sde
Paulo De 
  
Castro Vieira 
  
Marcos Von Sperling 
  
Martin Seidl 
  
Nilo Nascimento 
  
Lucas Samuel 
  
Santos Brasil 
  
Lucas Samuel Santos 
  
Microbacias Urbanizadas 
  
Engenheiro Sanitarista 
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
Caracterização da qualidade das águas em microbacias urbanizadas (Belo Horizonte -MG)

 

A situação ainda se agrava devido ao acréscimo da poluição de nossos corpos hídricos por fontes não pontuais (fontes difusas) que aparecem como conseqüência do processo de urbanização. Esta causa alterações qualitativas e quantitativas, principalmente através do escoamento superficial das águas precipitadas sobre a bacia e do sistema de esgotamento sanitário (sistema separador) ineficiente. Segundo Tomaz (2007), as fontes difusas se tornam responsáveis por 25% da poluição de córregos e rios no Brasil.

Neste contexto se insere o programa de pesquisa e desenvolvimento na área de recursos hídricos em áreas urbanas, intitulado SWITCH (Sustainable Water Management Improves Tomorrow's Cities' Health), Gestão Sustentável das Águas para o Aprimoramento da Qualidade de Vida nas Cidades do Futuro, promovido pela UNESCO a partir de 2005. O programa é composto por uma rede de 32 instituições de 15 países, da qual fazem parte a Prefeitura de Belo Horizonte (PBH) e a UFMG, visando, entre outros, o desenvolvimento de metodologias para o gerenciamento e o controle da poluição dos recursos hídricos em áreas urbanas (EUROPEAN COMMISSION, 2005) Dentre as atividades de pesquisa propostas pelo projeto SWITCH destacam -se nesta pesquisa a área de atuação voltada ao desenvolvimento, aplicação e avaliação de técnicas não convencionais (compensatórias) de drenagem urbana com as funções em controle do regime hídrico e o tratamento da qualidade dos corpos hídricos impactados por fontes difusas de poluição.

Esta pesquisa tem por objetivo caracterizar a qualidade das águas de duas microbacias urbanizadas, sendo uma bastante impactada (córrego do Brejo do Quaresma) e uma menos impactada (córrego d'Água Funda) em Belo Horizonte -MG, através de parâmetros indicadores (físico-químicos, químicos e microbiológicos) e analisar a influência de cargas poluidoras associadas aos usos e ocupações exercidas em seus solos.

MATERIAL E MÉTODOS

ÁREAS DE ESTUDOS a) Bacia do Brejo do Quaresma

O estudo em questão contempla o monitoramento de parâmetros indicadores de qualidade de água em locais de amostragem a jusante dos canais principais das microbacias dos córregos d'Água Funda e Brejo do Quaresma em Belo Horizonte -MG, tributárias da sub bacia do rio das Velhas integrante da bacia do rio São Francisco (Figura 1).

A microbacia do córrego Brejo do Quaresma tributária da bacia elementar do córrego Vilarinho está inserida na bacia do ribeirão Isidoro, principal afluente do ribeirão da Onça, sub-bacia do rio das Velhas. Localizandose na região de Venda Nova, a bacia elementar do córrego Vilarinho apresenta uma população aproximada de 146.943 habitantes (hab.) e uma densidade populacional de 93 hab./ha para uma área de drenagem 1,3 km², caracterizando a como de alta densidade (IBGE, 2000; In: PMS -BH, 2004/2007).

Para uma população estimada de 14.881 hab. e uma densidade populacional de 122hab/ha, a microbacia do córrego Brejo do Quaresma apresenta características de um ecossistema impactado pela ação antrópica como trechos em sua extensão em leito canalizado aberto (260 m) e fechado (445 m), erosões no leito natural, margens ocupadas por construções irregulares, acúmulo de grande quantidade de resíduos sólidos e lançamento de esgoto doméstico via águas pluviais na rede de drenagem e diretamente no córrego devido à inexistência e parcialidade da rede coletora de esgotos segundo o Plano Diretor de Drenagem Urbana e Plano Municipal de Saneamento de Belo Horizonte (2004/2007).

