DINÂMICA DAS CONTAMINAÇÕES DO SOLO E ÁGUA SUBTERRÂNEA POR EFLUENTE SANITÁRIO EM ÁREA DE...

7/26/2019 DINMICA DAS CONTAMINAES DO SOLO E GUA SUBTERRNEA POR EFLUENTE SANITRIO EM REA DE PRESER

1/9

Cincia & Engenharia (Science & Engineering Journal) ISSN 1983-4071

24 (1): 115 123, jan. jun. 2015

115

DINMICA DAS CONTAMINAES DO SOLO E GUA SUBTERRNEA POR

EFLUENTE SANITRIO EM REA DE PRESERVAO PERMANENTE COMMACRFITAS E GRAMNEAS

SOIL AND GROUNDWATER CONTAMINATIONS BY SANITARY EFFLUENT IN

PERMANENT PRESERVATION AREA WITH MACROPHYTES AND GRASSES

Ronaldo Kanopf de Arajo1, Delmira Beatriz Wolff2, Jussara Cabral Cruz3, Carine Baggiotto4,Marciano Friedrich5

Universidade Federal de Santa Maria, Departamento de Engenharia Sanitria e Ambiental, Avenida Roraima,Prdio 10, CT-LAB, 2oandar, Cidade Universitria, Bairro Camobi, Santa Maria, RS

1Mestre em Engenharia Civil, Recursos Hdricos e Saneamento Ambiental,

E-mail: [email protected] em Engenharia Ambiental, E-mail: [email protected] em Recursos Hdricos e Saneamento Ambiental, E-mail: [email protected].

4Engenheira Sanitarista e Ambiental, E-mail: [email protected] Sanitarista e Ambiental, E-mail: [email protected].

RESUMOUm dos maiores problemas relacionado poluio das guas no Brasil pode ser considerado o lanamento de efluentes semtratamento. O monitoramento ambiental e o desenvolvimento de sistemas de informaes de interesse relevante para apopulao local e as autoridades e, a partir disso, criar uma mudana de comportamentos sociais que melhorem a qualidadede vida. Este trabalho teve como objetivo geral apresentar uma estratgia de monitoramento baseada na construo de ummodelo conceitual de avaliao das contaminaes do solo e da gua no municpio de Santa Maria, RS. Foram monitoradasquatro fontes pontuais de lanamento de efluentes lquidos, quatro poos rasos efluentes lquidos diludos no solo, doispoos de gua subterrnea e o efluente final em um canal de drenagem. Os esgotos despejados nessa rea passam por

tratamento em sistemas constitudos por tanque sptico e filtro anaerbico. Entretanto, foi constatado que ocorre otransporte de contaminantes nos perfis vertical e horizontal do solo, atingindo as guas superficiais e as guas subterrneas.Devem ser tomadas medidas para melhoria dos sistemas de tratamento de efluentes na rea e um plano de gerenciamento degua subterrnea. A abordagem metodolgica de monitoramento permitiu verificar a remoo de contaminantes pelafiltragem no substrato solo planta.Palavras-chave:gerenciamento de resduos lquidos, disposio final, solo, tratamento de esgotos, aqufero.

ABSTRACTOne of the biggest problems related to water pollution in Brazil can be considered the release of untreated effluent. Theenvironmental monitoring and development of information systems is of major interest to the local population andauthorities and may create a social behavior change that improve life quality. The main objective of this paper is to monitorthe discharge of wastewater, their transport through soil and groundwater contamination in an area located in Santa Maria,RS, Brazil. There were monitored four effluents point sources, four shallow wells (diluted wastewater into the ground) andtwo groundwater wells. Sewage dumped in this area undergo treatment systems consisting of tank and septic anaerobic

filter. However, it was found that the contaminants transport occurs in the vertical and horizontal soil profiles, reachingsurface waters and groundwater. Thus, measures to improve wastewater treatment systems in the area must be taken. Themethodological approach to monitoring has shown the contaminants removal by soil-plant substrate filtering.Keywords: waste management, final deposition, soil, sewage treatment, aquifer.

1 INTRODUO

Existem, no Brasil, muitas reas com dficit desaneamento, sendo que 45,7% da populao no servidapor rede de coleta e tratamento de esgotos (IBGE, 2011). Adisposio de efluentes no tratados provenientes desistemas locais domsticos e em pequenas comunidadespode ocasionar a poluio de guas subterrneas e

superficiais com consequente risco sade dos sereshumanos e do meio ambiente (TANNER et al., 2012).Segundo Arajo et al. (2011), as guas subterrneas, por se

encontrarem total ou parcialmente confinadas, sogeralmente mais protegidas da poluio do que assuperficiais devido presena do solo atuando como meiofiltrante. Quando estas guas se tornam poludas e seconcentram num aqufero, este, por estar mais protegido, tambm mais difcil de ser recuperado, pois no estsujeito aos processos de autodepurao comuns aossistemas livres, tais como fotodecomposio, ampla

oxigenao, transformaes microbianas aerbicas etc.O termo vulnerabilidade de aquferos contaminaobusca representar a variao natural conferida pela


2/9

Ronaldo Kanopf de Arajo, Delmira Beatriz Wolff, Jussara Cabral Cruz, Carine Baggiotto, Marciano

