MONITORAMENTO PARTICIPATIVO DO CÓRREGO DO AVIÁRIO
MUNICIPAL
Vítor Silva de Araújo1; Pedro P. Santos Farias1; Regina Tiemy Kishi2*; Larissa M. Ticianel3; Luciane Lemos do Prado4; Jefferson Skroch5& Rosélis A. de Oliveira Presznhuk6
Resumo – O monitoramento participativo do Córrego do Aviário Municipal, afluente do rio Belém,
Curitiba/PR, por estudantes da UFPR em parceria com a Sanepar traz uma complementação à formação profissional na área de recursos hídricos muito valiosa, além de gerar produtos e dados importantes para a gestão e proteção dos recursos hídricos. Para o diagnóstico foi realizado levantamento geodésico da hidrografia, atualizando e aumentando a precisão da informação, uma vez que os rios urbanos sofrem com a modificação de sua morfologia. A metodologia utilizada neste projeto é a do Programa de Revitalização de Rios Urbanos (PRRU) com monitoramento dos níveis de OD nos cursos de água e identificação das causas do problema. Os níveis de OD se apresentaram baixos (de 0,6 a 3,8 mg/L), com aumento até 6,6 mg/L em períodos com chuvas intensas. No entanto, os níveis de poluição orgânica continuam altos (DBO5 em torno de 30-36 mg/L em todo o trecho monitorado). A equipe do PRRU conseguiu detectar uma das causas rapidamente desses valores estarem muito além do esperado, mostrando ser esta uma metodologia com estratégia eficaz e rápida para detecção de problemas na rede coletora de esgoto, otimizando assim recursos financeiros e tempo.
Palavras-chave – Monitoramento participativo, qualidade da água, rios urbanos
PARTICIPATORY MONITORING OF THE AVIÁRIO MUNICIPAL ATREAM
Abstract – In this paper the results of the participatory monitoring of the Aviário Municipal Stream
by UFPR students in partnership with Sanepar are presented. The Aviário Municipal Stream is affluent of the Belém River, in Curitiba / PR. This activity complements the training in the area of water resources, as well as produces important products and data for water resources management. For the diagnosis, a geodetic survey of the hydrography was performed, updating and increasing the accuracy of the information. The methodology used in this project is the one proposed by the Urban River Revitalization Program (PRRU), monitoring DO levels in water courses and identifying the pollution sources. OD levels were low (from 0.6 to 3.8 mg/L), with increases up to 6.6 mg/L in periods with intense rainfall. However, levels of organic pollution remain high (BOD5 around 30-36 mg/L throughout the monitored stretch). The PRRU team was able to detect one of the causes of these values faster, showing that this is an effective and fast strategy for detecting problems in the sewage network, thus optimizing financial resources and time.
Keywords – Participatory monitoring, water quality, urban rivers
1
Estudantes de Engenharia Cartográfica, UFPR, cursando a disciplina de Saneamento Básico e Ambiental, vitorsilvadearaujo@gmail.com
2
* Professor da UFPR, DHS, Centro Politécnico Caixa Postal 19011, CEP: 81531990, Curitiba/PR, rtkishi.dhs@ufpr.br
3
Estudante de Engenharia Civil, UFPR, integrante do projeto de extensão Engenharia – Água & Ação
4
Chefe do Laboratório LABEAM, Química, UFPR, lucianeprado@ufpr.br
5
USHI/Sanepar, jeffersons@sanepar.com.br
6
INTRODUÇÃO
Os ecossistemas aquáticos, assim como o planeta como um todo, só são protegidos com a participação ativa de cidadãos conscientes de seu entorno, das inter-relações e interdependência entre os meios biótico e abiótico e das implicações de suas ações. Com essa premissa atua o projeto de extensão Engenharia – Água & Ação da UFPR, que em parceria com o Programa de Revitalização de Rios Urbanos (PRRU) da Sanepar, iniciou o monitoramento do Córrego do Aviário Municipal, no trecho dentro de dois campus da UFPR, com alunos do Curso de Engenharia Cartográfica na disciplina de Saneamento Básico e Ambiental do Departamento de Hidráulica e Saneamento/UFPR.
O risco de poluição é alto para os rios urbanos, devido principalmente aos perigos existentes em sua bacia de drenagem. A própria rede coletora de esgoto está sujeita a efeitos deletérios favorecendo o surgimento de pontos frágeis em sua estrutura com possível perda de efluentes, que estabelecem trajetórias que atingem invariavelmente um corpo hídrico (Penido, 2014). Sobretudo à implantação de sistemas de saneamento, alerta Heller e Pádua (2010), é necessário uma gestão pautada em rotinas de manutenção, capazes de combater os vazamentos. Os vazamentos impreterivelmente irão acontecer, todavia podem ser diminuídos e rapidamente reparados com uma população em alerta e uma companhia de saneamento eficiente. Ou seja, uma população que saiba as causas de um rompimento ou obstrução na rede para evitá-las e, na sua ocorrência, que acione o serviço de reparo em menor tempo possível e que esse reparo também seja executado rapidamente e de maneira sustentável.
