Para o processo de cenarização envolvendo a qualidade de água foram selecionados os seguintes indicadores: a concentração de DBO na coluna d´água, para expressar a carga orgânica lançada na BG; a concentração de HPAs totais e individuais nos sedimentos de fundo, indicativo dos hidrocarbonetos de petróleo; e a concentração de metais pesados também nos sedimentos de fundo da BG, para representar a poluição industrial.
A concentração da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) na coluna d‘água foi selecionada como indicador de poluição orgânica, representativa dos lançamentos de esgotos domésticos urbanos e cargas orgânicas de atividades industriais. Além disso, a qualidade de água da BG está fortemente relacionada a um processo de eutroficação, caracterizado por produtividade primária elevada, derivada do enriquecimento das águas por matéria orgânica biodegradável e nutrientes, especialmente nitrogênio e
fósforo. Os dados disponíveis de monitoramento indicam que a maior parcela de DBO tem como origem a produção fitoplanctônica6.
Neste CR, a situação do espelho d‘água da BG, no ano de 2020, está baseada, principalmente, nos modelos desenvolvidos pela Pacific Consultants International, com apoio da JICA, especificamente o MIKE 21 Modelling System, que engloba os seguintes modelos:
modelo hidrodinâmico;
modelo de advecção e dispersão; e o
modelo de eutroficação, que simula o ciclo do carbono, nitrogênio e fósforo, contidos no fitoplâncton, no zooplâncton e nos detritos, além de clorofila, oxigênio dissolvido, ortofosfato e nitrogênio inorgânico.
Os objetivos de qualidade de água estão propostos na DZ 105 da CECA/FEEMA, de 11.09.80, que estabelece a classificação das águas da BG de acordo com os seus usos benéficos. Considerando, entretanto, o alto grau de degradação, principalmente na costa oeste, foi, também, considerada a eliminação das condições esteticamente desagradáveis, como a anaerobiose e os maus odores nos canais entre o continente e as ilhas do Governador e Fundão (Quadro 4.10).
A implantação de diversos sistemas de esgotamento sanitário com tratamento secundário e remoção de nutrientes foi a medida proposta pela Pacific/JICA para que fossem atingidos os objetivos de qualidade de água na BG. Outras medidas de controle foram consideradas medidas suplementares, tais como, a dragagem dos sedimentos de fundo, remoção de lixo, preservação de manguezais, reflorestamento e outras cujo impacto na qualidade de água são de difícil quantificação.
Quadro 4.10 — Objetivos de Qualidade de Água Objetivo de Qualidade de Água Concentrações de DBO para
Atingir Objetivos Observações
Objetivo A
Remoção das condições objetáveis nos canais das ilhas do Governador
e Fundão
DBO menor que 10 mg/l em todas as estações de amostragem
Foi considerado que uma
concentração máxima de 10 mg/l de DBO não gera condições sépticas
Objetivo B
Classificação das águas da baía de acordo com a DZ105
DBO menor que 5 mg/l em todas as estações de amostragem, exceto na GN022 e GN043
Essa classificação estabelece um critério de DBO menor que 5 mg/l em todas as áreas, exceto nas regiões portuárias
Fonte: Pacific/JICA (2003)
De acordo com as simulações realizadas pela Pacific/JICA, utilizando o modelo de eutroficação, o objetivo A (eliminação de condições objetáveis) de qualidade de água poderá ser atingido com a implantação do tratamento dos esgotos da zona oeste da baía. Esse tratamento deverá compreender reduções de 90% da carga atual de DBO, 30% de redução de nitrogênio total e 50% de redução de fósforo total. Mesmo assim, permanecem algumas pequenas áreas com concentrações de DBO acima de 10 mg/l.
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A comunidade fitoplanctônica é constituída por organismos microscópicos, unicelulares isolados, coloniais ou filamentosos, que podem apresentar movimento, porém, são incapazes de se contrapor aos movimentos das massas de água. A maior parte do fitoplâncton é fotossintético, embora utilize macro e micronutrientes para a produção de matéria orgânica.
