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Água

Causa e efeitos da poluição por esgotos sanitários e a crise do abastecimento de água da Região Metropolitana do Rio de Janeiro

Por Isaac Volschan Jr.

Engenheiro Civil e Sanitarista
Prof. Titular do Depto. de Recursos Hídricos e Meio Ambiente
Escola Politécnica da UFRJ


Excluídos os municípios de Itaboraí, São Gonçalo e Niterói, atendidos pelo sistema produtor de água potável de Imunana-Laranjal, os demais municípios da Região Metropolitana do Rio de Janeiro são abastecidos, em sua grande maior parte, pelo sistema produtor do Guandu (aproximadamente 45 m³/s) e, complementarmente, pelos sistemas de Ribeirão das Lajes (5,1 m³/s), Acari (1,2 m³/s) e por outros pequenos mananciais locais (0,3m³/s).

A população de 9 milhões de habitantes da RMRJ é dependente do Sistema Guandu, pelo fato da magnitude da demanda de água somente poder ser satisfeita pela disponibilidade hídrica que esta bacia hidrográfica especificamente oferece, e por decorrência da transposição de água do Rio Paraíba do Sul.

Neste sentido, possível afirmar que a RMRJ é refém da oferta quantitativa de água por parte do Rio Paraíba do Sul, e no contexto da presente crise, da qualidade ambiental e sanitária desta bacia, e principalmente da bacia hidrográfica do Rio Guandu.

Ainda que utilizado como corpo receptor de efluentes industriais e esgotos sanitários, tratados ou não, a influência da qualidade da água do Rio Paraíba do Sul sobre a qualidade da água do Rio Guandu é relativamente minimizada, pela ação de mecanismos físico-químicos e bioquímicos que regem os efeitos ambientais clássicos de diluição, sedimentação e degradação dos poluentes hídricos normalmente advindos destas fontes de poluição.

Antes de alcançar a calha fluvial do Rio Guandu, a água transposta do Rio Paraíba do Sul aflui ao conjunto de reservatórios do Sistema Light de produção de energia hidroelétrica. Em função do ambiente lêntico, estas unidades oferecem a oportunidade para a sedimentação de poluentes particulados, mas, concomitantemente, por outro lado, em função da oferta de nutrientes, são sujeitas ao processo de eutrofização e de floração de biomassa de algas e cianobactérias. Observa-se que além da água proveniente do rio Paraíba do Sul, as bacias drenantes ao conjunto de reservatórios do Sistema Light estão também sujeitas ao aporte de poluentes proveniente de atividades agropecuárias e aquicultura.

Apesar da importância do controle da poluição hídrica da bacia do Rio Paraíba do Sul e dos reservatórios do Sistema Light, a atual crise que vive a RMRJ é decorrente da inaceitável e absurda inexistência de esgotamento sanitário das áreas urbanas drenadas pelos Rios dos Poços, Queimados e Ipiranga, todos afluentes ao Rio Guandu, a menos de 50 metros da barragem principal e da estrutura de captação de água do sistema produtor.

Nestas bacias inserem-se, integralmente, os municípios de Queimados (150.000 hab.) e Japeri (105.000 hab.), e uma menor parte do município de Nova Iguaçu.

Sim. Os rios mencionados veiculam esgotos sanitários em estado bruto, desprovidos de adequado tratamento, e os lançam proximamente ao túnel adutor de água bruta. Embora esta condição persista desde a inauguração do sistema Guandu em 1955, a ETA Guandu, cumprindo sua função precípua como unidade de barreira sanitária, garantiu ao longo de todos estes anos o enorme benefício da oferta de água potável e em atendimento aos padrões estabelecidos pelo Ministério da Saúde, em consonância com diretrizes da Organização Mundial de Saúde.


Sim. A despeito da qualidade da água transposta do rio Paraíba do Sul, a ETA Guandu, baseada em processo físico-químico convencional para o tratamento de águas de abastecimento (coagulação, floculação, sedimentação, filtração, desinfecção e correção pH), foi capaz de ao longo de todos estes anos, produzir água potável, controlada, fiscalizada e garantida pelos serviços governamentais de vigilância sanitária.