Neste trabalho é apresentada a implantação do monitoramento participativo no Córrego do Aviário Municipal, que em contraste com o convencional, envolvem as partes interessadas para obter dados, analisar e usar as informações em conjunto. Além dos dados de qualidade da água e produtos cartográficos gerados, há a formação de profissionais com conhecimentos em gestão de recursos hídricos e os impactos indiretos desta atividade aos demais estudantes do Centro Politécnico e Campus Jd. Botânico da UFPR.
MATERIAIS E MÉTODO
A metodologia empregada parte da metodologia do PRRU (Penido, 2014), utilizando o monitoramento do oxigênio dissolvido nos cursos de água para detectar a origem do aporte de matéria orgânica e a sua solução, bem como a importância da participação da comunidade local para proteção das águas. Iniciou-se o monitoramento neste ano de 2017 e deve ser prosseguido pelas turmas subsequentes da disciplina ofertada no primeiro semestre de cada ano e continuamente pelos integrantes do projeto de extensão.
No total, a metodologia deste trabalho segue cinco etapas: Reconhecimento da área; Análise preliminar; Investigação das causas dos problemas; Medidas; e Acompanhamento. Reconhecimento da área levou à formação de um banco de dados georeferenciados da bacia de drenagem, para conhecer as características fisiográficas e os atores principais do local, que são subsídios para a fase de investigação das causas dos problemas. Análise preliminar consiste da medição da concentração de OD com sonda ao longo do curso de água. Investigação das causas abrange verificar os trechos com valor medido de OD abaixo do limite de 5mg/L, com odor e característica visual do local, que com apoio do banco de dados georeferenciados da bacia de drenagem, otimizam a busca da causa do problema. Em meio urbano, as principais causas de problemas de qualidade são ligações irregulares de despejos na rede pluvial; despejos industriais; áreas descobertas por rede coletora de
consiste na verificação se o problema foi resolvido e a comunidade participando do monitoramento dos rios.
Área de estudo
A área de estudo é dentro da Universidade Federal do Paraná, é um afluente do Córrego do Aviário Municipal, que por sua vez é afluente da margem esquerda do rio Belém, bacia totalmente dentro do município de Curitiba/PR (Figura 1). O trecho de estudo compreende cerca de 1036 m que começa no Centro Politécnico e termina no Campus Jd. Botânico. Em torno de 880 m o curso de água está canalizado e aflora dos seus últimos 155 m, quando entra no Córrego do Aviário. A área de drenagem do trecho em estudo compreende 0,326 km², de um total de 2,286 km² da bacia do Aviário Municipal. A bacia do rio Belém compreende uma área de 87,85 km² (Fendrich, 2002).
Figura 1 - Área de estudo: Córrego do Aviário Municipal
Levantamento de coordenadas dos pontos de monitoramento
A obtenção das coordenadas dos pontos de monitoramento de qualidade da água deste trabalho foi realizada utilizando método relativo estático rápido de posicionamento por satélites (GNSS-GPS). Este método consiste em observar a mesma constelação de satélites a partir de dois pontos distintos, onde as coordenadas de um ponto são conhecidas (base) e de outro se deseja obter (hover). Com as observações é possível determinar o vetor posição, relativo à base, do ponto, cujas coordenadas se deseja conhecer.
Foram utilizados o receptor GPS Leica 900-CS como hover, posicionado em cada ponto de monitoramento e realizadas observações por um período de 20 minutos, e a estação UFPR da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC) como base (Figura 2). A base utilizada grava as observações de satélites de maneira contínua e é possível obtê-las no site da RBMC.
Para o processamento dos dados foi utilizado o software Leica GeoOffice do Laboratório de Geodésia Espacial e Hidrografia/UFPR.
Figura 2 – a) GPS 900-CS sobre o Ponto P11; b) Estação UFPR da RBMC
Delimitação da bacia de drenagem
A delimitação da bacia do córrego do aviário foi feita a partir dos levantamentos de hidrografia oficial, disponibilizada pelo instituto das águas do Paraná na escala 1:10000, e o modelo digital de elevação (MDE), disponibilizado com a mesma escala pelo mesmo órgão. O limite da bacia foi definido a partir da modelagem matemática semi-automaticamente utilizando um programa SIG com delimitação da bacia de drenagem do exutório do curso d’água informado pelo usuário, baseado no método de Jenson & Domingue (1988). Ajustes manuais foram feitos já que a antropização neste caso, influenciou significativamente o divisor de águas na parte sudeste da bacia.