Friedrich

116 Cincia & Engenharia, v. 24, n. 1, p. 115 123, jan. jun. 2015

capacidade de atenuao de contaminantes da zona nosaturada ou semiconfinadas acima de um aqufero, comoresultado de processos fsico-qumicos (filtrao,biodegradao, hidrlise, adsoro, neutralizao,volatilizao e disperso), os quais variam de acordo com asua textura, estrutura, teor de argila, matria orgnica, pH,

redox e carbonato (FOSTER, HIRATA, ANDREO, 2013).Assim, a abordagem vulnerabilidade precisa ser muitomelhor harmonizada com preveno de poluentes eestratgias limite", em que a descarga de certas substnciasqumicas de alta mobilidade, toxicidade e com risco decausar poluio (como vrios solventes industriais e algunsprodutos farmacuticos) impedida ou limitada, utilizandoatenuao natural apenas para a gesto de contaminantesdegradveis. O monitoramento ambiental e odesenvolvimento de sistemas de informaes pela coleta dedados, de forma que se estabelea uma viso sistmica darealidade de interesse relevante para a populao local eas autoridades e a partir disso incentivar uma mudana de

comportamentos sociais que melhorem a qualidade devida.Segundo Oliveira e Von Sperling (2011) os riscos de

contaminao das guas subterrneas e da populao tmmotivado um grande nmero de pesquisas sobre acontaminao por sistemas estticos de tratamento deesgotos domsticos (fossas, tanques spticos, disposio nosolo), principalmente aqueles que possuem uma etapa dedisposio no solo como parte integrante do processo.Estes sistemas in situ representam um grande risco decontaminao da gua subterrnea (FOSTER; HIRATA;HOWARD, 2011). Os riscos tm aumentado devido crescente utilizao destes sistemas, e tambm devido

sua inadequada manuteno, principalmente em pases emdesenvolvimento. No entanto, mesmo pases desenvolvidosfazem uso deste tipo de sistema de tratamento e disposiode esgotos.

Em reas de lanamento de esgotos diretamente sobrea superfcie do solo, como ocorre em reas urbanas e ruraisem todo o mundo, torna-se necessria a busca porestratgias de proteo de reas de preservao permanentee mananciais de visem a reduo da presso pela procurade novos mananciais e assegurar gua bruta em qualidadeadequada sade humana. Isto fundamental em locaisonde existam poos tubulares profundos de abastecimentohumano de gua subterrnea e tambm ocorra o

lanamento de esgotos que percolam no solo (MARION,2011). Os sistemas aquticos so receptores das descargasresultantes das vrias atividades humanas nas baciashidrogrficas. Sendo assim, a presena da vegetao ciliar fundamental para manuteno da qualidade dos recursoshdricos.

Existe uma rea que foi degradada pelo lanamento deesgotos e o seu estudo foi realizado com vistas a construira estratgia de recuperao. A partir do modelo conceituale outros estudos realizados estabeleceu-se a estratgia dequantificar a reduo da contaminao neste sistema(ANGNES; SILVEIRA, 2006; D`VILA, 2009;RECKZIEGEL, 2012). A estratgia de monitoramento da

contaminao nesta rea foi desenvolvida por Reckziegel(2012) e, neste trabalho, so apresentados os resultados das

anlises fsico-qumicas realizadas como continuidade aotrabalho conduzido pela autora.

Devido ao lanamento de efluentes e s caractersticasparticulares da rea, algumas macrfitas aquticas sedesenvolveram no local, como a Typha domingensis, eespcies de gramneas, como Pannisetum purpureum,

conhecidos respectivamente como taboa e capim-elefante.Parte do efluente lanado no solo acumula-se nessa rea eescoa por um canal (CDE canal de drenagem de efluente)at alcanar um crrego. Os efluentes lanados nessa rearecebem tratamento por meio de tanque sptico seguido defiltro anaerbico, localizados a cerca de 30,0 m do pontode despejo.

As reas de preservao permanente apresentamfuno ambiental de preservar os recursos hdricos, apaisagem, a estabilidade geolgica e a biodiversidade,facilitar o fluxo gnico de fauna e flora, proteger o solo eassegurar o bem-estar das populaes humanas.

O objetivo geral deste trabalho apresentar uma

estratgia de monitoramento baseada na construo de ummodelo conceitual desenvolvido por Reckziegel (2012), deavaliao da contaminao do solo e da gua em uma reasituada no municpio de Santa Maria, RS.

2 MATERIAL E MTODOS

Este trabalho foi desenvolvido no municpio de SantaMaria, no estado do Rio Grande do Sul, em uma rea decerca de 1.700 m2(Figura 1) em que ocorre o lanamentode efluentes lquidos sanitrios diretamente sobre asuperfcie do solo.

Figura 1 rea de estudo e pontos de coleta de efluentes, soluodo solo, gua superficial e subterrnea

Legenda: CDE = canal de drenagem de efluente; FP = fontepontual; PM = poo de monitoramento; PMR = poo demonitoramento raso.

Foi realizado o monitoramento de quatro fontespontuais de lanamento de esgoto no solo, denominadasFP-31, FP-32, FP-31A e FP-50 e de dois poos demonitoramento de gua subterrnea (PM-01 e PM-02).

O perodo de monitoramento foi de agosto de 2012 afevereiro de 2013 e foram realizadas dez campanhas de


3/9

Dinmica das contaminaes do solo e gua subterrnea por efluente sanitrio em rea de preservao

permanente com macrfitas e gramneas

Cincia & Engenharia, v. 24, n. 1, p. 115 123, jan. jun. 2015

117

amostragem. Foram determinados os parmetros: pH,condutividade eltrica (CE), turbidez, coliformes totais,Escherichia coli, demanda bioqumica de oxignio(DBO5,20), slidos totais (ST), slidos em suspenso (SS),slidos dissolvidos (SD), e alcalinidade. Os procedimentosanalticos seguiram o Standard Methods for the

Examination of the Water and Wastewater (APHA,AWWA, WPCF, 2012).As vazes de lanamento de efluentes de FP-31, FP-

32 e FP-50 foram determinadas pela medio direta. Noponto FP-31A realizou-se a medio da vazo pelo mtodoestrutural utilizando-se calha Parshall.