Embora a implantação de tratamento terciário não seja considerada factível nas condições atuais, essas remoções podem ser atingidas com a adoção de precipitação química, que já vem sendo aplicada em algumas estações de tratamento de esgotos construídas no âmbito do PDBG.
Em relação ao objetivo B, os resultados das simulações realizadas mostraram que não seria possível manter a qualidade de água em níveis inferiores a 5 mg/l em todas as áreas. Foram simuladas reduções de 90% das cargas atuais de DBO, 80% de redução de nitrogênio total e 80% de redução de fósforo total, reduções essas que corresponderiam à implantação de tratamento terciário para todas as cargas poluidoras, não só aquelas das fontes pontuais, mas, também, as das fontes difusas e da população não conectada à rede de esgotos. O estudo considerou que esse objetivo não poderia ser atingido com a tecnologia atualmente disponível.
Desse modo, o objetivo A foi adotado como de curto prazo (2010), com a implantação dos sistemas de esgotamento concentrados na zona oeste, utilizando tratamento químico para remoção de fósforo total.
Dada a impossibilidade de se atingir o objetivo B foi estabelecido um objetivo intermediário, mais realista, adotando para o ano de 2020 o limite de 5 mg/l de DBO em toda área da baía, exceto nas costas oeste e leste, as áreas mais poluídas. Continua a meta de longo prazo estabelecida na DZ 105, mas em data não especificada. A construção de sistemas de tratamento de esgotos sanitários, com as reduções de DBO e nutrientes, deverá garantir até 2020 a qualidade de água da BG, como consta da Figura 4.16. Como pode ser visto, extensas áreas da BG, basicamente nas regiões noroeste e nordeste, ainda vão estar com concentrações de DBO acima do padrão de 5 mg/l, mesmo com as reduções previstas.
Por outro lado, deverão ser implantados, prioritariamente, os sistemas de tratamento indicados no Quadro 4.11 para as melhorias de curto prazo, eliminando as condições de anaerobiose da área noroeste e os impactos locais que ocorrem na área leste, proporcionando, desse modo, concentrações de DBO menores que 10 mg/l na BG. Esses sistemas devem abranger tratamento biológico e adição de coagulante para remoção de fósforo total.
Para o cenário 2020, o plano prevê a construção de diversas outras ETE, incluindo os sistemas de esgotamento dos rios Bota, Iguaçu, Alcântara e Imboassu/Bomba. Devem ser consideradas, ainda, as obras de esgotamento sanitário previstas no PAC, para o período 2007/2010. Algumas estão a cargo do Estado do Rio de Janeiro — Belford Roxo e São Gonçalo; e outras diretamente a cargo dos municípios — Duque de Caxias, Mesquita, Nilópolis e Rio de Janeiro. Essas obras, se não forem diretamente ligadas a estações de tratamento de esgotos existentes ou a construir, poderão contribuir para o incremento do lançamento de cargas orgânicas diretamente na BG ou nos rios contribuintes. Isso ocorre porque parte do esgoto que antes infiltrava no solo passará a ser conduzido diretamente para os corpos receptores. Pelo reduzido valor dos investimentos previstos, não se espera que esse incremento de carga orgânica seja significativo, embora possa haver cumulatividade face aos inúmeros lançamentos existentes.
Como se pode verificar existe um longo caminho e muitos investimentos em termos de implantação de redes de esgotos, construção e operação de estações de tratamento para que se possa atingir os objetivos de qualidade de água em 2020.
Figura 4.16 — Projeções das Concentrações de DBO Total – 2020 Fonte: Pacific/JICA (2003)
Quadro 4.11 — Objetivos de Qualidade de Água – Capacidade das ETE Bacia de
Esgotamento
Capacidade ETE atual (m3/s)
Capacidade Prevista
(m3/s) Observações
Pavuna 1,5 3,0 1ª fase implantada no PDBG
Meriti/Acari 0,21 1,1 Estação existente construída em 1970
Sarapui 1,5 2,5 1ª fase implantada no PDBG
Bangu - 1,0 Áreas altamente urbanizadas