estudo de caso: Municipio de Campinas /
Ferreira,
Luciana Martin Rodrigues; Hirata, Ricardo César Aoki, São Paulo:
Instituto Geológico/SMA 1993
ResumoA partir de dados disponíveis em órgãos públicos a informações de facil obtenção em campo, desenvolveu-se um método de determinação de riscos de contaminação das Aguas subterrâneas por sistemas de saneamento in situ, permitindo, assim, a priorização de áreas onde a implantação de rede de esgoto é mais necessária. No Município de Campinas foram definidas cinco áreas de risco de contaminação, dentre as quais foi selecionada uma para detalhamento hidrogeológico e hidroquímico, a fim de se verificar a acuidade do metodo proposto. Abstract It was developed a method to determine the groundwater risk contamination by on site sewage disposal systems, based upon data disposed by public establishments and it's easily obtained field information. This method allowed to define priorities upon areas where public sewage disposal system is needed. It has defined five risk contamination areas in Campinas municipality, that has been selected one to hydrogeological and hydrochemical study in detail, determining the method's accuracy. IntroduçãoDentre as diversas atividades humanas que poderiam gerar cargas contaminantes às àguas subterrâneas, as originadas pelos sitemas de saneamento in situ são as que merecem uma maior atenção, principalmente nos países subdesenvolvidos. A proximidade fossa-poço é responsável pela má qualidade de muitas fontes de abastecimento público e privado nestes países, sendo a causa, em grande parte, pela alta tasa de motalidade infantil. Estes problemas têm merecido pouca atenção por parte dos técnicos e principalmente das autoridades responsáveis pelo setor. O uso da norma de 15 m de distância entre fossa e poço não tem nenhum rigor científico, sendo necessário, para cada caso, estudos integrando dados sobre as características naturais do terreno, como profundidade do nivel d'água, litologia e tipo construtivo do sistema de disposição de efluentes domésticos. Tendo em vista a situação do saneamento básico brasileiro, estudos relacionados à busca de soluções para estes problemas tornam-se extremamente necessários, ainda mais em um período onde as doenças de veiculação hídrica, como a cólera, põem em risco a saúde de toda população. Método de definição de áreas de risco O método aqui proposto objetiva riorizar áreas onde a atenção dos serviços sanitários sejam mais necessárias. A técnica, que parte da idéia de exclusões sucessivas de áreas até se definir regiões ou zonas de maior interesse, é dividida em dois níveis em graus crescentes de detalhamento e decrescentes de área geograficamente abarcada (Figura 1). O nível 1 engloba, sucessivamente, as seguintes etapas:
O nível 2 constitui-se nas etapas:
Figura 1: Método de definição de áreas de risco de contaminação das águas subterráneas por sistemas de saneamento in situ. - exlusão de áreas através de análises físico-químicas de parámetros indicativos facilmente obtidos em campo, principalmente por condutividade elétrica e secundariamente, por nitrato e cloreto. Nesta epata tanbém são coletadas informações sobre ocorrência de doenças de veiculação hídrica, através de entrevistas nas áreas até aqui selecionadas e de consultas nos postos de saúde. Ainda nesta etapa são feitas análises bacteriológicas, cujos resultados são cruzados com os resultados das análises físico-químicas. Resultados Áreas de risco Através do método de definição de áreas de risco (nível 1), foram selecionadas cinco favelas no Município de Campinas: Jardim Campo Belo, Vila Nilza, Jardim Satélite Iris, Jardim São Judas Tadeu e Jardim Princesa d'Oeste. Todas as favelas assentam-se sobre os sedimentos do Subgrupo Itararé (Grupo Tubarão), que é constituído por arenitos silto argilosos, lamitos e diamictitos, e define um aquífero do tipo semi-confinado, multicamada, de prosidade primária e com baixa a média produtividade (Q/s 0,0 a 4,5 m3h/m - IG, 1993). A cartografia de vulnerabilidade das águas subterrâneas traçada no Municipio de Campinas, utilizando-se do método proposto por Foster e Hirata (1991), definiu três níveis de susceptibilidade à contaminação das águas subterrâneas (alto, médio e baixo). Respectivamente, as favelas Jardim Campo Belo, Vila Nilza, Jardim Satélite Iris, Jardim São Judas Tadeu e Jardim Princesa d'Oeste foram classificadas como índices de vulnerabilidade médio, baixo, médio, médio e alto, numa cartografia em escala 1:50.000 A densidade populacional e a maior dependência de poços e fossas forma os fatores que exerceram maior influência na escolha da favela Vila Nilza como área de detalhe, em oposição à vulnerabilidade natural, que neste local não apresentou os maiores índices entre as áreas de risco. O segundo nível do método de deinicição