Relatório FINAL: Avaliação dos impactos decorrentes do lançamento de efluentes urbanos no Rio São Mateus-ES

Título do Subprojeto: Avaliação dos Impactos Decorrentes do Lançamento de
Efluentes Urbanos no Rio São Mateus - ES

" "
"Identificação: Avaliação dos impactos decorrentes do lançamento de "
"efluentes urbanos no Rio São Mateus-ES. "
"Grande área do CNPq.: 1.00.00.00-3 - Ciências exatas e da terra "
"Área do CNPq: 1.06.00.00-0 - Química "
" "
"Título do Projeto: "
"Caracterização Hidroquímica e Avaliação da Qualidade da Água do Rio"
"São Mateus-ES "
"Professor Orientador: Prof. Dr. Aloísio José Bueno Cotta "
"Estudante PIBIC: Maria Vittória Leite Guedes Vargas "

Resumo: Aqui estão apresentados parte dos resultados obtidos durante a
caracterização das águas dos Rios São Mateus e de seu afluente, rio
Abissínia, a qual é conduzida com intuito de verificar os impactos causados
pelo lançamento dos efluentes urbanos da cidade de São Mateus sobre a
qualidade destas águas. Verificou-se que dentre os diversos parâmetros de
qualidade da água estudados, o mais afetado pelos efluentes municipais é
oxigênio dissolvido (OD), o qual para o rio Abissínia é completamente
consumido devido o lançamento direto de esgoto sanitário rico em matéria
orgânica biodegradável (MOB). O que causa severo impacto sobre este curso
d'água. Para o rio São Mateus, tal aporte de pode ser preocupante (dada a
possibilidade de significativa depleção do OD durante os períodos de
estiagem), conforme foi verificado após modelagem utilizado a metodologia
proposta por Streeter e Phelps (1925), com auxílio do software livre o
AD'ÁGUA 2.0. Contudo, para o período considerado 06/2012 a 07/2013, devido
a grande capacidade de diluição das águas do rio São Mateus, proporcionada
por sua elevada vazão frente à carga de MOB despejada, o rio não apresentou
valores que excedem o preconizado na resolução CONAMA, 357 (2005) para rios
classe 2.

Palavras chave: Qualidade da água, oxigênio dissolvido, efluente urbano,
capacidade de autodepuração.

1 – Introdução

Nas últimas décadas, os problemas ambientais têm se tornado cada vez
mais críticos e frequentes. Estes estão, em sua maioria, associados ao
crescimento populacional e ao aumento das atividades industriais, os quais
não são acompanhados de investimentos para mitigação de seus impactos. Tais
impactos, associados a ação antrópica, podem ser observados através das
alterações da qualidade do solo, ar e água. Sem dúvida, a o comprometimento
da qualidade das águas é um dos principais problemas da sociedade
brasileira.
A cidade de São Mateus é uma das mais ricas na porção norte do ES com
uma população superior a 100.000 habitantes (IBGE 2010) e alto Índice de
Desenvolvimento Humano Municipal (IDHM), o qual passou de 0,610 em 2000
para 0,735 em 2010 (PNUD 2013). Apesar disso, a cidade não dispõe de
estação de tratamento de esgoto, e como consequência, os despejos
domiciliares e aqueles decorrentes de atividades industriais são lançados
diretamente no rio São Mateus, o qual cruza a cidade, e no rio Abissínia, o
qual deságua no rio São Mateus poucos quilômetros após receber boa parte
dos despejos da cidade.
Dentre os gases dissolvidos na água, o oxigênio molecular (O2) é um
dos mais importantes na dinâmica e caracterização dos ecossistemas
aquáticos (Esteves, 1998). A água em contato com o ar está geralmente
saturada com O2, o conteúdo de oxigênio molecular dissolvido (OD) pode
alcançar valores acima de 100% de saturação quando acrescido pelo O2
produzido por plantas aquáticas durante a fotossíntese e pela areação
natural promovida pelo fluxo da água ou pela ação de ventos. Por outro
lado, um decréscimo no OD ocorre sempre quando a temperatura se eleva ou
quando os processos que consomem oxigênio, como a respiração animal e a
degradação da biomassa, superam os processos que promovem a aeração da
água.
Em um ambiente equilibrado, todo o oxigênio dissolvido (OD) consumido
durante a degradação da matéria orgânica é rapidamente reposto pela
reaeração natural da água, evitando assim déficits de OD. Porém, reduções
acentuadas podem ocorrer, com implicações severas, quando grandes
quantidades de matéria orgânica biodegradável, como a presente no esgoto
doméstico, são lançadas nos ambientes aquáticos (Braga 2005). Entretanto, é
possível lançar despejos em ecossistemas aquáticos sem comprometer sua
dinâmica, para isso, deve-se estimar a quantidade de MOB que o rio consegue
assimilar ou autodepurar. A avaliação desta capacidade de autodepuração do
rio São Mateus constitui o foco desta pesquisa.

1.1 -Área de estudo

A bacia do rio São Mateus localiza-se no norte do Espírito Santo e no
leste de Minas Gerais abrangendo uma área aproximada de 13.500 km². São
dois os principais rios que drenam sua área: o rio Cotaxé ao Norte (Braço
Norte) com 244 km de extensão, e o rio Cricaré ao Sul (Braço Sul) com 188
km de extensão. A confluência dos Braços Norte e Sul ocorre no baixo curso
da bacia, no município de São Mateus-ES, onde passa a se chamar Rio São
Mateus, Figura 1. Nesta região as chuvas apresentam distribuição sazonal,
com o período seco ocorrendo entre Maio e Setembro, e o período de maior
precipitação entre novembro e fevereiro, o qual geralmente concentra acima
de 70% da precipitação anual.
Diversos parâmetros da qualidade da água foram monitorados em dois
pontos do rio São Mateus. Um localizado aprox. 2 km à montante da cidade e
outros após o rio São Mateus receber parte dos efluentes municipais e as
águas do rio Abissínia, o qual também recebe os efluentes municipais. Os
mesmos parâmetros também foram monitorados em um ponto do rio Abissínia,
imediatamente antes deste alcançar o rio São Mateus.

