Avaliação preliminar da qualidade das águas superficiais e sub-superficiais no entorno de um sistema de disposição final de resíduos sólidos urbanos

RESSALVA

Alertamos para ausência da capa, folha de

rosto e ficha catalográfica, não enviadas pelo

Em primeiro lugar agradeço à

Deus pela oportunidade colocada em

meu caminho. À minha mãe, Milza

Aparecida Cintra, por ensinar-me a ser

persistente na realização de meus

objetivos e ao meu pai, Paulo Henrique

Cintra, pelo exemplo de trabalhador e

força de vontade. Por minhas irmãs

AGRADECIMENTOS

Não posso deixar de destacar o constante apoio e compreensão da minha família. Agradeço, em especial, aos meus pais Paulo e Milza, por incentivarem e estimularem meus estudos e às minhas irmãs, Lísia e Paula, pela amizade, carinho e união. Agradeço a todos os meus tios e tias, primos e primas que torceram para que eu conquistasse mais esta etapa.

Agradeço, em particular, à minha esposa Flávia, que sempre esteve ao meu lado me apoiando e me mostrando os caminhos da paciência.

Agradeço ao meu orientador Prof. Dr. Jorge Hamada pela orientação deste trabalho e pelas sugestões, que foram fundamentais para o término desta dissertação.

Agradeço ao Funcionário Gilberto S. Castilho Filho, do Departamento de Água e Esgoto de Bauru, pelas análises químicas realizadas.

A todos os professores e funcionários da Facudade de Engenharia de Bauru pela gentileza e atenção diariamente prestadas.

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi monitorar as águas subsuperficiais e superficiais do Aterro Sanitário de Bauru. Para isso foram construídos cinco poços temporários dentro e fora da área do aterro sanitário. Também foram monitorados outros cinco pontos externos do aterro, nascente, dois açudes, e duas erosões. A EMDURB instalou outros poços permanentes que obtiveram três resultados das coletas analisadas.

Os parâmetros analisados tanto pelo trabalho quanto pela EMBURB foram; DBO5, DQO, alcalinidade, cloretos, metais, pH, codutividade, e nitrogênios.

Estes parâmetros citados acima foram coletados através de poços a um custo baixo em relação aos que são cobrados no mercado.

As análises das águas permitiram comprovar no trabalho que existe uma atenuação natural do aterro, e que a possível pluma de contaminação definida anteriormente está no sentido certo.

O trabalho apresenta uma comparação entre as funcionabilidade dos poços executados pela pesquisa e pela EMDURB, e também uma análise paralela dos resultados encontrados por ambos.

ABSTRACT

The main purpose of this work was to monitor the underground and superficial water streams at the Bauru’s Landfill. In order to do this, five temporary man-made wells were built inside and outside the site of the landfill. Other five external spots, next to the site area, were also monitored: a fountainhead, two dams and two erosions. EMDURB installed some other permanent man-made wells that came to obtain three different results from the collected/tested samples.

The parameters analyzed by this work as well as by EMDURB included: DBO5, DQO, alkalinity, chloride, metal, pH (potential hydrogen), conductivity and nitrogen levels.

These parameters, listed above, were obtained by collecting samples from the wells at low charges, if compared to those in the market.

The analyses of the waters allowed this work to verify that there is a natural lessening of the landfill, showing that the path of the contamination (defined before) is on the right track.

The work presents a comparison between the accurate function of the wells, built both by this research and EMDURB, as well as a parallel analysis of the results obtained by them.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO... 1

2 OBJETIVO ... 3

3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 4

3.1 RESÍDUOSSÓLIDOS... 4

3.1.1 DEFINIÇÕES... 4

3.1.2 CLASSIFICAÇÃO DOS RESÍDUOS ... 5

3.1.3 DISPOSIÇÃO FINAL DOS RESÍDUOS... 6

3.1.3.1 TIPOS DE DISPOSIÇÃO FINAL ... 6

3.1.3.2 CHORUME... 7

3.2 ATENUAÇÃONATURALDECONTAMINANTESNOSOLO... 9

3.2.1 CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES... 9

3.2.2 PROCESSOS DE ATENUAÇÃO... 10

3.2.3 MECANISMOS DE ATENUAÇÃO... 11

3.3 ESCOAMENTOETRANSPORTEDECONTAMINANTESEMMEIOS POROSOS ... 11

3.3.1 PERMEABILIDADE DO SOLO DE BAURU... 11

3.4 ATERROCOMOFONTEDECONTAMINAÇÃO... 12

3.4.1 POTENCIAL DE CONTAMINAÇÃO... 14

3.4.2 A ÁGUA SUBTERRÂNEA... 14

3.4.3 VARIÁVEIS DE PARÂMETROS DA QUALIDADE DA ÁGUA ... 15

3.4.3.1 RESÍDUOS E SÓLIDOS SUSPENSOS TOTAIS... 15

3.4.3.2 CONDUTIVIDADE... 16

3.4.3.3 pH, ACIDEZ E ALCALINIDADE... 16

3.4.3.4 DQO... 17

3.4.3.5 DBO5... 17

3.4.3.6 METAIS... 17

3.4.5 DISPOSIÇÃO DE RESÍDUOS LÍQUIDOS URBANOS E

INDUSTRIAIS... 21

3.4.6 ESTRATÉGIAS DE AVALIAÇÃO ... 21

3.5 ORISCODACONTAMINAÇÃODASÁGUASSUBTERRÂNEAS.... 22

3.6IMPORTÂNCIADOMONITORAMENTONOATERROSANITÁRIO. 25 3.7 COMPONENTESDEUMMONITORAMENTO ... 28

3.8 MONITORAMENTODEÁGUASSUBTERRÂNEAS ... 29

3.9 MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO E MONITORAMENTO DO AQÜÍFEROFREÁTICO ... 32

3.10 SISTEMADEPOÇOSCONVENCIONAIS... 33

3.10.1 BATERIA DE POÇOS ... 35

3.10.2 POÇOS TIPO MULTINÍVEL... 36

3.11 LOCALIZAÇÃODEPOÇOS ... 36

3.12 GEOFÍSICA APLICADAÀ DETECÇÃO DA CONTAMINAÇÃO DAS ÁGUASSUBTERRÂNEAS ... 38

3.13 ENSAIOSDEPIEZOCONEDERESISTIVIDADE(RCPTU) ... 40

4 METODOLOGIA ... 41

4.1 OATERROSANITÁRIODEBAURU ... 41

4.2 CARACTERÍSTICASGEOLÓGICASEGEOTÉCNICAS... 43

4.3 ENSAIOSGEOFÍSICOS ... 46

4.4 PONTOSDEAMOSTRAGEM... 48

4.4.1 POÇOS DE MONITORAMENTO ... 48

4.4.2 ÁGUAS SUPERFICIAIS ... 50

4.4.3 AMOSTRAGEM... 50

4.5 POÇOS PERMANENTES... 54

4.6 PARÂMETROSANALISADOS ... 57

Determinação da DQO... 57

Determinação da DBO5... 57

Determinação do pH... 59

Determinação de Alcalinidade... 60

Determinação de Condutividade Elétrica... 60

Determinação do Nitrogênio Nitrato... 61

Determinação do Nitrogênio Nitrito... 61

5 RESULTADOSEDISCUÇÕES...62

5.1 LOCALIZAÇÃODOSPOÇOSDEMONITORAMENTODAPESQUISA 62 5.2 DQO E DBO₅... 65

5.3 PH E ALCALINIDADE ... 69

5.4 CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E CLORETOS... 71

5.5 METAIS ... 74

5.6 NITROGÊNIO... 76

5.7 POÇOS DE MONITORAMENTO PERMANENTES E ÁGUAS SUPERFICIAIS. ... 79

6 CONCLUSÃO DO TRABALHO... 83

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 3-1-ESQUEMA BÁSICO DE CONSTRUÇÃO DE UM ATERRO SANITÁRIO

(ADPTADO DO MANUAL DE GERENCIAMENTO INTEGRADO IPT,1996) ... 13 FIGURA 3-2-PERFIL ESQUEMÁTICO DE POÇO DE MONITORAMTENENTO (NBR