A metodologia de amostragem e monitoramento dasoluo do solo nos poos rasos da gua subterrnea nospoos profundos seguiu a norma da CETESB 6.410 (1999)e Feitosa et al. (2008). Os valores encontrados para ospoos PM-01 e PM-02 nas anlises de qualidade da guaforam comparados aos valores de referncia sugeridos porSantos (2008) e com a Portaria 2.914 (Ministrio da Sade,

2011).Para a avaliao da reduo da concentrao deDBO5,20, slidos totais, slidos em suspenso, coliformestotais e E. coli entre a entrada (fontes pontuais) e a sada(canal de drenagem de efluente CDE) foi realizado oclculo da mdia ponderada das concentraes de DBO5,20

das quatro fontes pontuais, de acordo com a equao damistura (Equao 1) (von SPERLING, 2005).

(1)

Em que:Co= concentrao do constituinte na mistura (mg.L-1);C1 = concentrao do constituinte no componente 1,imediatamente a montante do ponto de mistura;C2 = concentrao do constituinte no componente 2,imediatamente a montante do ponto de mistura;Q1= vazo do componente 1 (L.s-1);Q2= vazo do componente 2 (L.s-1).

3 RESULTADOS E DISCUSSO

Na Tabela 1 so apresentados os resultados das anlisesfsico-qumicas e biolgicas para FP-31, FP-32, FP-31A e

FP-50 nas campanhas de amostragem, no perodo de15/08/2012 a 27/02/2013.

Tabela 1 Anlises fsico-qumicas e biolgicas para as fontes pontuais de esgoto

FPVazo(m3.s-1)

pHCE

(S.cm-1)Turbidez(NTU)

Colif. totais(NMP.100mL-1)

E. coli

(NMP.100mL-1)DBO5,20(mg.L-1)

Alcalin.(mg.L-1)

SS(mg.L-1)

ST(mg.L-1)

SD(mg.L-1)

31

Mdia 1,37 759 149 3,2E+07 4,3E+06 886 175,1 175,1 1.034,4 859,3

Mediana 1,27 7,0 708 153 2,2E+07 3,4E+06 479 163,4 163,4 722,0 574,3

Desvio P. 0,75 160 20 3,4E+07 3,6E+06 1.288 95,3 95,3 900,3 927,2

32

Mdia 0,49 1.083 137 3,2E+07 3,0E+06 1.167 282,0 73,6 605,1 531,5

Mediana 0,30 8,3 994 70 1,2E+07 1,7E+06 470 257,5 65,7 596,5 530,8

Desvio P. 0,59 339,8 170 4,3E+07 2,6E+06 1452 129,3 59,0 324,9 314,8

31-A

Mdia 0,64 597 173 3,5E+06 5,2E+05 432 182,0 179,5 723,5 544,0

Mediana 0,54 8,0 652 113 1,7E+07 3,2E+06 527 180,5 111,5 142,0 30,5

Desvio P. 0,27 956 155 7,8E+06 1,8E+06 37 230,9 245,9 401,5 155,6

50

Mdia 0,12 759 149 3,2E+07 4,3E+06 886 230,6 175,1 1.034,4 859,3

Mediana 0,09 7,0 708 153 2,2E+07 3,4E+06 479 222,0 163,4 722,0 574,3

Desvio P. 0,10 160 20 3,4E+07 3,6E+06 1.288 52,7 95,3 900,3 927,2

Com base nas concentraes de DBO5,20encontradasobserva-se que os efluentes apresentam caractersticas deesgoto sanitrio. Porm, em algumas campanhas deamostragem as concentraes encontradas foram muitosuperiores ao descrito na literatura para esse tipo deefluente (domsticos ou sanitrios).

Para FP-31, em sete das dez campanhas encontrou-seconcentraes de DBO5,20 abaixo de 600 mg.L-1, que aconcentrao mxima indicada na literatura para efluentessanitrios, de acordo com von Sperling (2005). Em quatrocampanhas essas concentraes foram muito superiores a600 mg.L-1, com concentrao mxima encontrada deDBO5,20de 4.236 mg.L-1.

Para FP-32 ocorreu situao semelhante em relao sconcentraes esperadas. Em seis das dez campanhasrealizadas foram encontradas concentraes de DBO5,20

tpicos de efluentes domsticos, de acordo com a literatura.Em quatro campanhas de amostragem os valores forammuito elevados, com mximo de 3.870 mg.L-1de DBO5,20.

Para a fonte FP-31A foram encontradas DBO5,20caractersticas de esgotos domsticos em sete das dezcampanhas. Nessa fonte pontual foi encontrada a segundamaior concentrao de DBO5,20, considerando todas asfontes, de 5.807 mg.L-1, na campanha do dia 26:09:2012.

Para FP-50, em seis coletas a DBO5,20 apresentouconcentraes dentro da faixa citada na literatura paradespejos domsticos.

Na campanha 4 foram encontradas as maioresconcentraes de DBO5,20 para as quatro fontes pontuais.Na campanha 6, realizada no dia 19/12/2012, foi verificadoum valor extremo de DBO5,20 para FP-32 (outlier). Osresultados encontrados nas dez campanhas de amostragemrealizadas indicam que os efluentes lanados na rea deestudo no so exclusivamente sanitrios.