Entretanto, face ao incremento da contribuição de esgotos sanitários e da carga de matéria particulada e de nutrientes veiculada por cursos d’água
afluentes ao Rio Guandu, observa-se tendência de aumento da recorrência de eventos de desconformidade em relação ao padrão de qualidade da água para consumo humano, como os que perfazem a atual crise.

Corpos d’água poluídos por esgotos sanitários veiculam matéria particulada com dimensão de ordem micrométrica (μm), capaz de sedimentar quando sujeita a baixas velocidades de escoamento. A sedimentação acentuada e continuada de partículas em suspensão em leitos de corpos d’água propiciam assoreamento e alteração morfológica, e consequentemente, o espraiamento do espelho d’água.

Este é o caso do ponto de afluência dos Rios dos Poços e Ipiranga ao Rio Guandu, e que ao longo dos anos levou a formação do que, coloquialmente, hoje se denomina como “lagoa do Guandu”.

Da mesma forma que veiculam matéria particulada em suspensão, esgotos sanitários oferecem nutrientes de forma balanceada e apropriada aos requisitos de organismos autótrofos fotossintéticos, como são as algas e as cianobactérias.

A combinação de ambos efeitos adversos da poluição por esgotos sanitários é o fenômeno ambiental responsável pela atual crise. Trata-se do maior problema ambiental do Estado do Rio de Janeiro, provavelmente do país. A crise hídrica da RM de São Paulo despontou por indisponibilidade quantitativa de água. A crise fluminense por absurda indisponibilidade qualitativa.

Quando excessivamente disponibilizado em ambientes lênticos, como é o caso da “lagoa do Guandu”, o fósforo garante a carga nutricional ideal para que em períodos de radiação solar mais intensa proliferem-se biomassa algal e cianobactérias, com grau de eutrofização ainda mais grave do que o mencionado em relação aos reservatórios do Sistema Light.

Algas constituem matéria particulada em suspensão e conferem cor e turbidez à agua bruta afluente ao sistema produtor. Ao longo da fase de clarificação da água, algas respondem mal à sedimentação e, ao acumularem-se na etapa de filtração, colmatam estas unidades e comprometem a produção quantitativa de água bruta.

Por outro lado, algas são constituídas de matéria orgânica de mais lenta degradação biológica, de forma que a água tratada veiculada pelo sistema de distribuição e já em acordo aos padrões para consumo humano, possa conter residuais orgânicos nanométricos finamente dissolvidos (ng/L), que quando então degradados, geram gases que podem conferir sabor e odor à água distribuída.

(Foto de Tomaz Silva - Agência Brasil)

Porém, de acordo com informações divulgadas pela CEDAE, o sabor e o odor presentes na água que chega nestas últimas semanas aos consumidores da RMRJ, são devidos a presença da substância Geosmina. Assim como o MIB (2-metilisoborneol), a Geosmina consiste em um resíduo metabólico de determinadas espécies de cianobactérias, capaz de conferir sabor e odor de terra à água, mesmo de acordo com concentrações nanométricas (ng/L), e por conseguinte, capaz de ocasionar objeção ao consumo humano.

Se por um lado, concentrações nanométricas de Geosmina não representam risco sanitário, a simples percepção humana sobre o sabor e odor representa violação da qualidade organoléptica da água distribuída. Sabor e odor servem como parâmetro indicador da aceitação e da confiança da população quanto a qualidade da água distribuída. A água insípida e inodora não oferece razão para a objeção e rejeição do consumidor, mas o contrário sim.

Conforme estabelece o Anexo 10 do Anexo XX da Portaria de Consolidação n°5 do Ministério da Saúde, a percepção de sabor e odor é admissível até no máximo a intensidade de grau 6. A substância Geosmina não é contemplada pela legislação no âmbito das substâncias químicas que representam risco à saúde humana.

Quando exclusivamente avaliado, a percepção do sabor e odor não necessariamente está associada a presença de outras substâncias químicas ou microrganismos em quantidades capazes de também violar o mesmo padrão para consumo humano. Reversamente, somente a não percepção do sabor e odor na água não garante o pleno atendimento da mesma ao que estabelece o padrão de qualidade vigente.