13895/97)... 34 FIGURA 3-3-BATERIA DE POÇOS E POÇOS MULTINÍVEL (NBR13895/97)...35 FIGURA 3-4-FILTROS PARA TUBO DE PVC TIPO RANHURADO (NBR13895/97).... 36 FIGURA 3-6-LOCALIZAÇÃO DOS POÇOS DE MONITORAMENTO, SEGUNDO NBR

-13895/97. ... 37 Figura 3-7 – Piezocone de resistividade - RCPTU (DAVIES & CAMPANELLA, 1995)...40 Figura 4-1 - Curvas granulométricas para amostras de taludo do entorno do aterro de resíduos sólidos de Bauru. ...45 FIGURA 4-2- CURVAS GRANULOMÉTRICAS OBTIDAS EM AMOSTRAS COLETADAS NA

ELABORAÇÃO DO EIA/RIMA(1992). ... 46

Figura 4-3 - Mapa de localização dos ensaios geofísicos realizados no Aterro Sanitário de Bauru-SP. (LAGO 2004)...48 FIGURA 4-4–DETALHE DO POÇO DE MONITORAMENTO... 49 Figura 4-5 – Localização dos pontos de coleta de água e linhas de isorresistividade elétrica...51 Figura 4-6- Detalhe do amostrador de PVC...52 Figura 4-7. Localização dos ensaios (RCPTU E CPTU) realizados no aterro de

resíduos sólidos de Bauru, (MONDELLI, 2004)...55

Figura 4-8 Equipamentos usados na realização da DQO...58

Figura 4-9 Equipamento usado na realização da DBO5...59 Figura 4-10 Aparelho usado para determinar a condutividade elétrica (esquerda) e aparelho usado para determinar o pH (direita)...60 Figura 4-11 Instrumentos utilizados na determinação da alcalinidade...61

Figura 5.2 - Pseudo-seções da Linha C4 (1ª e 2ª Fases), (Lago 2004)...64

Figura 5-3 - Mapa de resistividade aparente do nível teórico 10 metros (2ª Fase), (LAGO 2004)...65

FIGURA 5-4-GRÁFICO DOS RESULTADOS DAS ANÁLISES DE DQO ... 67

FIGURA 5-5-GRÁFICO DOS RESULTADOS DAS ANÁLISES DE DQO ... 68

FIGURA 5-6-GRÁFICO DOS RESULTADOS DAS ANÁLISES DE DBO5... 68

Figura 5-7 - Gráfico dos resultados das análises de DBO5 ...68

Figura 5-8 - Gráfico dos resultados das análises de pH...69

FIGURA 5-9-GRÁFICO DOS RESULTADOS DAS ANÁLISES DE PH ... 70

FIGURA 5-10-GRÁFICO DOS RESULTADOS DAS ANÁLISES DE ALCALINIDADE... 70

FIGURA 5-11-GRÁFICO DOS RESULTADOS DAS ANÁLISES DE ALCALINIDADE... 71

FIGURA 5-12-GRÁFICO DOS RESULTADOS DAS ANÁLISES DE CONDUTIVIDADE.... 72

FIGURA 5-13-GRÁFICO DOS RESULTADOS DAS ANÁLISES DE CONDUTIVIDADE.... 73

FIGURA 5-14-GRÁFICO DOS RESULTADOS DAS ANÁLISES DE CLORETO... 73

FIGURA 5-15-GRÁFICO DOS RESULTADOS DAS ANÁLISES DE CLORETO... 74

FIGURA 5-16-GRÁFICO DOS RESULTADOS DAS ANÁLISES DE FERRO... 75

FIGURA 5-17-GRÁFICO DOS RESULTADOS DAS ANÁLISES DE CHUMBO...75

FIGURA 5-18-GRÁFICO DOS RESULTADOS DAS ANÁLISES DE N ... 76

FIGURA 5-19-GRÁFICO DOS RESULTADOS DAS ANÁLISES DE N ... 77

FIGURA 5-20-GRÁFICO DOS RESULTADOS DAS ANÁLISES DE N-NO3 ... 77

FIGURA 5-21-GRÁFICO DOS RESULTADOS DAS ANÁLISES DE N-NO3 ... 78

FIGURA 5-22-GRÁFICO DOS RESULTADOS DAS ANÁLISES DE N-NO2 ... 78

LISTA DE TABELAS

TABELA 3-1-DADOS TÍPICOS DA COMPOSIÇÃO DO CHORUME PARA ATERROS NOVOS E ANTIGOS SEGUNDO TCHOBANOGLOUSET AL,(1993)... 10

TABELA 3-2-COEFICIENTES DE PERMEABILIDADE OBTIDOS COM A REALIZAÇÃO DE ENSAIOS COM CARGA VARIÁVEL... 11

TABELA 3-3 -RESULTADOS DOS ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO REALIZADOS

QUANDO DA ELABORAÇÃO DO EIA/RIMA...12

TABELA 4-1-ESTIMATIVA DO CRESCIMENTO DA DISPOSIÇÃO DA RSU NO ATERRO (SILVA,1998)...42

Tabela 4-2 Tabela de índices físicos no entorno do aterro sanitário de Bauru, (MONDELLI 2004)...44

SIGLAS E ABREVIATURAS

MCT - Miniatura – Compactação – Tropical RCPTU - Piezocone de Resistividade

SPT - Sondagem de Simples Reconhecimento (Standard Penetration Test)

SÍMBOLOS

Φ

γ

γ

γ

n - Coeficiente Relacionado à Intensidade de Adsorção pH - Potencial Hidrogeniônico

S - Grau de Adsorção w - Teor de Umidade do Solo

COMPONENTES QUÍMICOS

Al - Alumínio As - Arsênio Be - Berílio

CaCO3 - Carbonato de Cálcio Cd - Cádmio

Cr - Cromo Cu - Cobre Fe - Ferro Hg - Mercúrio Mn - Magnésio Mo - Molibdênio

1

INTRODUÇÃO

A destinação do lixo é um problema constante em quase todos os municípios, apesar de ser mais "visível" nas grandes cidades. Os municípios se defrontam com a escassez de recursos para investimento na coleta e no processamento e disposição final do lixo.

De acordo com sua origem, há quatro tipos de resíduos: residencial, comercial, público e de fontes especiais. Entre os últimos se incluem, por exemplo, os resíduos industriais, o hospitalar e o radioativo, que exigem cuidados especiais em seu acondicionamento, manipulação e disposição final. Juntos, os tipos doméstico e comercial constituem o chamado resíduo ou lixo domiciliar que, com o lixo público - resíduos da limpeza de ruas e praças, entulho de obras etc. - representam a maior parte dos resíduos sólidos produzidos nas cidades.

Segundo a Cetesb (1999), o lixão representa o que há de mais primitivo em termos de disposição final de resíduos. Todo o lixo coletado é transportado para um local afastado e descarregado diretamente no solo, sem tratamento algum. Infelizmente, é dessa forma que a maioria das cidades brasileiras ainda "trata" os seus resíduos sólidos domiciliares. O aterro sanitário é um tratamento baseado em técnicas sanitárias (impermeabilização do solo/compactação e cobertura diária das células de lixo/coleta e tratamento de gases/coleta e tratamento do chorume), entre outros procedimentos técnico-operacionais responsáveis em evitar os aspectos negativos da deposição final do lixo, ou seja, proliferação de ratos e moscas, exalação do mau cheiro, contaminação dos lençóis freáticos, surgimento de doenças e o transtorno do visual desolador por um local com toneladas de lixo amontoado.

Entretanto, apesar das vantagens, este método enfrenta limitações por causa do crescimento das cidades, associado ao aumento da quantidade de lixo produzido.As áreas destinadas para implantação de aterros têm uma vida útil limitada

recuperação, permanecerá por longo tempo como solução preferencial no manejo de resíduos sólidos.

Deve-se, ainda, ser destacado que a disposição final acaba sendo necessária, mesmo através da implantação de sistemas que visem à transformação, reciclagem e recuperação da matéria prima, uma vez que a eficiência desses processos é variável e nunca de 100%.

Desta forma a implementação de sistemas para destinação final, como os aterros sanitários, deve ser considerada e evidentemente executada, operada e monitorada dentro de padrões ambientais adequados e compatíveis.