A alcalinidade mdia da fonte FP-31 foi de 175,1, da

FP-32 foi de 282,0, da FP-31A foi de 182,0 mg.L

-1

. Aalcalinidade mdia para FP-50 foi de 230,6 mg.L-1. Aalcalinidade um parmetro muito importante no


4/9


Friedrich


acompanhamento de sistemas de tratamento de esgoto,uma vez que este parmetro corresponde capacidade detamponamento, ou seja, tem a funo de resistir diminuio brusca de pH.

A faixa de pH dos efluentes das fontes pontuais FP-31e FP-50 est de acordo a faixa tpica indicada por von

Sperling (2005) para esgotos predominantementedomsticos, entre 6,7 a 8,0. Em algumas campanhas osvalores de pH foram superiores a 8,0 para essas fontes.Para FP-32 e FP-50 foram observados pH mdios de 8,1 e8,0, respectivamente, o que demonstra que efluentes comcaractersticas no domsticas so lanados por essastubulaes.

Na Tabela 2 so apresentados os valores mdios devazo, concentrao de DBO5,20, SS e E. coli das fontespontuais FP-31, FP-32, FP-31A e FP-50 e os padresestabelecidos pela Resoluo CONSEMA n. 128/2006 paraefluentes lanados em guas superficiais. Os padres delanamento da Resoluo CONSEMA n. 128/2006 esto

apresentados entre parnteses na Tabela 2, devido variao de acordo com a faixa de vazo de lanamentopara cada fonte pontual. Foi considerado, neste caso,devido s caractersticas dos efluentes, FP-31 e FP-31A,como fontes poluidoras de origem no domstica, para averificao do atendimento dos padres de emisso dalegislao do Estado do Rio Grande do Sul.

Tabela 2 Fontes pontuais e padres de lanamento da Resoluo CONSEMA n. 128/2006

Nota: *Padres de emisso para fontes poluidoras exceto efluentes lquidos domsticos; **Padres de emissopara efluentes lquidos domsticos.

Em relao aos limites de lanamento de efluentesestabelecidos pela Resoluo CONSEMA n. 128/06 paraDBO e E. coli, as fontes pontuais FP-31 e FP-32apresentaram concentraes acima dos padres,considerando a hiptese de que o lanamento ocorra emum corpo receptor. No ocorre atendimento aos padres dalegislao do parmetro slidos em suspenso para asfontes FP-31 e FP-50. Essa comparao foi realizadaconsiderando os resultados mdios entre todas ascampanhas deste estudo.

Em seis campanhas para FP-31 e sete campanhas paraFP-50 as concentraes de SS foram superiores aospadres normativos definidos pela Resoluo CONSEMAn. 128/2006. Para FP-32, em apenas uma campanha aconcentrao de SS foi superior ao estabelecido pelalegislao.

Segundo Reckziegel, entre fevereiro e maio de 2012os parmetros DBO5,20, SS e Escherichia coli das fontespontuais FP-31, FP-32 e FP-31A estavam acima doslimites estabelecidos pela legislao, com exceo da FP-31A para Escherichia coli, em que no h concentraomxima estabelecida para vazes inferiores a 200 m.dia-1.

Assim como ocorreu nessa pesquisa, Castro et al.(2012) tambm encontraram concentraes de DBO muitoacima daquelas esperadas para efluentes domsticosprovenientes de sistemas individuais de tratamento, comotanques spticos e sumidouros. Foram analisadas noveamostras que apresentaram DBO5,20mdia de 1.253 mg.L-1. Isso evidencia a necessidade de busca de solues detratamento secundrias para os efluentes domsticos noBrasil.

Na Tabela 3 so apresentados os resultados dasanlises fsico-qumicas e biolgicas para PMR-02, PMR-03, PMR-04 e PMR-05 nas campanhas de amostragem, noperodo de 15/08/2012 a 27/02/2013.

As concentraes mdias de DBO5,20para cada pooapresentam-se com grande variao entre as campanhas,verificada pelos elevados desvios padro (PMR-02: 266,0 194,0; PMR-03: 269,0 219,0; PMR-04: 241,0 171,0e PMR-05: 246,0 206,0 mg.L-1). Entretanto percebe-se,pela visualizao da tabela 3, uma proporcionalidade entreas concentraes de DBO5,20para os quatro poos rasos emcada campanha. Isso pode estar ligado distncia relativadas fontes pontuais. Sabe-se que os efluentes lanadospelas fontes pontuais FP-31, FP-31A, FP-32 e FP-50possuem fluxo preferencial pelo lado esquerdo.

Em relao s anlises microbiolgicas os quatropoos rasos apresentaram contagem parecida do nmero decoliformes totais e Escherichia coli. Possivelmente, issoseja ocasionado pela passagem preferencial do fluxo nessaporo do terreno. Entre os poos PMR-03 e PMR-04,instalados lado a lado, porm em profundidades distintas,percebe-se uma reduo no nmero de coliformes.Entretanto, essa reduo no chega a ser significativa edemonstra que h evidente comunicao entre as duassees estratigrficas do solo. Ou seja, o efluenteproveniente das fontes pontuais est infiltrando para acamada de solo subjacente e comprometendo a qualidadeda gua nessa seo hidrogeolgica.

As contagens mais baixas de coliformes totais e E.coli foram encontradas na campanha 3, para os poosPMR-02 e PMR-04. A contagem de coliformes totais foi


5/9




119

equacionamento, devido complexidade do ambienteestudado. Os processos de sobrevivncia, reteno etransporte de microrganismos dependem de fatores como a

temperatura, a precipitao pluviomtrica, o tipo de solo eo teor de umidade do solo.