Entretanto, considerando que a Geosmina consiste em um metabólito residual de células de cianobactérias, máxima atenção deve ser direcionada ao monitoramento e ao controle específico deste indicador biológico. Apesar do padrão sanitário para consumo humano não contemplar o parâmetro Geosmina, sua presença serve como indicador da presença de elevada concentração de cianobactérias no manancial que serve ao sistema de abastecimento de água.

A preocupação reside no fato de que outras espécies de cianobactérias são capazes de produzir metabólicos tóxicos aos sistemas neurológicos e hepáticos de humanos. A lise celular destas espécies de cianobactérias propicia a liberação de cianotoxinas, cuja presença na água confere grave risco à saúde humana.

Neste sentido é que a mesma Portaria específica os valores máximos permitidos e a frequência de monitoramento para os parâmetros Clorofila-a, como indicador da presença de organismos fotossintéticos, e especificamente, para a densidade de cianobactérias e a concentração das cianotoxinas Microcistina e Saxitoxina.

No entanto, processos físico-químicos convencionais para o tratamento de águas de abastecimento, como é o caso da ETA Guandu e das demais ETAs que atendem aos municípios do Brasil, e em geral, de todo o mundo, não são dotados de tecnologia específica e apropriada para a remoção de micropoluentes e microcontaminantes.

Classificados universalmente como emergentes, os subprodutos da desinfecção com emprego de Cloro, as substâncias para ação sobre o sistema endócrino, fragrâncias em geral, e uma diversidade de subprodutos decorrentes da lenta degradação de resíduos orgânicos, são também classificados como micropoluentes e microcontaminantes, assim como o são o MIB, a Geosmina e as cianotoxinas.

Conclui-se, portanto, que a atual crise do abastecimento público de água da RMRJ é devida ao fato de que o manancial mais importante para a provisão de água de 9 milhões de habitantes da RMRJ encontra-se poluído por esgotos sanitários e eutrofizado, contendo cianobactérias produtoras de substância que confere sabor e odor à água tratada, e que a tecnologia da ETA Guandu é incapaz de remover.

Quanto as imagens divulgadas pela mídia de amostras de água contendo elevado grau de cor e turbidez, observa-se que o mesmo não é devido a presença da substância Geosmina. A divulgação de imagens de amostras de água de elevado grau de cor e turbidez, concomitantemente aos áudios de relato de percepção de sabor e odor não colaboraram no sentido da informação e do esclarecimento, mas o contrário.

As causas da proliferação e cianobactérias específicas capazes de produzirem Geosmina são diferentes da causa mais plausível quanto a presença de elevado grau de cor e turbidez na água distribuída.

A hipótese, na maioria das vezes confirmada, é função do maior consumo de água no período do verão e do aumento da intermitência do abastecimento em determinadas regiões da RMRJ. São muito recorrentes os casos em que o retorno repentino da água pressurizada às tubulações, promove desprendimento e arraste de partículas da superfície interna dos condutos, que misturadas à água, resultam em sobrelevação da cor e da turbidez.

A atual crise revela ineficiência e até incapacidade gerencial para administração de um grave problema de natureza pública e coletiva. A água para consumo humano é produzida e distribuída por sistemas públicos e coletivos em função da complexidade dos arranjos hidráulicos e de economicidade, mas principalmente pelo fato de requerer o devido controle quanto aos riscos sanitários. Uma das consequências da crise resulta em uso de fontes difusas, independentes e não controladas de suprimento de água, veículos com enorme oportunidade para a efetiva contaminação humana.

Destacada a causa, os efeitos e o problema, importante nesta mesma ordem, apontar a viabilidade e o tempo de resposta de possíveis ações:

1) Desnecessário reafirmar que o absurdo descaso de sucessivos governos quanto ao esgotamento sanitário da bacia do rio Guandú seja a causa do problema. O esgotamento sanitário de toda a área urbana dos municípios drenados pelos Rios dos Poços, Queimados e Ipiranga deverá contar com tratamento terciário visando a remoção de nitrogênio e fósforo.