O nível de segurança de um aterro para resíduos pode ser avaliado através do monitoramento em diversos níveis e para diferentes formas de contaminantes, sejam estes gasosos, particulados ou líquidos. O monitoramento do sistema engloba também a questão operacional, objetivando a minimização de impactos ambientais, inclusive visuais.

O monitoramento de gases pode ser efetuado no interior da massa de resíduos aterrada, na atmosfera dos arredores do aterro e também no próprio solo, uma vez que o mesmo é poroso e permite migração de vapores e gases.

A migração de líquidos ocorre primariamente pela ação da força gravitacional, fazendo com que líquidos percolados e lixiviados escoem sobre ou no interior do solo, em direção aos mananciais superficiais e subterrâneos.

Para um aterro de resíduos sólidos urbanos, normalmente, a maior preocupação refere-se à migração de líquidos, que podem atingem o lençol freático ou os rios, que podem transportar contaminantes por longas distâncias, chegando à fontes de água empregadas no abastecimento de comunidades rurais ou urbanas. Portanto, o monitoramento constitui uma forma de avaliar e fornecer subsídios para eventuais intervenções nos casos de migração de contaminantes.

2

OBJETIVO

O presente trabalho tem como objetivo avaliar a qualidade das águas no entorno de um aterro para resíduos sólidos urbanos, na cidade de Bauru SP, que recebe cerca de 220 t/dia de resíduos predominantemente domiciliares.

Essa avaliação foi efetuada a partir de resultados de análises das águas coletadas em poços permanentes de monitoramento, que foram construídos pela EMDURB, e por este trabalho e de águas superficiais em erosões, nascentes e córregos localizados no entorno da área a uma distância máxima de 500 m dos limites do aterro.

3

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

3.1

RESÍDUOS SÓLIDOS

3.1.1 DEFINIÇÕES

A palavra lixo origina-se do latim lix, que significa cinzas ou lixívia. Atualmente, o lixo é identificado, por exemplo, como basura nos países de língua espanhola, e refuse, garbage, solid waste nos países de língua inglesa, (BIDONE & POVINELLI 1999).

No Brasil, atribui-se ao lixo, segundo a NBR – 10.004 – Resíduos Sólidos – Classificação, de 1987, da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas, que normatiza providências no sentido da classificação dos resíduos que o compõe) – a denominação de Resíduo Sólido, residuu, do latim, significa o que sobra de determinadas substâncias, e sólido é incorporado para diferenciá-lo de líquidos e gases.

Os resíduos sólidos domésticos constituem um grupo de resíduos classificados, segundo sua origem em:

Domiciliares, provenientes de residências (casas e apartamentos);

Comerciais, provenientes de lojas, restaurantes, mercados e supermercados, escritórios, hotéis, etc;

Institucionais, originados em escolas e instituições governamentais;

Serviços municipais, resultantes de podas e manutenção de jardins, praças públicas, áreas de recreação, varrição de ruas, etc.

Considerando-se uma categoria mais abrangente, a qual será denominada de resíduos sólidos urbanos, serão incluídos além dos anteriores, os resíduos originados em:

Serviços de saúde, incluindo hospitais, clínicas, laboratórios, farmácias, núcleos de saúde, ambulatórios, etc.;

Industriais, originados nos processos industriais dentro da área urbana, sejam perigosos ou não.

pelo movimento existente ou partículas finas recentemente geradas no aterro sanitário vindas de fora desta área de resíduos.

3.1.2 CLASSIFICAÇÃO DOS RESÍDUOS

Resíduos Classe I – Perigosos

São aqueles que apresentam periculosidade, ou seja, uma das características seguintes: inflamabilidade (ex.: pólvora suja, frascos pressurizados de inseticidas, etc.); corrosividade (ex.: resíduos de processos industriais contendo ácidos e bases fortes), reatividade (ex.: resíduos industriais contendo substâncias altamente reativas com água); toxicidade (ex.: lodo de processos contendo altas concentrações de metais pesados); patogenicidade (ex.: materiais com presença de vírus e bactérias).

Nos Estados Unidos, os geradores de resíduos perigosos são submetidos a relatórios bienais, relacionados à geração, manejo e disposição final de resíduos sólidos.

Resíduos Classe II - Não Inertes ou Não Perigosos

São aqueles que tem uma das características seguintes: combustibilidade (ex.: restos de madeira, papel, etc.); biodegradabilidade (ex.: restos de alimentos, resíduos de cirurgias, etc.); solubilidade em água (ex.: lodos de processos contendo sais solúveis em água).

Resíduos Classe III - Inertes

industriais e do respectivo chorume gerado, dependem do tipo de produção industrial.

3.1.3 DISPOSIÇÃO FINAL DOS RESÍDUOS

3.1.3.1 TIPOS DE DISPOSIÇÃO FINAL

Lançamento a Céu Aberto ou “Lixão”

Segundo a ABNT é uma forma de disposição final de resíduos urbanos, na qual estes resíduos sólidos são simplesmente descarregados sobre o solo, sem medidas de proteção ao meio ambiente ou à saúde pública.

Esta forma de disposição facilita a proliferação de vetores, geração de odores, poluição das águas superficiais e subterrâneas pelo lixiviado, além de impedir o controle dos resíduos encaminhados para o local de disposição. É, sob todos os aspectos, a pior forma de disposição de resíduos sólidos, embora em levantamentos realizados pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística), represente a solução para mais de 70% das comunidades brasileiras.

Aterro Controlado

Segundo a ABNT é uma forma de disposição final dos resíduos urbanos, na qual precauções tecnológicas executivas adotadas durante o desenvolvimento do aterro, como o recobrimento dos resíduos com argila, aumentam a segurança do sistema, minimizando os riscos de impactos ambientais e à saúde pública. Embora seja uma técnica preferível ao lançamento a céu aberto, não substitui o aterro sanitário; é uma solução compatível (não completamente adequada) para municípios pequenos. É adotada no Brasil, como solução para aproximadamente 13% dos municípios.

Aterro Sanitário

mencionados materializam-se no projeto de sistemas de drenagem periférica e superficial para afastamento de águas de chuva, de drenagem de fundo para a coleta do lixiviado, de sistema de tratamento para o lixiviado drenado, de drenagem e queima de gases gerados durante o processo da bioestabilização da matéria orgânica. É, sem dúvida, uma interessante alternativa de disposição final de resíduos sólidos para os países em desenvolvimento como o Brasil.

3.1.3.2 CHORUME

Chorume ou lixiviado pode ser definido como a fase líquida da massa aterrada, que percola através desta removendo materias dissolvidos ou suspensos. (BIDONE & POVINELLI, 1999).

Na maioria dos aterros sanitários, o chorume é composto pelo líquido que entra na massa aterrada de lixo advindo de fontes externas, tais como sistemas de drenagem superficial, chuva, lençol freático, nascentes e aqueles resultantes da decomposição do lixo.

3.1.3.2.1 COMPOSIÇÃO

Quando a água percola através da massa de lixo aterrada, que está em decomposição, o material biológico e componentes químicos são carregados para a solução.

A composição química do chorume, segundo THCOBANOGLOUS (1993), varia muito, dependendo da idade do aterro e dos eventos que ocorreram antes da amostragem. Por exemplo, se o chorume é coletado durante a fase ácida, o pH será baixo, porém parâmetros como DBO5, COT, DQO, nutrientes e metais pesados deverão ser altos. Contudo durante a fase metanogênica o pH varia entre 6,5 e 7,5 e os valores de DBO5, COT, DQO e nutrientes serão significativamente menores.

na faixa entre 0,05 e 0,2. Como resultado dessa variação nas características do chorume, o projeto de sistemas de tratamento é bastante complexo.

A Tabela 3-1 mostra dados representativos das características de chorume, tanto para aterros novos como para mais antigos (maturados), segundo TCHOBANOGLOUS (1993).

Tabela 3-1 - Dados típicos da composição do chorume para aterros novos e antigos segundo TCHOBANOGLOUS et al, (1993).