Tabela 3 Anlises fsico-qumicas e biolgicas para PMR-02, PMR-03, PMR-04 e PMR-05

PMR pHCondut.

(S.cm-1

)

Turbidez

(NTU)

Colif. totais

(NMP.100mL-1

)

E. coli

(NMP.100mL-1

)

DBO5,20

(mg.L-1

)

Alcalin. (mg.L-1)

02

Mximo 7,4 830 155 >2,4E+08 1,7E+05 480 560,0

Mnimo 6,8 684 48


6/9


Friedrich


na faixa de 10 a 100 S.cm-1 e, em ambientes poludos poresgoto domstico ou industrial, os valores decondutividade podem chegar a 1.000 S.cm-1(BRIGANTE; ESPINDOLA, 2003).

Os quatro poos rasos apresentaram valores de pHdentro desta faixa de 5,5 a 8,5, de acordo com Santos

(2008), para todas as dez campanhas realizadas. A variaode pH observada foi: PMR-02: 7,4 a 6,8; PMR-03: 6,9 a6,3; PMR-04: 6,9 a 6,3, e PMR-05: 6,9 a 3,1. A maior

variao verificou-se para o poo PMR-05, com valor depH 3,1 para a campanha 8 (alm disso, nessa campanha aalcalinidade foi nula e a condutividade muito alta - 871S.cm-1).

Na Tabela 4 so apresentados os resultados dasanlises fsico-qumicas e biolgicas para PM-01 e PM-02

nas campanhas de amostragem, no perodo de 15/08/2012a 27/02/2013.

Tabela 4 Resultados das anlises fsico-qumicas e biolgicas para PM-01 e PM-02PM

(gua subterrnea)pH

CE(S.cm-1)

Turbidez(NTU)


E. coli

(NMP.100mL-1)DBO5,20(mg.L-1)

Alcalin.(mg.L-1)

01Mdia 163 5 9,0E+03 5,6E+03 28 67,4

Mediana 5,9 161 5 2,4E+03 1,3E+02 7 64,0Desvio Padro 9 1 9,6E+03 9,5E+03 39 18,4

02Mdia 293 6 3,4E+04 2,9E+02 32 136,4

Mediana 6,3 305 6 2,4E+03 1,0E+02 17 128,9Desvio Padro 47 2 6,7E+04 4,6E+02 79 62,0

A mediana do pH para os poos PM-01 e PM-02 foide 5,9 e 6,3, respectivamente. Esses resultados ficarammuito prximos ao limite mnimo indicado por Santos(2008) para este parmetro, considerando guassubterrneas. H, dessa forma, uma tendncia acidificao do meio, quanto mais distante das fontes deemisso de efluentes lquidos. Por essa interpretao possvel supor que no local de acmulo e passagem dosefluentes a matria orgnica esteja mais estvel emcomparao ao efluente lanado.

O poo PM-01 apresentou valor mdio de turbidez de5 NTU e o PM-02 de 6 NTU. Para turbidez o Valor

Mximo Permitido (VMP) estabelecido na Portaria n.2.914 (Ministrio da Sade, 2011) de 5 uT (unidade deTurbidez) em poos para abastecimento humano. Logo,pode-se considerar que ambos os poos monitorados estono limite do Valor Mximo Permitido, apesar de no seremutilizados para o abastecimento humano.

A condutividade eltrica mdia para o PM-01 foi de163 S.cm-1e para o PM-02 foi de 293 S.cm-1. SegundoLibnio (2010), guas naturais possuem valores inferioresa 100 S.cm-1, podendo atingir at 1.000 S.cm-1quandoocorre o lanamento de efluentes domsticos e industriais.Dessa forma, percebe-se pelos resultados encontrados queocorre movimentao da pluma de contaminao para as

camadas mais profundas na rea de estudo. Hpredominncia do fluxo de percolao maior doscontaminantes na direo nordeste, obtendo-se valoresmais elevados de condutividade eltrica no PM-02 emrelao ao PM-01. Essa situao observada tambm paraa alcalinidade das amostras dos dois poos. Para PM-01 aalcalinidade mdia foi de 67,4 mg.L-1e para PM-02 foi de136,4 mg.L-1.

Santos Filho e Hirata (2002) encontraram variao decondutividade eltrica de 11,8 a 1.929,0 uS.cm-1 eassumiram como background valores at o limite de 80uS.cm-1. Nas guas subterrneas, a concentrao deDBO5,20 em geral, inferior a 5,0 mg.L -1 e ocorrncias

acima podem indicar contaminao (SANTOS, 2008). Asconcentraes mdias de DBO5,20 para PM-01 e PM-02encontrados foram, respectivamente, 28 e 32 mg.L-1

(desvios padro: 39 mg.L-1 e 79 mg.L-1). Foi observadauma grande variao nesse parmetro, com concentraesmximas de 109 e 246 mg.L-1 e mnimos de 1 e 3 mg.L-1,respectivamente. Reckziegel (2012) encontrou valoresmdios de DBO5,20 de 26 mg.L-1 para o poo PM-01 e 34mg.L-1 para o poo PM-02, o que indicar estar a ocorrercontaminao do aqufero por matria orgnica.