FIGURA 1. Porção da bacia do rio São Mateus pertencente ao Espírito Santo.

A bacia do rio São Mateus é desde suas nascente até a sua foz recebe
uma significativa carga de poluentes, na forma de esgoto sanitário,
lançados pelas mais de 20 cidades por onde ela está distribuída, com um
total populacional de mais de 430.000 habitantes (IBGE 2010). A cidade de
São Mateus-ES não dispõe de estação de tratamento de esgoto, por isso os
despejos urbanos são diretamente lançados no rio. Além disso, a qualidade
dessas águas é também afetada por outras fontes difusas de poluição
associadas a atividades agrícolas e industriais de diversos portes. Em sua
porção mineira, a qualidade das águas é monitorada pelo IGAM, porém tais
informações para o Rio São Mateus não estão disponíveis.


2 – Objetivos

Este projeto de pesquisa objetivou avaliar os impactos causados pelos
efluentes lançados pela cidade de São Mateus-ES sobre a qualidade das águas
do Rio São Mateus e avaliar a capacidade de autodepuração do rio.

3 – Metodologia

A qualidade da água foi avaliada através dos parâmetros: oxigênio
dissolvido (OD), demanda bioquímica de oxigênio (DBO5,20), condutividade,
pH, fósforo solúvel e temperatura determinados em diferentes pontos
amostrais, sendo um a montante da cidade de São Mateus-ES e em um ponto (a
jusante) após o rio São Mateus receber os efluentes lançados pela cidade. A
partir de tais dados os impactos sobre as águas do rio São Mateus foram
avaliados e comparados com os valores de referência da Resolução CONAMA
357, 2005.
Para avaliar a capacidade de autodepuração do rio, além das medidas
realizadas nos pontos amostrais, uma simulação com o programa AD`ÁGUA 2.0
foi realizada considerando-se a vazão de referência e características
hidráulicas do rio, além de outros dados obtidos no âmbito desta
investigação.

3.1 - Definição da vazão de referência e outros parâmetros hidráulicos

Os dados de vazão do rio São Mateus, estação fluviométrica Boca da
Vala, e de precipitação foram obtidos da base de dados hidrológicos da
Agência Nacional de Águas (ANA- SNIRH) e combinados com as curvas de
regionalização de vazão para à bacia (CPRM 2002), a fim de estimar a vazão
de referência para o rio São Mateus no trecho em estudo. A vazão mínima de
referência (Qmin,7,10) foi estabelecida considerando-se uma área de
drenagem (A) de 12.700 km2, com uma precipitação média (P) de 1,1 m/ano,
empregando-se a curva de regionalização de vazão proposta pela CPRM (2002)
para esta bacia, considerando um período (D) de sete dias
(Qmin,7,10=0,0008xA1,0659xD0,1659xP-0,1109).
No ponto amostral, a vazão do rio Abissínia foi determinada medindo-
se a velocidade da água (método do flutuador), sua largura e profundidade,
para se estimar sua descarga sobre o rio São Mateus. A vazão do rio São
Mateus foi estimada, durantes as amostragens, utilizando-se o mesmo
procedimento.

3.2 - Parâmetros da qualidade da água determinados

Foram coletadas e analisadas amostras de água do rio São Mateus (a
montante e jusante da cidade) e do rio Abissinia, a fim de identificar e
quantificar as possíveis perturbações causadas pelo lançamento desses
efluentes (constituído principalmente por esgoto doméstico não tratado)
nestas águas.
Os parâmetros físico-químicos foram medidos in-situ utilizando
sensores específicos. Para OD e temperatura utilizou-se o oxímetro ExStick
RE300 e o medidor portátil HI98130, marca HANNA, para pH e condutividade. O
mesmo oxímetro foi empregado nas determinações de DBO5,20, conforme a Norma
Técnica NBR 12614, para encubação sem semente. O teor de sólidos totais foi
obtido pelo método gravimétrico, seguindo NBR 10664. As concentrações de
fósforo foram determinadas pelo método colorimétrico do Azul de
Molibidênio, após a filtração em papel de filtro quantitativo (JP 41).

4 – Resultados

A vazão mínima de referência (Qmin,7,10) de 15,6 m3/s foi calculada
para o rio São Mateus, considerando-se a curva de regionalização de vazão
proposta pela CPRM (2002) para esta bacia. Para o rio Abissínia, a vazão
medida variou entre 0,5 e 0,7 m3/s, resguardando um intervalo de 3 dias sem
chuvas.
Na Tabela 1 resume alguns dados obtidos no âmbito desta pesquisa
durante junho de 2012 e julho de 2013 são comparados com os valores
afixados na resolução do CONAMA, 357 (2005).

TABELA 1- Comparação entre os dados obtidos e os padrões para lançamentos
dos efluentes em corpos
receptores afixados na resolução do CONAMA, 357 (2005)
" " "Faixa de valores encontrados "
"Parâmet"CONAMA 357," "
"ro "classe 2 " "
" " "Rio Abissínia "Rio SM antes da "Rio SM "
" " " "cidade "depois da "
" " " " "cidade "
"OD ">5 "