Conforme o Diagnóstico Sanitário e Ambiental realizado na bacia elementar do Vilarinho pela Secretaria Municipal de Estrutura Urbana / DRENURBS (2002) há uma carência na rede coletora de esgotos domésticos na microbacia do córrego Brejo do Quaresma de 5 ha aproximadamente. Neste diagnóstico é relatada a inexistência de interceptores na maioria dos córregos n bacia do Vilarinho, dentre eles o Brejo do Quaresma, ocorrendo lançamentos de esgoto na drenagem pluvial. Confirmando as condições por lançamentos de efluentes urbanos, principalmente, domésticos. Principalmente devido há um grande número de ligações clandestinas e lançamentos de esgoto domésticos na rede de drenagem natural ou construída, apesar de ser adotado oficialmente o sistema separador absoluto.

Figura 1. Macrodrenagem de Belo Horizonte -MG e Localização das microbacias d'Água Funda e Brejo do

Quaresma. Fonte: www.pbh.gov.br/informacoes-estatisticas/ mapas/mapas-bacia-rib-arrudas.htm.

Microbacia do córrego Brejo do Quaresma

Microbacia do córrego d'Água Funda

As condições sanitárias prevalecentes na microbacia apontam para uma condição expressiva de degradação, devido à pouca efetividade do sistema de saneamento ambiental na bacia elementar do Vilarinho. As carências de tais serviços acrescidos de fontes não pontuais de poluição proporcionam condições insalubres, levando a um número importante de casos de enfermidades locais como diarréias, hepatite, febre tifóide, leishmaniose e dengue segundo informações de agentes de saúde locais.

O monitoramento das águas do córrego Brejo do Quaresma é realizado na bacia de detenção de águas de chuva do tipo aberta, denominada bacia de detenção Vilarinho onde os dois córregos Lagoinha e Quaresma se encontram. No entanto, além da função de regularizar os picos de escoamento produzidos na chuva pela sua capacidade de armazenamento, a bacia de detenção também é utilizada de forma irregular pela comunidade dentre outros, como local de criação de animais e depósito de resíduos de construção civil.

. Inicialmente para os eventos chuvosos, a programação é de 10 eventos com coletas realizadas com uma frequência a cada 10 minutos (alíquota simples de 2 litros) durante um evento máximo de 2 horas (total de 12 amostras simples).

A amostragem da água é realizada através de coletas no centro de uma seção reta às margens e na subsuperfície por meio de amostradores seqüenciais automáticos da marca ISCO 3700, equipados com compartimento térmico (4°C) para preservação das amostras que são armazenadas até serem transportadas ao final da amostragem de 24 horas em período seco e 2 horas em eventos de chuva, para a realização das análises em laboratório do DESA/UFMG. O monitoramento de quantidade de água é através da medição contínua de chuva e de vazão por meio de medidores de pressão e de soleiras instalados nos pontos de amostragem.

Para as amostras de água coletadas estão sendo analisadas as varáveis físicas (temperatura, sólidos em suspensão e turbidez), físico-químicas (condutividade e pH), químicas (O2 dissolvido, DBO5, DQO, P-total, NTK, NH4+, N-NO3-) e microbiológicas (Coliformes Totais e Escherichia coli Esgoto Bruto [START_REF]SWITCH: SUSTAINABLE WATER MANAGEMENT IMPROVES TOMORROW'S CITIES' HEALTH[END_REF] Faixa 250 -400 450 -800 200 -450 20-40 -4 -15 10 6 -10 9 [START_REF]Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 21st edn[END_REF] Valores mínimos e máximos observado no monitoramento.

(2) Média Geométrica.

(3) Média Aritmética. [START_REF]SWITCH: SUSTAINABLE WATER MANAGEMENT IMPROVES TOMORROW'S CITIES' HEALTH[END_REF] Concentração máxima de N-NH 4 + para as condições de pH 7,3<pH<8,0. Esgoto Bruto. [START_REF] Horizonte | Plano Municipal de Saneamento de Belo Horizonte 2004/2007[END_REF] Adaptado de von Sperling (2005).

No córrego Brejo do Quaresma, as concentrações médias observadas das variáveis monitoradas, além de superarem os VMP para o enquadramento como classe 2, podem até ser comparadas com valores de concentrações apresentadas em esgotos domésticos. Observam-se picos superiores aos de esgotos brutos e também uma representação próxima de 50% dentro das faixas reportadas pela literatura para concentrações em esgotos domésticos.