A contagem mdia de coliformes totais para PM-01foi de 9,0E+03 NMP.100mL-1e de 3,4E+04 NMP.100mL-1para PM-02, com desvio padro de 9,6E+03 e 6,7E+04,respectivamente. Para PM-01 o valor mdio de contagemde Escherichia coli foi de 5,6E+03 NMP.100mL-1 e para

PM-02, foi de 2,9E+02 NMP.100mL-1

, com desvio padrode 9,5+03 e 4,6E+02, respectivamente. Santos (2004)analisou a concentrao de coliformes termotolerantes emsolo fertirrigado com esgoto sanitrio tratado e constatouausncia completa desses organismos, em todo o perfil dosolo, quando a irrigao era suspensa por mais de umasemana, e a presena apenas at a profundidade de 0,20 m,quando a fertirrigao era suspensa por uma semana.

Na Figura 2 apresentado um perfil estratigrficocom a relao entre o pH e a distncia das fontes pontuaisde lanamento de efluente no solo para os poos PMR-02,PMR-03, PMR-04 e PMR-05. A descrio das camadasestratigrficas do solo apresentada nessa figura foi

realizada por Reckziegel (2012) de acordo com o perfilobservado na escavao de duas trincheiras na rea deestudo. Assim, se visualiza o processo de acidificao queocorre na estabilizao da matria orgnica lanada no solopelas quatro fontes pontuais.

De acordo com a variao (reduo) nos parmetrosde qualidade investigados percebe-se que ocorre oconsumo da matria orgnica no perfil vertical do solo,com significativa reduo de coliformes totais eEscherichia coli. Entretanto, verifica-se que o efluentelanado pelas quatro fontes pontuais atinge o aquferoprofundo, possivelmente pelo transporte pelas partculascoloidais na gua.

Os sistemas de gua subterrnea so bem maisresistentes poluio dos que os de gua superficial, pois acamada de solo sobrejacente atua como filtro fsico,


7/9




121

qumico e biolgico. No entanto, quando contaminada, temum custo muito alto de recuperao alm de existirtambm um tempo longo neste processo.

Figura 2 Relao entre o pH e a distncia das fontes pontuaispara os poos rasos

Na Tabela 5 so apresentados os resultados dasanlises para o CDE. A mdia de contagem de coliformes

totais para as quatro fontes pontuais de lanamento deefluentes foi de 3,9E+07 NMP.100mL-1. A mdia decontagem de coliformes totais para o CDE foi de 5,5E+04NMP.100mL-1. Dessa forma, a reduo mdia decoliformes totais, entre a entrada e a sada, foi de99,8588%.

A mdia de contagem de Escherichia coli para asquatro fontes pontuais de lanamento de efluentes foi de5,5E+06 NMP.100mL-1. A mdia de contagem de E. colipara o CDE foi de 2,1E+03 NMP.100mL-1. Assim, areduo mdia de Escherichia coli, entre a entrada e asada do sistema, foi de 99,9623%.

Considerando a entrada de efluentes pelo lanamentodas fontes pontuais e a sada do sistema solo-planta nocanal de drenagem (CDE) verificou-se uma boa reduo decoliformes totais eE. coli.

A reduo mdia da concentrao de slidos totais foide 76,97% a entre a entrada e a sada do sistema (Fontespontuais e CDE), considerando as dez campanhas de

amostragem. A reduo mxima observada foi de 97,88%(campanha 3) e a mnima foi de 35,61% (campanha 2).

Tabela 5 Resultados das anlises fsico-qumicas e biolgicas para CDE

CDE pHCE

(S.cm-1)Turbidez(NTU)


E. coli

(NMP.100mL-1)DBO 5,20(mg.L-1)

SS(mg.L-1)

ST(mg.L-1)

SD(mg.L-1)

Alcalin.(mg.L-1)

Mdia 494 50 5,5E+04 2,1E+03 215 13,8 332,9 319,1 135,8Mediana 6,9 489 29 4,0E+04 1,3E+03 95 11,3 217,2 214,5 136,1Desvio P. 69 47 5,1E+04 1,8E+03 207 11,1 270,8 270,8 72,9

Na Figura 3 ilustrada a reduo da concentrao de

DBO5,20 entre as fontes pontuais (mdia ponderada dasconcentraes) e o ponto CDE. A reduo mdia deDBO5,20 entre a entrada e a sada do sistema solo-planta, nosentido horizontal de escoamento de efluentes, foi de 50%.Nas campanhas 9 e 10 foi observado aumento dasconcentraes de DBO5,20 no CDE em relao mdiaponderada das fontes pontuais. Devido complexidade dosistema e impossibilidade de equacionamento de todos oscomponentes de entrada de gua no sistema, como aprecipitao pluviomtrica e ao escoamento superficial,so necessrios mais estudos na rea de estudo.

Figura 3 Mdia ponderada de DBO5,20das fontes pontuais e do

CDE

A reduo mdia da concentrao de SS foi de

91,22% a entre a entrada e a sada do sistema (Fontespontuais e CDE), considerando as dez campanhas deamostragem. A reduo mxima observada foi de 98,41%(campanha 6) e a mnima foi de 73,90% (campanha 5)(Figura 4).

Figura 4 Mdia ponderada de SS para as fontes pontuais e paraCDE

A reduo mdia da concentrao de slidos totais(ST) foi de 76,97% a entre a entrada e a sada do sistema

(Fontes pontuais e CDE), considerando as dez campanhasde amostragem, como mostrado na Figura 5. A reduo


8/9


Friedrich


mxima observada foi de 97,88% (campanha 3) e amnima foi de 35,61% (campanha 2).