Valores (mg/l)

Características _{Novos aterros (menos de 2 anos) Aterros antigos}

Faixa de variação Típico (mais de 10 anos)

DBO5 2.000-30.000 10.000 100-200

COT (carbono orgânico

total) 1.500-20.000 6.000 80-160

DQO 3.000-60.000 18.000 100-500

Sólidos suspensos totais 200-2.000 500 100-400

Nitrogênio orgânico 10-800 200 80-120

Nitrogênio amoniacal 10-800 200 20-40

Nitrato 5-40 25 5-10

Fósforo total 4-100 30 5-10

Alcalinidade como

CaCO3 1.000-10.000 3.000 200-1.000

pH 4,5-7,5 6 6,6-7,5

Dureza total como

CaCO3 300-10.000 3.500 200-500

zonas, conhecidas como wetlands, atraem a pluma e evitam uma contaminação maior", descreve. Os estudos sobre os avanços da pluma contaminante estão sendo realizados numa antiga fossa, localizada no Parque Ecológico do Tietê.

3.2

ATENUAÇÃO NATURAL DE CONTAMINANTES NO SOLO

3.2.1 CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES

O processo de interação solo-chorume e as reações físico-químicas envolvidas durante a percolação, resultam na atenuação da carga de contaminantes do chorume.

Esse processo de atenuação resulta na redução da concentração de contaminantes durante o respectivo transporte através do solo. Diversos fatores associados ao solo promovem a capacidade natural de atenuação, porém esta capacidade de assimilar resíduos é limitada. Os processos que influenciam a atenuação podem ser desde uma simples diluição através da água não contaminada que se infiltra no solo, até interações físico-químicas complexas, que fixam ou retardam o movimento dos contaminantes através do meio constituído pelo solo.

Historicamente, o uso da capacidade natural de atenuação do solo, tem sido bastante comum, mesmo quando não se tinha exatamente esse conceito em mente. Apesar disso, atualmente, considera-se que o uso da capacidade de atenuação do solo é de alto risco e deve ser considerado somente em alguns casos particulares, tais como em sistemas de pequeno porte. O uso da capacidade da atenuação do solo é considerado de alto risco, com base em duas questões: estimativa da carga de contaminantes e a quantificação dos mecanismos de atenuação dessa carga presente no chorume. O conceito atual de sistemas de disposição considera a maximização da capacidade de contenção e remoção do chorume.

Um sistema de atenuação natural possibilita a migração lenta dos líquidos, permitindo o envolvimento de processos de atenuação e dispersão, reduzindo a concentração de poluentes a níveis aceitáveis.

3.2.2 PROCESSOS DE ATENUAÇÃO

Como descrito por MCBEAN et al (1995) e QASIN et al (1994), atenuação é um processo físico, químico e/ou biológico, que causa um decaimento transitório ou permanente na concentração de contaminantes dos resíduos aterrados durante um determinado tempo ou distância percorrida.

Os solos naturais apresentam um sistema complexo e dinâmico em que interagem continuamente os processos físicos, químicos e biológicos. O solo é um sistema heterogêneo e polidisperso de componentes sólidos, líquidos e gasosos, em diversas proporções, e são também bastante porosos e constituem corpos quimicamente solventes pela presença de água em seus interstícios. Os solos consistem de compostos quimicamente inertes, de substâncias de alta ou baixa solubilidade, de uma grande variedade de compostos orgânicos e de organismos vivos e ainda apresentam um meio favorável no qual ocorrem atividades biológicas complexas de forma simultânea. A força de interação e a predominância de uma reação sobre outra é controlada pelos constituintes específicos do solo. Os constituintes e sua importância variam com a matriz (rocha), o tempo, o clima, a topografia, e a vegetação. As principais propriedades do solo, que influenciam na mobilidade dos componentes dos resíduos são: (a) textura e distribuição do tamanho de partículas, (b) quantidade de hidróxidos (Fe, Mn, e Al), (c) tipo e quantidade de matéria orgânica, (d) capacidade de troca iônica, e (e) pH do solo.

3.2.3 MECANISMOS DE ATENUAÇÃO

QASIN et al (1994) descrevem que os mecanismos de atenuação podem ser classificados em físico, químico e biológico. As principais formas de atenuação estão incluídas nesses mecanismos.

Físico: filtração, difusão e dispersão, diluição e absorção

Químico: precipitação/dissolução, adsorção/desorção, complexação, troca iônica e reações de redox

Microbiológico: biodegradação aeróbia e anaeróbia

3.3

ESCOAMENTO E TRANSPORTE DE CONTAMINANTES EM

MEIOS POROSOS

3.3.1 PERMEABILIDADE DO SOLO DE BAURU

Segundo MONDELLI (2004) determinou a permeabilidade do solo com o valor corrigida a uma temperatura de 20°C o seguinte valor conforme tabela 3-2: Tabela 3-2 Coeficientes de permeabilidade obtidos com a realização de ensaios

com carga variável (MONDELLI 2004)

Profundidade (m) 1.7 3.0

K20 (m/s) 2.5 x 10-7 4.5 x 10-7

Tabela 3-3 Resultados dos ensaios de caracterização realizados na elaboração do EIA/RIMA (1992)

Ensaio de Permeabilidade em areia fina argilosa

d (g/cm3) Wot (%) K (m/s)

1.831 10.0 2.6 x 10-7

1.906 10.8 5.0 x 10-8

1.945 11.9 1.5 x 10-8

1.939 12.8 2.0 x 10-9

1.909 13.8 1.2 x 10-9

- 13.7 1.4 x 108

- 14.6 1.0 x 10-9

- 15.3 1.0 x 10-9

- 17.3 3.2 x 10-11

3.4

ATERRO COMO FONTE DE CONTAMINAÇÃO

O lixo constitui um ambiente favorável ao desenvolvimento de insetos (moscas, baratas) e ratos, transmissores diretos de doenças, e uma fonte de gases e mau cheiro para a vizinhança. Jogado a céu aberto, em relação ao seu potencial de contaminação (hoje em dia a preocupação maior), quando se trata de migração de sub-superfície, não é com a composição dos resíduos em si, mas com a composição dos materiais lixiviados e os solos contaminados resultantes. SOUZA apud, GUASSHEMI et al, 1983, após estudos da composição de materiais lixiviados de diversos locais, encontraram apenas uma correlação geral entre o lixo e o material lixiviado. Os tóxicos orgânicos mono e diclorobenzeno foram os mais encontrados; as espécies orgânicas foram ácido acético, cloreto de

Figura 3-1-- Esquema básico de construção de um aterro sanitário (adaptado do IPT,1996)

De acordo com o MANUAL DE GERENCIAMENTO INTEGRADO (IPT, 1995) "qualquer material descartado que possa pôr em risco a saúde do homem ou o meio ambiente devido à sua natureza química ou biológica, é considerado perigoso". No lixo municipal é grande a variedade de produtos com substâncias que conferem características de inflamabilidade, corrosividade, ou toxicidade ao resíduo. Alguns produtos também podem sofrer reações químicas de óxido-redução. Pelo uso cada vez mais popular de celulares e aparelhos eletro-eletrônicos movidos a baterias e pilhas e também pela popularização das lâmpadas fluorescentes, esses componentes se encontram presentes em grandes quantidades no lixo municipal. A presença desses produtos traz periculosidade ao resíduo comum.

Também de uso comum, os frascos de aerossóis são considerados resíduos perigosos pelos restos de substâncias químicas (solventes, vernizes, inseticidas, ...) que ainda contêm quando são descartados. Com o rompimento dos frascos, essas substâncias podem contaminar o meio ambiente, migrando para as águas superficiais e/ou subterrâneas.

vazamentos do material restante. Dependendo do material vazado pode ocorrer uma diferença de pH, contribuindo para maior ou menor acidificação do solo. Devido às alterações do pH o solo interage, alterando sua capacidade de troca catiônica, modificando a estrutura cristalina dos grãos, criando condições que facilitam a percolação. Já os resíduos provenientes de curativos domésticos, seringas e agulhas bem como os produtos utilizados na higiene íntima, são considerados perigosos pelo potencial de transmissão de doenças que podem ocasionar.

3.4.1 POTENCIAL DE CONTAMINAÇÃO

O resíduo urbano é muito rico em matéria orgânica, que em contacto com o ar, começa a sofrer o processo de oxidação, iniciando a degradação progressiva do material. Esse processo é agilizado pela presença de bactérias aeróbicas que ajudam na deterioração do material. A decomposição dos resíduos resulta na produção de gases como o metano (CH4), o dióxido de carbono (CO2), o nitrogênio (N2) e etc, juntamente com o resíduo mineralizado, além de um percolado que em regiões com alto índice pluviométrico, tem sua quantidade muito aumentada pela infiltração da chuva. A ABNT define esse percolado como: "líquido produzido pela decomposição de substâncias contidas nos resíduos sólidos, que tem como características a cor escura, o mau cheiro e a elevada DBO (demanda bioquímica de oxigênio); constitui-se numa mistura de substâncias inorgânicas, compostos em solução e em estado coloidal e diversas espécies de microorganismos".