As variações em 24 horas, das concentrações, das variáveis podem ser correlacionadas com hidrogramas típicos de esgotos domésticos para o caso do córrego Brejo do Quaresma, fato que não se observa para o córrego d'Água funda. Tais variações são representados através das concentrações de DBO 5 e SS (Sólidos Suspensos) nas figuras 5 e 6. Tal fato pode ser explicado devido à ausência de interceptores ao longo do Brejo do Quaresma, causando o lançamento de esgoto bruto no leito do córrego, cuja vazão predominante é de esgotos. Observam-se no período monitorado alguns picos de nutrientes no córrego d'Água Funda devido a prováveis descargas de esgoto realizadas a montante do ponto de monitoramento por uma estação elevatória de esgotos domésticos. Uma comparação entre a situação considerada normal e uma descarga temporária de esgoto é visualizada nas Figuras 7 e 8 a baixo. 

CONCLUSÕES

O trabalho de caracterização da qualidade de água e da influência das cargas poluidoras associado aos usos e ocupação dos solos nas microbacias urbanizadas estudadas, no período de estiagem, conceitua bem a necessidade do conhecimento e avaliação de um ecossistema na forma mais ampla e abrangente. Portanto, as condições de qualidade dos corpos hídricos apresentadas são características apenas em tempo seco, havendo a necessidade de conhecimento em situação distinta (tempo chuvoso).

Entretanto, de acordo com os parâmetros monitorados, as condições de qualidade das duas microbacias se encontram comprometidas e assim sem condições para cumprir com os usos preponderantes para água doce de classe 2, devido à contaminação por fontes pontuais e não pontuais de poluição.

A microbacia do córrego do Brejo do Quaresma apresenta se mais impactado e tem seu comportamento ditado pelo padrão de lançamento de esgotos. No córrego d'Água Funda, as concentrações dos poluentes são menores, mas os teores de coliformes são elevados, ressaltando a dificuldade de cumprimento com os padrões de coliformes em bacias urbanizadas.

Figura 2 .

 2 Figura 2. Microbacia do córrego Brejo do Quaresma -localização da Bacia Detenção de águas de chuvas: ponto de amostragem. Fonte: Google Earth 2007. b) Bacia d'Água Funda O córrego d'Água Funda possui uma extensão total de 1.521 metros, nascendo em canal revestido fechado e passando seu curso em leito natural até encontrar com o córrego Bom Jesus, que drena parte do município de Contagem, para então defluir na Lagoa da Pampulha, sendo, assim, um tributário indireto de ambiente lêntico.A área de drenagem de sua bacia é da ordem de 1,6 km², com um índice de impermeabilização aproximado de 55% em uma área com a ocupação classificada como mista (residencial e comercial).No trecho em que o córrego D'Água Funda encontra-se fechado, observa-se uma faixa de urbanização, com a predominância residencial. Este possui um tributário em sua margem esquerda, o qual drena parte de um bairro que faz limite entre o município de Belo Horizonte e Contagem.O monitoramento na microbacia do córrego d'Água Funda é realizado próximo a confluência com o córrego Bom Jesus, localizado em área interna da Fundação Municipal Zoobotânica (Figura 3).

Figura 3 .

 3 Figura 3. Microbacia do córrego d'Água Funda: localização do ponto de amostragem. Fonte: Google Earth 2007.

Figura 5 .Figura 6 .

 56 Figura 5. Séries temporais de 24 horas de DBO 5 e SS no córrego Brejo do Quaresma.

Figura 7 .

 7 Figura 7. . Evolução temporal de nutrientes (nitrogênio e fósforo) na amostragem do mês de agosto no córrego d'Água Funda.

Figura 8 .

 8 Figura 8. Evolução temporal de nutrientes (nitrogênio e fósforo) na amostragem do mês de outubro no córrego d'Água Funda.

Estatísticas descritivas das concentrações observadas nas microbacias estudadas e valores de referência (Resolução CONAMA 357/05 para corpos hídricos de classe 2 e concentrações típicas de esgotos brutos).

  Conforme a Deliberação Normativa 20/1997 do Conselho de Política Ambiental (COPAM) do estado de Minas Gerais que regulamentou o enquadramento das águas da Bacia do Rio da Velhas como classe 2 de acordo com a resolução CONAMA 357/ 2005, tal condição se adéqua aos corpos hídricos em estudo devido ambos estarem situados em tal bacia. Para alguns dos parâmetros exigidos em tal legislação e monitorados, tomando como referência a vazão mínima do período monitorado e a média geométrica das concentrações observadas, verifica-se que ambos os córregos não atendem aos padrões da Classe 2, apresentando concentrações superiores às máximas permitidas. No entanto, são observados picos de concentrações que superam muito os VMP como a DBO (21 vezes) e o nitrogênio amoniacal (7 vezes), embora estejam associados a pulsos poluidores oriundos de fontes difusas ou devidos a descargas de esgotos a montante.