Figura 5 Mdia ponderada de ST para as fontes pontuais e paraCDE

CONCLUSES

Considerando as dez campanhas de amostragem realizadasentre agosto de 2012 e fevereiro de 2013, entre a entradade efluentes pelas fontes pontuais FP-31, FP-32, FP-31A eFP-50 e o canal de drenagem de efluente (CDE), foiverificada uma reduo mdia de 85,5% na vazo, de50,0% na DBO5,20, de 76,97% de ST, 91,22% de SS,99,8588% de coliformes totais, 99,9623% deE. coli.

Com base nos resultados obtidos foi verificado queocorre o processo de remoo natural de matria orgnicacarboncea, coliformes totais eEscherichia colina rea de

lanamento de efluentes sanitrios diretamente no solocom presena de macrfitas aquticas da espcie Typhadomingensis.

Entretanto, foi constatado que ocorre o transporte decontaminantes nos perfis vertical e horizontal do solo,atingindo as guas superficiais e as guas subterrneas, oque demonstra ser necessrio a minimizao dasconcentraes de DBO5,20, SS eE. colinas fontes pontuaisFP-31, FP-32, FP-31A e FP-50, de forma a atender aospadres de lanamento da Resoluo CONSEMA n.128/2006.

Devido ao uso de gua subterrnea de forma intensapor poos tubulares localizados prximo ao local de

lanamento de esgotos no solo e devido presena deoutros locais onde ocorre essa prtica irregular, torna-senecessrio o monitoramento dessa gua por meio deavaliaes qualitativas. Sabe-se que ainda no foiimplementado um projeto de monitoramento de guassubterrneas nessa rea, apesar do abastecimento ocorrerh mais de 30 anos.

A abordagem metodolgica de monitoramentoutilizada nessa pesquisa permitiu identificar acontaminao e pode ser aplicada em outras reas no Brasilpara solucionar problemas desse tipo.

O uso do modelo conceitual como base para omonitoramento do solo e da gua permitiu verificar a

capacidade de remoo de poluentes pelo sistemaconstitudo pelo substrato de solo e plantas (macrfitas

aquticas). Esse tipo de abordagem muito importantepara auxiliar na tomada de decises visando a recuperaode reas degradadas e contaminadas, devido aoentendimento que se verifica do processo de contaminao.

REFERNCIAS

ANGNES, F. B.; SILVEIRA, G. L. Avaliao do impactoda ao antrpica atravs do monitoramento quali-quantitativo dos recursos hdricos. Revista Brasileira deAgroecologia, v. 1, n. 1, 2006.ARAJO, P. P.; OLIVEIRA, F. A.; CAVALCANTE, I.N.; QUEIROZ, J. C. B.; CARNEIRO, B. S.; TANCREDI,A. C. F. N. S. Classificao hidroqumica e contaminaopor nitrato no aqufero livre Barreiras na bacia do rioCapito Pocinho regio do mdio rio Guam na Amazniaoriental. Revista Ambiente & gua, v. 6, n. 2, p. 266-281, 2011. http://dx.doi.org/10.4136/ambi-agua.199.BRIGANTE, J.; ESPINDOLA, E. L. G. Limnologia

fluvial: Um estudo no Rio Mogi Guau. So Carlos:RiMa, 2003, 255 p. PMid:19400057.CASTRO, I. M. P.; GOMES, J. P. M.; OLIVEIRA, M. C.S.; SANTOS, Y. T. C.; LIMA, J. Q. Matria orgnica enitrognio em resduos esgotados de fossas e tanquesspticos residenciais da cidade de Juazeiro do Norte, CE.In: VII Congresso Norte Nordeste de Pesquisa eInovao, Palmas, TO, Brasil, 2012. Disponvel em:. Acesso em: 13 jun. 2013.CETESB COMPANHIA DE TECNOLOGIA ESANEAMENTO AMBIENTAL.Amostragem emonitoramento das guas subterrneas 6.410.So

Paulo: CETESB, 1999. Disponvel em:.Acesso em: 10 jun. 2012.CONSEMA Conselho Estadual do Meio Ambiente.Resoluo no128, de 24 de novembro de 2006. Dispesobre a fixao de Padres de Emisso de EfluentesLquidos para fontes de emisso que lancem seus efluentesem guas superficiais no Estado do Rio Grande do Sul.Secretaria do Meio Ambiente, Porto Alegre, RS, 2006.D`VILA, R. F. Ensaio metodolgico de avaliao deimpacto antrpico na Bacia Hidrogrfica daUniversidade Federal de Santa Maria, RS.2009. 174 f.Dissertao (Mestrado em Engenharia Civil), Universidade

Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, 2009.ESTEVES, F. A.; THOMAZ, S. M.Comunidade deMacrfitas Aquticas.In: Francisco de Assis Esteves.(Org.). Fundamentos de Limnologia, 3. ed. Rio de Janeiro:Intercincia, v. 1, p. 461-520, 2011.FEITOSA, F. A. C.; MANOEL FILHO, J.; FEITOSA, E.C.; DEMETRIO, J. G. Hidrogeologia: conceitos eaplicaes, 3. ed., Rio de Janeiro: CPMR, FPE/LABHID,2008, 812 p.FOSTER, S.; HIRATA, R.; ANDREO, B. The aquiferpollution vulnerability concept: aid or impediment inpromoting groundwater protection? HydrogeologyJournal, v. 21, n. 7, p. 13891392, 2013.

http://dx.doi.org/10.1007/s10040-013-1019-7.