3.4.2 A ÁGUA SUBTERRÂNEA

subterrânea encontra-se ainda em camada insaturada é chamado de nível freático, por ser raso.

Da contaminação da região onde era instalada A Plumbum Mineração e Metalurgia Ltda, localizada no município de Santo Amaro da Purificação, no Recôncavo Baiano, foi observado o seguinte:

A caracterização das águas subterrâneas foi realizada por meio das águas da zona saturada em 3 (três) poços de monitoramento distribuídos da seguinte forma: um poço a montante do barramento da escória, e dois poços a jusante, sendo um na zona alagadiça e outro na zona de aterro, além de um quarto ponto, já existente, representado por uma cisterna a jusante do aterro.

A avaliação dos quatro pontos amostrados evidenciou que a montante do barramento, as concentrações de Pb e Cd mostraram-se abaixo dos limites estabelecidos para Pb e Cd pela Portaria n 36 do Ministério da Saúde (Pb=0,05 mg/l e Cd=0,005 mg/l). Já os dois pontos a jusante do barramento, e inseridos respectivamente na zona alagadiça e de aterro, apresentaram concentrações acima dos padrões, ao passo que a cisterna, a jusante, apresenta valores abaixo dos limites estabelecidos para Pb e Cd. A análise desses dados torna evidente que existe contaminação por Pb e Cd nas águas subterrâneas, limitadas a área alagadiça e ao início da zona de aterro (ANJOS, 1998).

3.4.3 VARIÁVEIS DE PARÂMETROS DA QUALIDADE DA ÁGUA

As citações a seguir estão segundo CHAPMAN, (1996).

3.4.3.1 Resíduos e Sólidos Suspensos Totais

3.4.3.2 Condutividade

Condutividade, ou condutância específica é uma medida da habilidade da água para conduzir corrente elétrica. É sensível para variações em sólidos dissolvidos, sais e principalmente minerais. A condutividade é expressa como micro siemens por centímetro (µscm-¹) e, para um corpo da água dada, é relacionado às concentrações de totalizar sólidos dissolvidos em íons. Sólidos dissolvidos totais (mg-¹) pode ser obtido multiplicando a condutância por um fator que está comumente entre 0,55 e 0,75. Este fator deve ser determinado para cada corpo da água. O fator de multiplicação é perto de 0,67 para as águas em que sódio e cloreto dominam, e mais alto para as águas contendo concentração alta de sulfato.

3.4.3.3 pH, Acidez e Alcalinidade

O pH é uma variável importante na avaliação da qualidade da água, ele influência em muitos processos biológicos e químicos de um corpo da água, e todos os processos associados com a previsão de tratamento da água.

Nas águas impolutas, o pH está principalmente controlado pelo equilíbrio entre o gás carbônico, carbonato e íons de bicarbonato, como também outras combinações naturais como ácidos húmicos e fúlvicos. As mudanças em pH podem indicar as presenças de certo efluentes, particularmente quando continuamente medido e registrado, junto com a condutividade de um corpo da água. As variações do pH podem ser causadas pela fotossíntese e ciclos de respiração de algas em águas eutróficas. O pH na maioria das águas naturais está entre 6.0 e 8.5, embora valores mais baixos possam acontecer em diluir águas com altos conteúdo orgânicos, e valores mais altos em águas eutróficas, águas subterrâneas e salmouras.

3.4.3.4 DQO

As concentrações de DQO é em torno de 20 mgl-1 O2 e nas águas impolutas de 200mgl-1 O2 que recebem efluentes. Resíduos líquidos industriais podem ter a DQO variando de 100 mgl-1 O2 para 60.000 mgl-1 O2.

3.4.3.5 DBO5

As concentrações de DBO5, são inferiores as de DQO. Normalmente as águas impolutas têm uma concentração de 2mgl-1 O2 ou até menos, e 10mgl-1 O2 aquelas que recebem resíduos líquidos perto do ponto de descarga. O esgoto in-natura varia a sua concentração de 20 a 100 mgl-1 O2 dependendo do nível de tratamento aplicado. Os resíduos industriais podem ter a DBO5 em até 25.000 mgl-1 _O2

3.4.3.6 METAIS

A poluição da água por metais pesados devido às atividades humanas está causando problemas ecológicos seriamente em muitas partes do mundo. A situação é agravada pela falta dos processos de eliminação natural dos metais.

Geralmente há concentrações altas em águas advindas de rochas e solos. Particularmente em países desenvolvidos, os resíduos líquidos industriais são fontes importantes de metais em águas de rios e córrego. O chumbo é extensamente usado como um aditivo do petróleo para automóveis, e é emitido para a atmosfera entrando no ciclo hidrológico.

A toxicidade de metais na água depende do grau de oxidação de um íon do metal. Por exemplo, a concentração de máximo permissível de Cr (VI) na antiga URSS era 0.001 mgl–1 _{, considerando que para Cr (III) era 0.5 mgl}-1_.

Porém, outros metais altamente tóxicos como Be, Tl, V, Sb, Mo também devem ser monitorado onde eles têm a possibilidade de serem encontrados. A ausência de ferro e manganês em algumas listas de prioridade resulta de sua classificação freqüente como elementos importantes. A ocorrência de ferro em solução aquosa é dependente em condições ambientais, especialmente na oxidação e redução. Águas correntes de superfície com pH entre 6,6 a 8,5, que estão completamente arejadas não deveriam conter mais que alguns micrograms por litro de ferro. Em águas sub-superficiais com um pH entre 6 a 8, níveis muito mais altos são encontrados. A concentração de ferro (Fe²+) pode atingir 50 mgl –1, mas concentrações de 1 a 10mgl-1 são mais comuns.

A Plumbum Mineração e Metalurgia Ltda, localizada no município de Santo Amaro da Purificação, no Recôncavo Baiano, e abandonada em 1993, produziu e depositou indiscriminadamente 490.000t de escória contaminada com metais pesados, sobretudo chumbo (Pb) e cádmio (Cd).

As pesquisas realizadas nos últimos 25 (vinte e cinco) anos constataram que o solo do entorno da metalurgia, os sedimentos e mariscos do estuário do rio Subaé, assim como um número significativo da população da região e de ex-funcionários da metalurgia, encontram-se contaminados pelos resíduos industriais.

A existência da fonte de poluição foi constatada nesta pesquisa, ela é decorrente da deposição inadequada da escória no sítio da Plumbum. Essa poluição foi verificada por meio da composição química da escória, que contém em torno de 35 g/t de Cd e 3% de Pb, portanto, propensa à transferência destes metais. Análises químicas de lixiviação e solubilização para a escória realizada inicialmente pelo CRA e pela Plumbum foram confirmadas nesta pesquisa e demonstraram inequivocamente que a escória é um resíduo perigoso (ANJOS, 1998).

Atualmente, a Prefeitura de Santo Amaro já dispõe de recursos técnicos e jurídicos para efetivação de um Plano de Gestão Ambiental. Este plano tem como objetivo gerenciar o passivo ambiental - recuperação do solo, rio, manguezais e as populações que estiverem contaminadas - e acompanhar efetivamente todos os programas governamentais que envolvam ações nas áreas contaminadas.

Padrão de potabilidade para substâncias químicas que representam risco à saúde

Parâmetro Unidade VMP(1)

Chumbo mg/L 0,01

Cromo mg/L 0,05

Fluoreto(2) _{mg/L 1,5}

Mercúrio mg/L 0,001

Nitrato (como N) mg/L 10

Nitrito (como N) mg/L 1

(1)Valor máximo permitido

(2)Os valoresrecomendados para a concentração de íon devem observar à legislação específica vigente relativa à fluoretaçãoda água, em qualquer caso devendo ser respeitado o VMP desta tabela

Parâmetro de aceitação para consumo humano

Parâmetro Unidade VMP(1)

Amônia (como NH3) mg/L 1,5

Cloreto mg/L 250

Ferro mg/L 0,3

3.4.4 OCORRÊNCIAS DE FORMAÇÃO DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS

Segundo CHAPMAN (1992), as águas subterrâneas acontecem em muitas formações geológicas diferentes. Quase todas as rochas na parte superior da crosta terrestre, qualquer tipo, origem ou idade, possuem aberturas chamadas de poros ou fendas. Em materiais não consolidados, granulares ou anulares são os espaços entre os grãos, que em muitos casos ficam reduzidos por compactação e sedimentação. O volume da água contida nas rochas depende da porcentagem destas aberturas ou poros em um volume determinado de rochas, que é chamada de porosidade.