de áreas críticas foi aplicado na favela Vila Nilza, por ser esta uma das que apresentam maior risco de contaminação. Adicionalmente às leituras de condutividade elétrica, série de nitrogênios e cloreto, exigidos no nível 2, procedeu-se a exames bacteriológicos (bactérias heterotróficas, coliformes totais e fecais) na tentativa de se testar a acuidade do método sugerido. Área de detalhamento A favela Vila Nilza é dividida em 46 lotes que possuem, em média, 140 m2 de área, totalizando 7.200 m2, onde residem 44 famílias, que somam pouco mais de 200 pessoas. Dos 46 lotes, 44 possuem poços cacimba (95,7%), sendo que 41 estão em funcionamento (Tabela 1). Quanto às fossas, todas foram cadastradas, incluindo as em uso e desativadas (Tabela 2), somando 56 fossas, das quais 19 são secas (34%), ou seja, não utilizam nenhum transporte hídrico, e 34 úmidas (66%). Na área de detalhe foi traçada uma superfície potenciométrica (Figura 2), a fim de se definir os fluxos das águas subterrâneas, assim como a sua relação com o comportamento dos parâmetros analisados. As medições foram feitas em setembro e outubro, ou seja, no final da estiagem. Desta forma, os níveis d'água correspondem, possivelmente, aos mis baixos do ano, devido à pequena pluviosidade e a consequente diminuição da recarga do aquífero. O fluxo das águas subterrâneas possui duas direções preferenciais. Uma destas acompanha o fluxo regional, com orientação aproximada L-W e tem como área de descarga o Ribeirão Viracopos. Já a outra orienta-se no sentido NE-SW, tendo como área de descarga local um afluente do Ribeirão Viracopos. Tabela 1: Cadastro dos poços cacimba da favela Vila Nilza
Tabela 2: Cadastro das fossas da favela Vila Nilza
Resultados das análises de água Os resultados das análises bacteriológicos de água ultrapassaram, em todos os casos, os padrões de potabilidade, que são de 500 UFC/ml para as bactérias heterotróficas e ausentes tanto para coliformes totais quanto para coliformes fecais, em qualquer amostra de 100 ml (Tabela 3). Os parâmetros bacteriológicos analisados apresnetaram valores que variaram de 700 a 45.000 UFC/ml para as bactérias heterotróficas. Os resultados de coliformes totais e fecais ficaram entre 50 e 90.000 e ausentes e 3.000 NMP/100 ml, respectivamente. Os poços que apresentaram maior grau de contaminação bacteriológica foram o 8, 10, 18 e 26. A análise destes resultados, quando comparada com a superfície potenciométrica, não evidencia tendências na área. As maiores contaminações parecem ter ocorrência apenas localizada, não apresentando aumento na concentração com o fluxo da água subterrânea, o que pode ser explicado pelo tempo de sobrevivência das bactérias. Os parâmetros bacteriológicos não apresentaram correlações entre si, o que mostra que os três parâmetros possuem comportamentos distintos em subsuperfície. Tal resultado pode ser evidenciado nos pontos, 1, 3, 17, 18 e 26. As más condições construtivas dos poços também podem ser responáveis pelos altos valores bacteriológicos encontrados. Os poços, em alguns locais, carecem totalmente de proteção sanitária, estando muitas vezes abertos ou cobertos de forma inadequada. Tabela 3: Resultado dos parâmetros analisados
Quanto aos parâmetros físico-químicos (Tabela 3), em relação ao cloreto, nenhuma amostra apresentou valores acima do permitido (250 mg/l). Já as concentrações de nitrogênio-nitrato e nitrogênio-amoniacal ultrapassaram, algumas vezes, os seus padrões, que são 10 e 0,08 mg/l, respectivamente (WHO, 1984). Os valores de condutividade elétrica
analisados variaram de 34 a 340 uS/cm. A condutividade elétrica mostrou tendências de
aumento dos valores acompanhando o fluxo das águas subterrâneas. Os elevados valores de nitrogênio-nitrato e cloreto encontrados indicam, nesta área, influência antrópica. Mesmo quando não ultrapassam os padrões de potabilidade, as alterações nos valores destes parâmetros devem ser atribuídos à contaminação causada pelos sistemas de saneamento in situ. Amostras de poços hidrogeologicamente à montante da favela não ultrapassaram 2 mg/l para o nitrato e 1,5 mg/l para o cloreto. As concentrações de cloreto obtidas variaram e 1,5 a 50 mg/l. O aumento da concentração do cloreto acompanha o fluxo subterrâneo. Este comportamento era esperado, pois o cloreto é um íon conservativo, não sendo degradado ou mesmo adsorvido. Desta forma, os maiores valores à jusante da área central dafavela representam a somatória dos cloretos gerados em todas as fossas da área de estudo. Concentrações elevadas obtidas nos poços 8, 10, 26 e 28, parecem ser resultado da maior densidade de fossas na área, não permitindo a redução da concentração com a diluição hidrodinâmica do aquífero ou devido a heterogeneidade na circulação das águas subterrâneas. As concentrações de nitrogênio-nitrato encontravam-se