2) Remediar a qualidade da água de corpos d’água poluídos faz somente sentido para o caso de aporte proveniente de fontes difusas de poluição. Ainda
assim, após o devido controle das fontes pontuais de poluição, como é o caso dos esgotos sanitários.
Tanto o encapsulamento de fósforo com emprego de tecnologia de adsorção e imobilização, o tratamento da água dos cursos d’agua em linha corrente, ou qualquer outra solução de remediação da poluição em recursos hídricos, devem ser somente idealizadas a partir do devido controle da poluição advinda de fontes pontuais.
Neste mesmo contexto deve ser considerada a alternativa de transposição dos Rios dos Poços, Queimados e Ipiranga para jusante da barragem do Guandú. A transposição de bacias deve sempre se configurar como uma solução complementar, no sentido da eliminação do aporte de cargas nutricionais provenientes de fontes difusas à ambientes lênticos, visando o menor risco sobre a qualidade ambiental e sanitária do manancial.

3) Diferentemente, fundamental e urgente é a intervenção sobre a tecnologia de tratamento da água bruta, no sentido de adequar a ETA Guandu ao desafio da remoção de substâncias causadoras de odor e sabor.

A tecnologia de adsorção por carvão ativado pulverizado é a que melhor resposta apresenta para a remoção destas substâncias. Considerando que a ETA Guandú já emprega peróxido de hidrogênio em etapa de pré-oxidação, importante otimizar as concentrações e os tempos de contato requeridos, visando a maior eficiência de ambos os produtos, aliada a efetiva remoção das substâncias causadoras de sabor e odor.

Para um maior tempo de resposta, mas fundamental ao enfrentamento de crises que eventualmente possam novamente no futuro surgir, deve a CEDAE possuir, obrigatoriamente, um Plano de Segurança da Água (PSA), como exige a Portaria de Consolidação n°5 do Ministério da Saúde, em consonância com as orientações da Organização Mundial de Saúde.

Face a dependência do abastecimento de água da RMRJ ao sistema Guandu, é oportuno avançar o desenvolvimento do estudo de concepção da proposta de uma transposição alternativa de água do Rio Paraíba do Sul, através da construção do túnel Taquaril, próximo ao município de Três Rios, e a jusante dos Rios Piabanha e Paraibuna.

Por fim, mas não menos importante, ressalta-se ainda que:

- A governança da qualidade ambiental do principal manancial de abastecimento de água da RMRJ depende do efetivo exercício das funções que cabem aos órgãos governamentais, a saber: vigilância sanitária dos municípios, do Estado e da União; AGERNESA, como agência reguladora da prestação dos serviços prestados pela CEDAE; órgãos de controle ambiental dos municípios, do Estado e da União; comitês e agências de bacias enquanto órgãos responsáveis pela gestão dos recursos hídricos; PROCON; e Ministérios Públicos Federal e do Estado do Rio de Janeiro;

- O melhor enfrentamento da crise depende de estratégia organizada e amparada por qualificação técnica e experiência profissional de todos os atores envolvidos e, principalmente, da alta direção e do corpo técnico da CEDAE;

- A poluição por esgotos sanitários é também decorrente da desintegração do tecido urbano formal, pela construção generalizada em áreas irregulares e non aedificandi, e pela expansão horizontalizada da cidade na direção de áreas desprovidas de infraestrutura. O licenciamento municipal urbano e ambiental baseado no princípio do tratamento localizado, individual e descentralizado dos esgotos sanitários, conduz a uma solução de impossível controle e sustentabilidade, e assume conivência com a ineficácia desta solução;

- O projeto de concessão dos serviços de esgotamento sanitário da RMRJ, cujo modelo encontra-se em construção, sob a liderança do BNDES, deve priorizar, indubitavelmente, e independentemente da viabilidade de qualquer arranjo técnico-econômico, o saneamento ambiental das bacias dos rios dos Poços, Queimados e Ipiranga;

- A UFRJ possui excelência no ensino, na pesquisa e em atividades de extensão relacionadas ao bem-estar social e ambiental da população da RMRJ. A reunião de suas diferentes unidades é capaz de agregar conhecimentos e potencializá-los no sentido de contribuir para o melhor enfrentamento da presente crise. Sugere-se a imediata abertura de linha de financiamento por parte da FAPERJ, visando o desenvolvimento de estudos aplicados e práticos, capazes de elucidarem dúvidas sobre soluções de problemas reais do ERJ, como é o caso da presente crise.







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Miguel Fernandez |
Excelente artigo esse do Prof. Isaac. Parabéns.