Através das análises químicas das águas subterrâneas em localidades do noroeste paulista, feitas no período de 1977 a 1993, pela Companhia Estadual de Saneamento Básico (SABESP) foi verificado a ocorrência de cromo nas águas subterrâneas da região noroeste do Estado de São Paulo onde se tem configurado como uma grande preocupação, uma vez que as cidades possuem no recurso hídrico subterrâneo a única fonte de água para suprir suas necessidades. Esta pesquisa objetivou caracterizar a extensão da anomalia de cromo nas águas subterrâneas daquela região; desenvolver um estudo geoquímico das águas, sedimentos e rochas da cidade de Urânia; definir a relação saúde pública e a presença de cromo nas águas subterrâneas utilizadas para abastecimento público. Um levantamento sobre a saúde da população de Urânia mostrou que não foi realizado nenhum estudo na região que comprovasse doenças causadas pela ingestão de água contendo cromo acima do limite de potabilidade. Através da integração dos dados e do estudo sistemático dos teores de cromo nas águas, sedimentos e rochas, chegou-se às seguintes conclusões: a anomalia de cromo estende-se além da cidade de Urânia, a outros municípios e distritos do noroeste paulista; a distribuição das concentrações de cromo é irregular, tanto temporal quanto espacialmente; a origem do cromo é discutível, apesar de fortes evidências de ser natural, são necessários estudos mais aprofundados; não se têm conclusões evidentes, se a anomalia de cromo causa problemas à saúde da população abastecida por estas águas.

3.4.5 DISPOSIÇÃO DE RESÍDUOS LÍQUIDOS URBANOS E INDUSTRIAIS

Um exemplo de poluição de águas subterrâneas por disposição líquida é descrito por CAVALARI (2002), apud EVERETT (1980). O lançamento de resíduos líquidos não tratados contendo cromo e cádmio em lagoas fluíam diretamente para uma areia glacial do aqüífero em Long Island, Nova Iorque. Esta poluição se deve a disposição sem controle de muitos anos dos resíduos líquidos que foram notadas a seguir por uma pluma de contaminação de extensão lateral e vertical, onde foram detectas a poluição do cádmio e do cromo que ultrapassava o limite máximo da concentração.

Nos últimos anos a atenção foi dada a possibilidade de lançamento de esgoto municipal tratado em aqüíferos para realçar recarga ou estabelecer barreiras hidráulicas contra intrusão salina. Os exemplos estabelecidos de disposição por este método são descritos para um ambiente de temperatura úmida por CAVALARI (2002), apud BARBA e GILES (1990), e para climas mais árido por CAVALARI (2002), apud BOUWER (1991) e IDELOVITCH e MICHAIL (1984).

Em áreas urbanas onde não há tratamento do esgoto municipal, um método econômico de tratamento parcial de esgoto é a estabilização dos resíduos líquidos por retenção em lagoas rasas de oxidação na frente de descarga dos rios CAVALARI (2002), apud GEAKE et al (1986).

3.4.6 ESTRATÉGIAS DE AVALIAÇÃO

objetivos de informações, e apreciar os vários tipos de monitoramentos que pode existir.

3.5

O

RISCO

DA

CONTAMINAÇÃO

DAS

ÁGUAS

SUBTERRÂNEAS

As ações humanas sempre põem em risco a qualidade das águas subterrâneas. A detecção do processo contaminante das águas subterrâneas, apesar desses aqüíferos serem vulneráveis à poluição, em geral não é imediata, acarretando muitas vezes situações irrecuperáveis dessas águas. SOUZA (2002), apud CARBONELL et al. (1993) ; resumem isso em duas asserções:

* toda água subterrânea é vulnerável;

* toda avaliação de vulnerabilidade é inerentemente incerta;

o que é óbvio podendo tornar-se mascarado e o que é sutil resultar indistinguível. Quando há excesso de poluentes ou de infiltração, os poluentes podem atingir rapidamente o aqüífero; entretanto as propriedades naturais do solo, através dos processos de degradação, oxidação e adsorção que são realizados nas camadas do solo e da zona vadosa, atuam como filtro na depuração dos percolados, fazendo com que a qualidade das águas subterrâneas sob o ponto de vista bacteriológico e químico seja, em geral, muito melhor do que a das águas superficiais. Na sua maioria, a água captada dos aqüíferos subterrâneos dispensa qualquer tratamento antipoluente, excetuando-se apenas os casos de águas subterrâneas em regiões semi-áridas, zonas costeiras e aqüíferos rasos nas áreas altamente urbanizadas. Isso ocorre devido ao fato de que quanto mais raso o aqüífero, maior a possibilidade de ser afetado por contaminantes. Se os meios permeáveis à água, pela troca de materiais com o solo e a rocha, já estão altamente contaminados ou contêm elementos naturais tóxicos, a água pode se tornar contaminada.

O poluente mais comum na água subterrânea é o contaminante dissolvido na água que se desloca à medida que ela se move. Os solutos se precipitam de acordo com o pH. Se for baixo, facilita a precipitação de bases, se for alto, a precipitação de ácidos.

mover-se segundo uma corrente bem definida, chamada pluma de contaminação. O movimento da pluma poluente influencia também na sua forma. Se existe uma fonte continuada de poluição num sistema de fluxo regional, a pluma assume o formato aproximado de um charuto. Se for, no entanto, uma fonte intermitente, a forma torna-se segmentada, em porções ao longo do seu percurso. Neste caso torna-se mais difícil detectar a extensão da poluição, mesmo porque ao se alocar um poço de monitoramento e o mesmo estiver entre as porções segmentadas, nada será detectado.

SOUZA (2002), apud FEITOSA E FILHO (1997) identificaram mais de 40 compostos orgânicos em águas subterrâneas contaminadas por chorumes oriundos de plásticos e outros materiais sólidos industriais, em um aqüífero arenoso nos Estados Unidos.

Como a fiscalização não é muito eficiente, em muitos depósitos de resíduos urbanos o chorume contém substâncias tóxicas provenientes de resíduos industriais líquidos jogados nesses locais, nesse caso contribuindo para maior probabilidade de contaminação do lençol subterrâneo.

Com o passar dos anos, se a destinação do resíduo estiver sendo realizada em locais situados sobre materiais permeáveis, como, por exemplo, areias, cascalhos ou rochas fissuradas, a migração do chorume pode produzir contaminação das águas subterrâneas ao longo de áreas muito maiores do que a ocupada pelos resíduos. Existem relatos na literatura de mapeamento de pluma de chorume com extensão superior a 3 km e mais de 50 m de profundidade.

As águas subterrâneas também podem sofrer contaminação por gases provenientes da degradação do lixo, como o metano, que é formado por atividade microbiológica em aterros municipais que recebem resíduos ou outra matéria orgânica degradável. O metano tem a capacidade de carregar consigo outros gases e em contato com o oxigênio forma uma mistura explosiva chamada grisu. O cloreto de vinila, resultado da degradação bacteriana e oriundo do tricloroeteno (produto utilizado como anestésico e solventes em geral) é perigoso pelos efeitos cancerígenos e se encontra em aterros, dissolvido junto com o metano. (Souza, 2002)

contaminar o lençol freático, e compostos não sulfurosos como o 2-butanol e o butanoato de etila. São gases fétidos e isto ajuda na sua localização.

Os lençóis subterrâneos também podem sofrer contaminação por material sólido quando esse é transformado em material particulado e sofre percolação da água. Nesse caso, os materiais são normalmente objetos de tamanho grande que estão associados geralmente a aterros de resíduos urbanos. As reações envolvendo as partículas sólidas ocorrem em função da sua superfície específica, e como a área de superfície é inversamente proporcional ao diâmetro da partícula, quando temos partículas sólidas porosas a poluição é maior, devido a essas partículas apresentarem áreas de superfícies bastante grandes.