	). Para as variáveis monitoradas são utilizados os métodos de análise recomendados pela AWWA (2005), Standard Methods for As concentrações médias observadas no córrego d'Água Funda indicativas de Matéria Orgânica representadas pela DQO e DBO 5 , de Nitrogênio (NH 4 + e NO 3 -) e de Fósforo apresentam-se próximas dos Valores Máximos DBO Série Fósforo Patôgenos DQO 2 Amostras subseqüentes misturadas (total de 6 amostras) Todas as 12 Amostras PROGRAMA DE ANÁLISES Série Nitrogênio Tabela 1. DBO5 (mg/l) DQO (mg/l) SST (mg/l) N-NH4 + (mg/l) N-NO3 -(mg/l) P-Total (mg/l) E.coli NMP/100ml Classe 2 357/05 VMP 5 --2 (4) 10 0,1 10 3 Número Amostras 61 61 61 61 61 61 61 Faixa (1) 3-106 6-281 4-116 1,2-13,5 0,2-5,3 0,13-2,86 4x10 2 -2x10 6 Méd geom (2) 8 33 11 1,8 0,5 0,43 9,4x10 3 Med. Arit (3) 12 53 17,5 2,1 1 0,51 7,07 x10 4 Mediana 7 32 8 1,7 0,4 0,46 7,6 x10 3 Percentil 25 6 16 6 1,2 0,4 0,37 2,4x10 3 Córrego d'Água Funda Percentil 75 12 51 13 2,3 1,5 0,55 2,4x10 4 Número Amostras 60 60 60 60 60 60 60 Faixa 16-550 70-954 27-1160 8,2-42,8 0,2-5 0,32-6,05 8x10 4 -3x10 9 Méd geom 174 409 249 21,5 0,7 2,32 6,1x10 7 Med. Arit (3) 220 474 319 23,3 1,2 2,7 2,1 x10 8 Mediana 236 499 288 22,2 0,5 2,46 6,7x10 7 Percentil 25 132 341 173 17 0,3 1,8 1,2x10 7 Córrego Brejo do Quaresma Permitidos (VMP) pela CONAMA 357/05. Parâmetros Físicos -Químicos Percentil 75 310 631 415 29,3 1,8 3,42 2,2x10 8
	the Examination of Water and Wastewater.

Figura 4. Programa de análises de qualidade de água

RESULTADOS E DISCUSÕES

As condições de qualidade nos pontos monitorados das microbacias estudadas em tempo seco (maio a dezembro de 2007) são representadas através das estatísticas descritivas das variáveis na tabela 1. Conjuntamente são expostos Valores Máximos Permitidos (VMP) para corpos hídricos de água doces classe 2 conforme a resolução CONAMA 357/05, e valores usuais de esgotos domésticos reportados pela literatura, para que se possa ter uma comparação com as condições de qualidade apresentadas nos corpos hídricos monitorados.

No período monitorado, as menores vazões observadas foram de 60 l/s para o córrego Brejo do Quaresma e de 20 l/s para o córrego d'Água Funda, podendo considera -las como as vazões de referência para o período de estiagem.

Cargas calculadas de SS, DBO, N-total e P-total nas microbacias dos córregos d'Água Funda e do Brejo do Quaresma para o período monitorado.

  As cargas calculadas em função das vazões e concentrações médias monitoradas no período seco geradas nas microbacias dos córregos d'Água Funda e Brejo do Quaresma apresentam significativas diferenças entre si como representado pela tabela 2 abaixo. Considerando valores de contribuição per capita de 54gDBO/hab.dia, o equivalente populacional das cargas produzidas nas microbacias do córrego d'Água Funda e do córrego Brejo do Quaresma foram aproximadamente de 330 e 20.156 habitantes, respectivamente. ton./km 2 .ano Kg/d ton./km 2 .ano Kg/d ton/km 2 .ano Kg/d ton/km 2 .ano

	Tabela 2 -SS Córregos Kg/d d'Água Funda 26	6	18	DBO5	4	5,5	N-total 1,5	0,7	P -total 0,2
	Brejo do Quaresma	1.635	459	1.088	306	135	38	13	3,7