9/9




123

FOSTER, S.; HIRATA, R.; HOWARD, K. Groundwateruse in developing cities: policy issues arising from currenttrends. Hydrogeology Journal, v. 19, n. 2, p. 271-274,2011. http://dx.doi.org/10.1007/s10040-010-0681-2.HENRY, K. A. Occurrence of Escherichia coli (E coli)and Enterococcus in shallow groundwater adjacent to

onsite wastewater treatment systems in WashingtonNorth Carolina. 2012. 113 f. Dissertao (Mestrado naFaculty of the Department of Geological Sciences), EastCarolina University, North Carolina, USA, 2012.IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica.Atlas de saneamento 2011. Rio de Janeiro, 2011, 268 p.KANYERERE, T.; LEVY, L.; XU, Y.; SAKA, J.Assessment of microbial contamination of ground water inupper Limphasa River catchment, located in a rural area ofnorthern Malawi. Water SA, v. 38, n. 4, p. 581-596, 2012.Disponvel em:. Acessoem: 17 out. 2013.

LIBNIO, M. Fundamentos de qualidade e tratamentode gua.3. ed. Campinas, SP: Editora tomo, 2010.MARION, F. A. guas subterrneas, atividadespotencialmente contaminantes e o aporte dogeoprocessamento na definio de conflitos. GeoambienteOn-line, n. 17, Jata, GO, jul./dez., 2011.MATOS, B. A.Avaliao da ocorrncia e do transportede microrganismos no aqufero fretico do cemitrio deVila Nova Cachoeirinha, municpio de So Paulo. 2001.172 f. Tese (Doutorado em Recursos Minerais eHidrogeologia), Universidade de So Paulo, So Paulo,2001.MINISTRIO DA SADE. Portaria 2.419, de 12 de

dezembro de 2011. Dispe sobre os procedimentos decontrole e de vigilncia da qualidade da gua paraconsumo humano e seu padro de potabilidade. 2011.OLIVEIRA, S. M. A. C.; von SPERLING, M. PotenciaisImpactos de Sistemas Estticos de Esgotamento Sanitriona gua Subterrnea Reviso de Literatura. RevistaBrasileira de Recursos Hdricos, v. 16, n. 4, p. 95-107,2011.RECKZIEGEL, T. Modelo conceitual de contaminaopor emisso de efluente no solo: Bacia EscolaCampus/UFSM. 2012. 168 f. Dissertao (Mestrado emEngenharia Civil), Universidade Federal de Santa Maria,Santa Maria, RS, 2012. PMCid:PMC3854290.

ROCHA, R. E. M.; PIMENTEL, M. S.; ZAGO, V. C. P.Avaliao de biosslido de guas servidas domiciliarescomo adubo em couve. Pesquisa AgropecuriaBrasileira, v. 38, n. 12, p. 1435-1441, 2003.http://dx.doi.org/10.1590/S0100-204X2003001200010.SANTOS, A. C. Noes de Hidrogeoqumica. Cap. 5,2008.In: Feitosa, F. A. C.; Manoel Filho, J.; Feitosa, E. C.;Demtrio, J. G. A. (orgs.) Hidrogeologia Conceitos eAplicaes. CPRM, Servio Geolgico do Brasil, 3. ed.revisada e ampliada, Rio de Janeiro: CPRM, LABHID,2008.SANTOS, S. S. Influncia da aplicao, via irrigaopor gotejamento, de esgoto sanitrio tratado na cultura

do cafeeiro e no solo. 2004. 70 f. Dissertao (Mestrado

em Engenharia Agrcola), Universidade Federal de Viosa,Viosa, MG, 2004.SANTOS FILHO, M. G.; HIRATA, R. O impacto naqualidade da gua subterrnea gerado pela disposio deresduos slidos urbanos, estudo de caso em Tatu, SP,Brasil. Ground water and Human Development.In:

Bocanegra, E.; Martnez, D.; Massone, H. (eds.), XXXIIAIH Congreso Mar del Plata, 2002.SILVA, J. B. G; MARTINEZ, M. A.; PIRES, C. A.;ANDRADE, I. P. S.; SILVA, G. T. Avaliao dacondutividade eltrica e pH da soluo do solo em umarea fertirrigada com gua residuria de bovinocultura deleite. Irriga, Botucatu, Edio Especial, p. 250-263, 2012.SILVA, J. L. S.; MOREIRA, C. M. D.; OSORIO, Q. S.;LOBLER, C. A. Captaes de gua subterrnea noCampus da UFSM, Santa Maria, RS. RevistaMonografias Ambientais, v. 9, p. 1953-1969, 2012.TANNER, C. C.; SUKIAS, J. P. S.; HEADLEY1, T. R.;YATES, C. R.; STOTT, R. Constructed wetlands and

denitrifying bioreactors for on-site and decentralizedwastewater treatment: comparison of five alternativeconfigurations. Ecological Engineering, v. 42, p. 112123, 2012. Disponvel em:. Acesso em: 02 set. 2013.TELLES, D. A.; COSTA, H. P. G. (orgs.) Reuso da gua:Conceitos, teorias e prticas, 2. ed., So Paulo: EditoraEdgard Blcher, 2011, 424 p.von SPERLING, M. Introduo qualidade das guas eao tratamento de esgotos. 3. ed., Belo Horizonte:Departamento de Engenharia Sanitria e Ambiental,Universidade Federal de Minas Gerais, 2005.

DINÂMICA DAS CONTAMINAÇÕES DO SOLO E ÁGUA SUBTERRÂNEA POR EFLUENTE SANITÁRIO EM ÁREA DE...

Documents

Transcript of DINÂMICA DAS CONTAMINAÇÕES DO SOLO E ÁGUA SUBTERRÂNEA POR EFLUENTE SANITÁRIO EM ÁREA DE...