Uso e ocupação da terra
O uso e ocupação da área de estudo foi elaborado com base em uma imagem orbital do sensor WorldView II, com resolução planialtimétrica de 0,3 m. A técnica para segmentar a paisagem foi uma classificação supervisionada, cujas classes foram: arruamento, edificações institucionais e residenciais, solo exposto e vegetação arbórea e herbácea. A segmentação feita tem como base algoritmos e técnicas de autômatos celulares, assim como uma árvore de decisão, utilizada em cada classe.
Qualidade da água
O monitoramento de OD foi realizado com a sonda da Hach, modelo HQ40d Portable. Em algumas campanhas foram tomadas amostras para determinação em laboratório da DBO5 para complementar caracterização da poluição orgânica do Córrego em estudo, pelo instrumento OxiTop da WTW.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Posicionamento dos pontos de monitoramento
As coordenadas dos pontos levantados por método de posicionamento por satélites são apresentados na Tabela 1 e localizados na Figura 3. O sistema de coordenadas planas adotado foi o da projeção Universal Transversa de Mercator, com fuso no meridiano 51ºW e hemisfério Sul. O sistema geodésico de referência é o SIRGAS 2000. O desvio-padrão máximo obtido para o valor das coordenadas foi de 67 cm e o mínimo foi de 0,05 cm. Esses valores são esperados, pois existem pontos levantados onde existem obstruções como árvores e edifícios, acarretando em um valor de desvio-padrão maior do que nos pontos onde não há.
Tabela 1- Coordenadas levantadas dos pontos monitorados
PONTO E(m) N(m) PONTO E(m) N(m)
PM 677046,133 7184085,011 P106 677106,617 7183658,604 PJ 677058,805 7184046,977 P120 677111,750 7183648,553 P9 677059,739 7184033,687 P148 677131,189 7183909,316 P35 677073,010 7184010,057 P540 677427,937 7183689,774 P44 677073,659 7184004,564 P650 677446,133 7183685,011 P54 677075,302 7184000,124
Figura 3 - Mapa de localização dos pontos de coleta de OD com hidrografia
Mapa do uso e ocupação da terra
Uso e ocupação da área de estudo estão apresentados na Figura 4. Pode-se observar a ocupação urbana e com edificações institucionais representando 23% e 12% da área total da bacia, respectivamente. A vegetação arbórea ocupa 22% da área da bacia, vegetação herbácea 27%, a classe solo exposto aproximadamente 2% e arruamento representando 14% da área. Os percentuais de uso da bacia inteira do Córrego do Aviário Municipal não se diferem muito da área monitorada, conforme pode ser visto na mesma figura.
Figura 4 – Mapa de Uso e Ocupação do Solo da Bacia do Córrego do Aviário Municipal
Monitoramento participativo da qualidade da água do córrego
O monitoramento da qualidade da água está ocorrendo pelos alunos da Engenharia Cartográfica e pelos estudantes participantes do projeto de extensão desde 25/04/17. Os dados medidos de OD e determinados em laboratório de DBO estão apresentados na Tabela 2.
Tabela 2 – Dados do monitoramento
ID Extensão da foz (m) OD (mg/L) DBO5 (mg/L) 25/04/17 26/04/17 04/05/17 07/06/17 26/04/17 Af lu en te d a m ar g em esq u er d a d o C ó rr eg o d o Av iad o r Mu n icip al 1 – P560 560 1,68 6,57 1,21 6,30 36 2 – P540 540 3,82 3 – P148 148 1,84 2,35 4 – P120 120 0,90 1,11 5 – P106 106 0,74 1,44 6 – P54 54 0,76 5,37 0,81 6,73 30 7 – P35 35 0,92 5,47 0,90 6,66 35 8 – P9 9 2,22 5,71 0,58 6,62 36 Córrego do Aviário Municipal PM (Montante) 6,50 6,56 6,98* PJ (Jusante) 4,77 6,48 4,83 7,54 Descarga PE (entre 6 e 7) 44 4,13 2,37 4,64 >45
Análise
Foi constatada péssima qualidade nos primeiros monitoramentos com relação aos níveis de OD, e confirmado com as concentrações de DBO5, que apresentavam cerca de 36mg/L, já no primeiro ponto, bem próximo da nascente. Analisando a bacia de drenagem desse ponto (Figura 4), o uso compreende uma área urbana e um bosque, o que levou à possibilidade da poluição estar vindo de uma rede coletora de montante com problemas. A Sanepar, através da equipe do PRRU, realizou a busca através da rede de drenagem, encontrou o trecho com problemas e apresentou o relatório para a manutenção da rede coletora.
