada, densa e regular, determinada por áreas totalmente urbanizadas, altas taxas de impermeabilização do solo com elevado escoamento superficial.

Os parâmetros analisados foram: Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), Demanda Química de Oxigênio (DQO), Nitrogênio Amoniacal, Nitrato,  Fósforo Total, Fósforo Solúvel, Material Solúvel em Hexano (MSH), Sólidos em Suspensão Total (SST), Sólidos em Suspensão Volátil (SSV), Sólido em Suspensão Fixo (SSF), Sólidos Totais (ST), Sólidos Totais Fixos (STF), Sólidos Totais Voláteis (STV).

Com os dados interpolados, procedeu-se ao cálculo da Concentração Média do Evento através da seguinte fórmula:

CME = (S Qi x Ci)/(S Qi)

Para melhor análise e interpretação dos valores obtidos, foi desenvolvida manipulação estatística (gráficos de dispersão CME versus Pico do hidrograma e de CME versus Total de chuva) e comparação com dados internacionais.

RESULTADOS:

Foram calculadas para os parâmetros já descritos as CME’s de 8 eventos no posto Vista Alegre e 6 eventos no posto Campos Lemos. Foram também confeccionados “polutogramas” para todos os eventos e postos.

Pôde-se perceber que tanto no Jardim Vista Alegre como no Campos Lemos há uma grande variação dos valores e que alguns parâmetros tiveram poucas coletas. Alguns parâmetros possuem faixa de variação muito díspare entre os dois postos. O fósforo total apresenta valor máximo no Vista Alegre da ordem de 3 vezes o máximo no Campos Lemos, assim como o fósforo solúvel. Já o MSH apresenta valores mais altos no Campos Lemos.

Através dos gráficos de dispersão percebe-se que há uma nuvem de pontos para baixas vazões e precipitações. O parâmetro MSH apresenta aumento de concentração com picos de hidrograma maiores.

Os valores de CME obtidos são, em geral, muito maiores do que os encontrados na literatura internacional.

CONCLUSÕES:

A correta avaliação dos problemas causados pelas cargas difusas e conseqüente escolha das medidas mitigadoras a serem implantadas são dificultadas pelo possível efeito conjunto com outras descargas poluidoras, que tendem a mascarar o problema. Somado a isso, tem-se um monitoramento deficiente, com poucos dados, trazendo uma dificuldade de análises e conclusões.

Há uma predominância de diluição, presença forte de carga pontual (esgoto) o que é evidenciado pelos altos valores de CME quando comparados aos valores internacionais e pelos gráficos de dispersão. Desta maneira, faz-se necessário um controle do lançamento de esgotos diretamente nos rios e córrego, bem como da disposição de lixo sobre as ruas e rios (fatos bastante comuns, principalmente no Jardim Vista Alegre, onde há muitas famílias vivendo nas margens do córrego sem saneamento básico). Para que seja possível uma melhor avaliação da poluição de origem difusa.

Entretanto para o parâmetro MSH, que é um parâmetro característico de carga difusa, há um aumento da CME para picos de hidrograma maiores e ainda os valores no Campos Lemos são maiores do que na sub-bacia do Córrego do Bananal, confirmando a existência de poluição de origem difusa para este parâmetro, já que existe uma maior circulação de carros na sub-bacia do rio Cabuçu de Baixo e portanto grande presença de óleos e gasolina sobre as superfícies impermeáveis. Mostrando que de fato um grau de urbanização e impermeabilização maiores acarretam níveis de poluição dos corpos d'água maiores.

Com relação aos valores maiores de CME dos sólidos no Jardim Vista Alegre, pode-se concluir que o processo de urbanização desenfreado, de desmatamento, de ocupação e construções precisa ser controlado. Muito provavelmente a concentração de sólidos no Campos Lemos poderia ser menor, já que este está a jusante do Jardim Vista Alegre.

Apesar de a Concentração Média do Evento ser um indicador que varia de chuva para chuva e de lugar para lugar e apesar do diminuto número de eventos observados, a CME foi um indicador conciso que permitiu comparações valiosas, especialmente entre a poluição de corpos d'água de bacias com diferentes características de urbanização.
Instituição de fomento: CNPq
Trabalho de Iniciação Científica  
Palavras-chave: poluição difusa; qualidade da água; bacias urbanas.
Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006