Os sólidos geralmente se dissolvem quando sob ação da água, mas algumas partículas sofrem absorção pelo solo. Absorção é um fenômeno físico onde moléculas de um gás, líquido, substância em solução ou partículas aderem à superfície de uma substância sólida. Também pode ocorrer a adsorção, nesse caso, temos a assimilação da molécula por outra substância sólida ou líquida com formação de solução ou composto. Ás vezes, o termo sorção é designado para indicar ambos os fenômenos. Os sólidos poluentes raramente deslocam-se para lugares distantes de onde foram primariamente depositados. Infiltração, adsorção, coagulação e precipitação, dentro do meio poroso, remove-os da água. De uma maneira geral as maiores fontes de contaminação de água subterrânea por metais pesados são as altas concentrações de lixos sólidos, resíduos industriais, rejeitos de minas, resíduos de processamento e concentrações de minérios e bacias de decantação de águas usadas das minerações.

Como nosso enfoque se dá em relação aos resíduos sólidos urbanos, a contaminação dos lençóis subterrâneos ocorre se na disposição do lixo no solo não houver a construção de uma barreira de contenção. A importância da preservação das águas subterrâneas da contaminação decorre, do fato de que a recuperação desses aqüíferos é praticamente impossível, devido ao seu pequeno poder de depuração e ao custo altíssimo da regeneração dessas águas.

de 8 e 12 anos, indicaram a presença de metais pesados, como arsênico, chumbo e titânio, no sangue dos moradores.

Depois destas denúncias, foi “redescoberto” um documento feito a pedido da Cyanamid pela empresa ERM Consultoria em 04 de novembro de 1993, onde estes casos já eram relatados, o que prova que a diretoria da Shell já tinha conhecimento da existência destes aterros clandestinos.

Ela encomendou um laudo técnico sobre contaminação do lençol freático fora da área da empresa. A amostragem em 5 chácaras foi efetuada pela empresa ERM – Environmental Resources Management Inc. e as análises químicas foram realizadas nos laboratórios Lancaster, nos Estados Unidos e do Instituto Adolfo Lutz, em São Paulo.

Os resultados dos dois laboratórios diferem, o Instituto Adolfo Lutz não detectou a presença de materiais orgânicos, incluindo Dieldrin e Endrin, detectados entretanto pelo Laboratório Lancaster em concentrações de até 0.25 ppb e 0.35 ppb respectivamente onde foi possível constatar a presença destes acima dos valores permitidos.(SUASSUNA, 2001)

3.6

IMPORTÂNCIA DO MONITORAMENTO NO ATERRO

SANITÁRIO

Um monitoramento pressupõe o acompanhamento da evolução de um determinado processo, obtendo-se subsídios para a realização de alterações no mesmo. No caso do monitoramento de um aterro sanitário, não se busca obter elementos sobre o andamento do processo de decomposição dos resíduos, mas avaliar-se a influência dessa obra sobre o ambiente local.

Os aterros sanitários, mesmo aqueles que possuem todas as instalações de proteção ambiental, não podem ser considerados como obras herméticas. Seus efluentes gasosos e líquidos são formados inevitavelmente e lançados para fora da massa e resíduos. O monitoramento dos aterros tem justamente por objetivo avaliar as conseqüências da presença desses elementos no meio ambiente.

quantidade dos gases lançados pelos aterros na atmosfera, restringindo-se apenas ao acompanhamento dos líquidos percolados. Nesse sentido, são monitorados os recursos naturais mais vulneráveis às agressões ocasionadas por esses líquidos, que são os mananciais de águas superficiais e subterrâneas.

O monitoramento das águas superficiais resume-se à avaliação das alterações causadas pelo aterro os cursos de água da região, tomando-se amostras a montante e a jusante a obra e estabelecendo-se comparações entre as características das mesmas.

O monitoramento das águas subterrâneas visa avaliar, através de métodos diretos e/ou indiretos, a influência do aterro nesses mananciais, principalmente no aqüífero livre, isto é, aquele que tem seu limite superior definido pela superfície freática, e, portanto, está sob condições de pressão atmosférica.

Os métodos diretos constituem-se basicamente na perfuração de poços em pontos estratégicos do terreno, visando cercar a área de saturação do aqüífero, permitindo a retirada de amostras para a realização de análises laboratoriais. “Construção de poços de Monitoramento e amostragem de Aqüífero Freático”, elaborado pela ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR 13895, apresenta modelos construtivos que podem ser adotados. Recomenda-se que essa norma seja consultada para obtenção de informações mais detalhadas a respeito do monitoramento do aqüífero freático.

Os métodos indiretos procuram, através do conhecimento de uma grandeza física, identificar as condições em que se encontram os materiais do subsolo, obviamente sem a realização de perfurações.

Para o estudo do subsolo para implantação de um aterro são mais utilizados a sondagem e o caminhamento elétrico.

formadas. Conhecendo-se o subsolo da região, pode-se ainda detectar alterações causadas por elementos estranhos, como poluentes, bem como o seu caminhamento, posicionamento, concentração, etc.

ZUQUETE & ELIS (1996), realizaram uma geofísica no lixão de Ribeirão Preto onde eram depositados cerca de 400 ton/dia de resíduos domiciliares e 100 ton/dia de resíduos industriais. Estes resíduos foram depositados em cavas de 15m de profundidade e uma área de 200m por 200m. Houve uma saturação nas cavas devido um sistema de drenagem pluvial (canaletas) de uma estrada que passa ao lado. Para isso necessitou de um monitoramento que foi feito através de poços que estão fora da faixa mais contaminada pelos poluentes. Segundo ZUQUETE & ELIS (1996), para que se tenha um monitoramento adequado necessita-se de um estudo geofísico do local para determinar a faixa de contaminação dos poluentes.

No caminhamento elétrico valem as mesmas técnicas e princípios das sondagens elétricas. Enquanto nas sondagens mede-se a resistividade das rochas em várias profundidades sob um mesmo ponto da superfície, no caminhamento elétrico mede-se resistividade a uma profundidade aproximadamente constante, em vários pontos de um perfil do terreno. Assim, desloca-se um arranjo fixo de quatro eletrodos pelo terreno, fazendo-se uma medida em cada ponto predeterminado. Esse procedimento permite, por exemplo, o rastreamento de determinadas substâncias que compõe uma pluma de poluição.

Segundo LAGREGA et al (1994), às vezes camadas de água pode ser localizada descontinuamente (relacionada à heterogeneidade geológica), isto é chamada de um bolsão de água. Há uma grande importância na averiguação se um nível d’água representa mesmo um aqüífero. Através de piezômetros pode-se determinar várias camadas de águas confinadas no subsolo. Para a determinação de um aqüífero deve-se ter um piezômetro aberto na superfície para a medida de pressão.

De maneira geral pode-se dizer que para o monitoramento do aqüífero freático sob os aterros sanitários não existem procedimentos padronizados, válidos em quaisquer circunstâncias, devendo o projetista combinar as diferentes técnicas existentes visando um controle efetivo desse manancial.

eficiência. Recomenda-se que sejam adotadas programas de monitoramento específicos ao sistema de tratamento em estudo.

3.7

COMPONENTES DE UM MONITORAMENTO

Segundo MCBEAN et al (1995) a intenção de um programa de monitoramento é determinar o grau de funcionamento de um aterro e qualquer sistema de retenção associado, de acordo com os objetivos de projeto. A preocupação está com o movimento dos contaminantes para fora do local, como chorume ou biogás, ou ambos. Então, é essencial que o programa de monitoramento identifique a extensão que qualquer movimento que esteja ocorrendo.

As atividades de monitoramento devem incluir:

- Um perímetro de sistema de poços de monitoramento para descoberta de migração de contaminantes

-Lisímetros colocados debaixo da camada de cada seção do aterro

- Um perímetro sistema de valas para águas de chuva ao redor das seções ativas do aterro para direcionar para fora para lagoas de detenção. A água de tempestade é monitorada prioritariamente para lançamento controlado ou infiltração.