O monitoramento dos níveis de OD aponta uma melhoria da concentração de oxigênio na água nos dias com eventos de chuvas intensas, como mostram os dois dias (26/04 e 07/06) com valores maiores de OD, no entanto, apresenta ainda uma qualidade muito comprometida (DBO alta).
Visivelmente só existe um ponto de lançamento no trecho não canalizado monitorado, a 44 m da foz (Figura 5).
Foi iniciado um levantamento introduzindo tinta em instalações prediais e na rede de esgoto que passa ao lado do curso de água. Nesta primeira análise, não há ligação entre a edificação com uso destinado ao centro acadêmico de educação física e o lançamento. Novos levantamentos estão sendo planejados para se conhecer melhor o sistema.
Figura 5 – Descarga no ponto PE44
Um problema visível ocorreu no período de 22 a 26/05/17 de extravasamento da rede coletora de esgoto que passa perto do Córrego (ponto P35). O problema de entupimento da rede foi resolvido rapidamente, logo após aviso. No entanto, como o problema ficou por dias e o corpo hídrico é pequeno, o impacto foi grande. Como mostram as fotos, esse extravasamento impactou muito o pequeno curso de água, mostrando a importância de uma comunidade local ativa para que determinados problemas não venham a se estender por um longo período de tempo.
Figura 6 – Extravasamento da rede coletora e entrando no córrego
No último monitoramento apresentado (dia 07/06), este problema estava novamente presente, sendo avisado imediatamente a Sanepar.
Ações
Foram colocadas placas nos locais para informar os transeuntes sobre o rio e sua bacia de drenagem, inclusive na parte canalizada, como parte de mostrar à comunidade local que abaixo existe um rio. Está em projeto que os dados monitorados não estejam somente em redes sociais, mas
no local, uma placa dinâmica, cujos dados medidos sejam imediatamente inseridos e seja informativo para as pessoas que transitam no local.
O monitoramento está sendo planejado para ser mais frequente e por voluntários. Assim espera-se que, além de se obter maior número de dados para caracterizar a qualidade da água e entender o comportamento do corpo hídrico, mais profissionais tenham conhecimentos de técnicas de medição e coleta de amostras, assim como das questões ambientais relacionadas com a água.
CONCLUSÕES
Somente um monitoramento contínuo das águas permitirá um diagnóstico mais preciso e possiblidades de medidas sustentáveis para preservar o ecossistema.
Educação ambiental no entorno do ponto P35 para buscar observadores para a fase de acompanhamento deve ser realizado, uma vez que parece constante o transbordamento de esgoto pelos poços de visita no local. Alunos e funcionários que diariamente passam por esse local são essenciais para identificar focos de poluição no rio e comunicar imediatamente os responsáveis.
Conciliando a disciplina de Saneamento Básico e Ambiental do Departamento de Hidráulica e Saneamento da UFPR para o Curso de Engenharia Cartográfica com as atividades do PRRU e do projeto de extensão, a disciplina ganhou dimensões práticas e multidisciplinares, essenciais para a formação profissional, e com geração de produtos para a melhoria de acervo e gestão de recursos hídricos.
AGRADECIMENTOS
A todos os alunos que participaram do levantamento e medição e aos alunos da turma anterior que sugeriram mudanças na disciplina. Aos coordenadores de projetos que conseguiram equipamentos que estão sendo usados neste trabalho. A todos os cidadãos que contribuem para financiar projetos e a educação pública. Ao Prof. Roberto Fendrich pelo histórico do Córrego do Aviário Municipal.
REFERÊNCIAS
FENDRICH, R. 2002. Diagnóstico dos Recursos Hídricos da Bacia Hidrográfica Urbana do Rio Belém. Curitiba: Assembleia Legislativa do Paraná. 65p.
PENIDO, Luciano Rodrigues. 2014. Metodologia de Apoio à Manutenção de Rede Coletora de Esgotos. Diss. Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, UFPR, SENAI-PR e a Universität Stuttgart.
HELLER, L.; PADUA, V. L. Abastecimento de Água para Consumo Humano. Belo Horizonte: Ed. UFMG. 2010. 2ªEdição.
JENSON, S. K.; DOMINGUE, J. O. Extracting Topographic Structure from Digital Elevation Data for Geographic Information System Analysis. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, vol. 54, n. 11, p. 1593-1600, nov. 1988.