no intervalo de 1,90 a 20 mg/l, de nitrogênio-amoniacal de 0,07 a 2,40 mg/l e de notrogênio em subsuperficie varia de acordo com a sua especiação, não sendo, portanto, tão simples como o do cloreto. O íon nitrato é o estado mais oxidado do nitrogênio e movimenta-se na zona não-saturada como o cloreto, acompanhando o fluxo advectivo do aquífero, não sendo retardado pelo meio. Já o nitrogênio-amoniacal, estável em condições redutoras, devido asua carga positiva, é facilmente adsorvido por materiais argilosos ou por imperfeições estruturais de minerais mal formados, sendo então seu movimento lento e restrito. O nitrogênio-nitrato apresentou a mesma variação espacial observada pelo cloreto. Já as concentrações de nitrogênio-amoniacal e nitrogênio-Kjeldahl mostraram uma maior dispersão de valores. Relação entre os resultados obtidos A condutividade elétrica apresentou uma boa relação com os valores de cloreto e nitrogênio-nitrato. Os resultados obtivos mostram que o cloreto, além de estar em concentrações mais elevadas que o nitrogênio-nitrato, também apresenta uma relação mais estreita com a condutividade elétrica. Apesar da dispersão dos valores, o cloreto e o nitrogênio-nitrato relacionam-se entre si. O nitrogênio-amoniacal e o nitrogênio-Kjeldahl, assim como os parâmetros bacteriológicos não apresentaram relação com a condutividade elétrica. Os coliformes fecais em alguns pontos estiveram ausentes, o que não exclui a contaminação por excretas, uma vez que estes possuem um tempo de sobrevivência em subsuperfície muito menor que muitas bactérias patogênicas e vírus (Geake et al., 1986). Além do problema do tempo de sobrevivência, as contaminações que podem ocorrer diretamente da superfície, por poços mal acabados ou abertos, aumentam o número destas, causando então grandes dispersões entre os dados, uma vez que em alguns poços esta pode ser a principal via de contaminação e não as fossas. No caso do cloreto e do nitrogênio-nitrato a possibilidade de tal contaminação ocorrer é menor que por bacterérias ConclusõesAs análises de água dos poços cacimba da favela Vila Nilza indicaram elevada contaminação por bactérias e por nitrogênio-nitrato no aquífero, resultado da alta densidade de sistemas de saneamento in situ e da proximidade fossa-poço. Desta forma, a avaliação da área de riesco selecionada obteve resultados positivos, constatando-se então a validade do método aqui proposto. Estes resultados podem, portanto, ser estendidos às demais áreas de risco apontadas neste estudo. O índice de vulnerabilidade natural de favela Vila Nilza deve ser interpretado com cuidado, um vez que se refere a um nível de avaliação de risco em escala municipal (1:50.000), servindo ao planejamento urbano-territorial. Apesar do índice ser baixo, há a contaminação das águas subterrâneas, que é resultado da grande concentração de fossas, our seja, da elevada geração de carga contaminante. A partir dai conclui-se que mesmo os locais com baixos índices de vulnerabilidade serão susceptíveis à contaminação, quando sujeitos à disposição elevada a contínua de contaminantes. Parece claro que os coliformes fecais e totais
como indicadores de contaminação bacteriológica das águas subterrânes são
parâmetros de alcance limitado. O curto período de sobrevivência, comparativamente a
alguns microorganismos patogênicos, pode gerar frequentes problemas de "falso
negativo". A interpretação da condutividade elétrica, analisada conjuntamente com o mapa potenciométrico e auxiliada, quando possível, pela medição dos íons cloreto e nitrato, mostrou ser um bom parâmetro indicativo para a identificação da degradação das águas subterrâneas por sistemas de saneamento in situ. Os poços na área de detalhe, na maioria dos casos, são mal construídos e mal conservados, estando algumas vezes totalmente abertos, possibilitando a entrada de muitos contaminantes, sendo então a superfície uma importante via de contaminação das águas subterrâneas. ReferenciasFoster, S.S.D. e HIRATA, R.C.A. (1991) Determinación del riesgo de contaminación de aguas subterráneas. Una metodología basada en datos existentes. CEPIS, OPS/OMS. 2a ed. Lima, Perú. Geake, A.K., Foster, S.S.D., NAKAMATSU, N., VALENZUELA C.F., VALVERDE, M.L. (1986) Groundwater recharge and pollution mechanisms in urban aquifers of arid regions, in depth research at two sites in Lima, Perú. BGS Hidrogeology Research Report 86/11. Wallinford. Oxfordshire. England. INSTITUTO GEOLÓGICO (IG) (1993) Subsídios do meio físico geológico ao planeajamento do Município de Campinas (SP). Programa cartas geológicas e geotécnicas para ao planejamento ambiental na região entre Sorocaba e Campinas. IG/SMA, São Paulo, 3 v. WORLD HEALTH ORGANIZATION (WHO) (1984) Standards for drinking. 2a ed.WHO, Genebra. |
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