Regulamentos padrões típicos especificam níveis mínimos de monitoramento. Porém, padrões de regulamento estão evoluindo continuamente e diferem de uma jurisdição governamental a outro.

Algumas das características que são monitoradas no aterro e ao seu redor incluem:

- Chorume - Água da jusante

- Quantidade de chorume escoado pela camada do aterro - Migração de gás pela camada do aterro

- Qualidade do lençol freático ao redor do local

- Características do gás no resíduo (pressão, temperatura, conteúdo de metano) - Gás no solo e a atmosfera ao redor do aterro

- Exemplos visuais de sedimentação extensiva sobre vegetação adjacente.

Segundo MCBEAN et al (1995), a lista que se precede não é significativa para ser exaustiva, mas é pretendido para indicar a extensão considerável de exigências de programa de monitoramento.

Poços de monitoramento de Lençol Freático são meios principais para caracterizar a estratigrafia do solo e o movimento descendente do chorume para o lençol freático. Em camadas de aterro, a presença do chorume na zona saturada debaixo ou além do aterro indicam claramente o fracasso do sistema de contenção. Contaminação de água de superfície normalmente não é uma preocupação principal para tóxicos, e monitoramentos visuais dos taludes indicarão provavelmente qualquer migração horizontal do chorume para fora do aterro. Porém, sedimentos e escombros freqüentemente estão relacionados com problemas de águas superficiais.

3.8

MONITORAMENTO DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS

Para investigações de aterro (MCBEAN et al, 1995), são instalados poços de monitoramento: (1) para medir elevação do nível do lençol freático (determinar direção de fluxo), (2) para testar os parâmetros hidráulicos físicos das unidades de hidrogeologia (determinar permeabilidade), e (3) para coletar amostras de lençol freático para análises químicas (determinar se contaminação de lençol freático está acontecendo). A seleção de locações para poços de monitoramento é dirigida para todos os três objetivos.

O programa de monitoramento para lençol freático tem que incluir amostras consistentes e procedimentos de análise projetados para assegurar resultados de monitoramento da qualidade do lençol freático nas várias localizações de amostras. Um programa de monitoramento de lençol freático tem que dispor ao proprietário/operador e à agência de regulamentação a oportunidade para avaliar o seguinte:

- A ocorrência de contaminação do lençol freático, inclusive o grau e significado da contaminação;

- Interferência de fontes não contaminadas, como cursos d’água salgados com elevados níveis de cloreto.

Segundo MCBEAN et al (1995), embora aparentemente simples, a tarefa de coletar amostras representativas de aqüíferos em condições químicas é um desafio. Numerosos eventos podem interferir no nível da qualidade de água, incluindo:

Perda de constituintes voláteis como resultado de mudanças de pressão ou devido à agitação; Uma mudança em componentes de reação devido ao uso de preservativos impróprios; Contaminação da amostra através de equipamento sujo e/ou equipamento analítico de laboratório; Demora prévia para análise no laboratório; Interferência de fontes não contaminadas, como cursos d’água salgados com elevados níveis de cloreto;

Os sistemas de monitoramento são constituídos de poços de inspeção e têm a finalidade de detectar falhas no sistema, de maneira que soluções de segurança possam ser tomadas em caso de rachaduras que permitam a passagem do líquido percolado.

As falhas podem ocorrer: (1) Quando aumenta o tempo de operação; (2) Pela deterioração progressiva do sistema de contenção; (3) Eventos transitórios como desastres naturais: enchentes, secas, terremotos.

JUCÁ et al (1997) monitoraram o Aterro Sanitário de Muribeca (Recife) e os rios Jaboatão e Muribequinha. As amostras de chorume foram coletadas no interior do aterro através de um piezômetro com 85mm de diâmetro, o qual permite o uso do amostrador tipo caneca de 50mm de diâmetro. As amostras de água dos rios Jaboatão e Muribequinna foram coletadas na superfície. As amostras foram levadas para laboratório e analisados os seguintes parâmetros físico-químicos: condutividade, alcalinidade, DBO5, DQO, pH, sólidos totais, sólidos voláteis, cloretos, magnésio, cálcio, sódio, fósforo, zinco, chumbo, cádmio, cromo, cobre, cobalto níquel, manganês, alumínio, ferro, nitrogênio. No estudo feito por JUCÁ et al (1997), concretiza-se uma grande importância para o uso do piezômetro para a coleta de amostras no interior do aterro ou em qualquer outra área.

NOBRE & NOBRE (1996), monitoraram um aterro industrial (região não descrita) de estocagem de substâncias orgânicas voláteis e semi-voláteis bem como de metais pesados em tambores. Foram analisadas 60 amostras coletadas em 10 furos de sondagens. Os poços multiníveis foram localizados à jusante da área investigada e perfurados no diâmetro de 8” e completados em 4” com tubo PVC geomecânico. As sondagens foram realizadas através de trado manual no diâmetro de 6”. Os amostradores foram sempre descontaminados antes das coletas de água e sedimentos/solo para eliminar qualquer indução de contaminação para profundidades inferiores e/ou entre os furos, e constituídos de aço inoxidável tipo

Open-Barrel Sampler (ASTM, D4823).Segundo NOBRE & NOBRE (1996), as

amostras coletadas apresentaram uma resultados de investigação de solo e águas subterrâneas evidenciaram que a prática de estocagem de resíduos na área industrial, possibilitou a contaminação das zonas saturadas e insaturadas subjacentes àquela área por compostos orgânicos voláteis e semi-voláteis assim como por metais pesados.Os teores de contaminação de alguns compostos foram elevados, na ordem de dezenas de ppm, destacando-se os contaminantes 1,2 DCB, 2,4 DNT, 2,6 DNT, clorofórmio e clorobenzeno.

procedimentos e técnicas para coleta de amostra, preservação de amostra e remessa, procedimentos de análise de laboratório, e controle.

Segundo MCBEAN et al (1995), a amostra que é recuperada no monitoramento é representativo do intervalo vertical especificado em cima do qual a grade do poço de monitoramento esta situada.

3.9

MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO E MONITORAMENTO DO

AQÜÍFERO FREÁTICO

Segundo LAGREGA et al (1994), a medição do nível d´água, sua constituição química e física, além das direções de fluxo, são indispensáveis para bons projetos de aterros sanitários. Para obtenção destes parâmetros são necessários monitoramentos por longos períodos (um ano) para avaliar a sazonalidade, associados a coletas de amostras para análises.

Tradicionalmente tem-se utilizado poços de grande diâmetro (> 4”) para estas medições e coletas. As dimensões e conseqüentemente os equipamentos necessários para execução destes poços elevam substancialmente o custo unitário, e o número de poços instalados em uma determinada área é reduzido, não atendendo o nível de informação necessário para os projetos.

3.10

SISTEMA DE POÇOS CONVENCIONAIS

Segundo MCBEAN et al (1995), os poços convencionais normalmente são de diâmetro de 2, 4 ou 6”, instalados em perfurações de 4, 6 ou 8”.

Os poços são abertos por lavagem e circulação de água e geram uma grande quantidade de resíduos. O uso da água dificulta amostragem e pode tornar-se veículo de contaminantes.

Os poços convencionais são compostos de:

- Revestimento interno – pode ser de aço inoxidável, ferro fundido ou plástico, são encaixados no interior da perfuração, com a função de revestir a parede da mesma;

- Filtro – tem a propriedade de permitir a entrada de água e de impedir a

penetração de algumas impurezas plásticas do poço, o filtro mais comum é do tipo ranhurado;

- Pré – filtro – ocupa o espaço anular, entre o filtro e a parede de perfuração. É constituído de areia lavada de grãos quartzosos ou pedrisco de quartzo (inertes e resistentes);

- Proteção sanitária – tem a função de evitar que a água superficial contamine o poço através da infiltração pelo espaço anular. É o conjunto formado pelo selo sanitário e pela laje de proteção (piso de cimento com pequeno declive ao redor da boca do poço);

- Tampão – a extremidade superior do tubo deve ser protegida contra a

penetração de substâncias indesejáveis, que podem alterar os resultados da análise. É necessário instalar um tampão removível com chave. Na extremidade inferior do tubo, um tampão fixo de preferência rosqueado tem a função de evitar a entrada do material sólido no tubo; - Caixa de proteção – o tubo de revestimento sobressai ao nível do