Avaliação da qualidade da água consumida no Parque Fluminense

AVALIAEÁO DA QUALIDADE DA ÁGUA CONSUMIDA NO
PARQUE FLUMINENSE - DUQUE DE CAXIAS- ENFOQUE
PARA A PRESENEA DE METAIS (FE, MN, ZN, CU,CR, NI, CD
E ESPECIALMENTE AL)
Marcelo Bessa de Frcitas
Mestre em Saúde Pública (ENSP/FIOCRUZ, 1997) e pesquisador
do PAISQUA/NESC/UFRI - Projeto financiado peloCNPq.
RESUMO: Este trabalho avaliou
a qualidade da água consumida pelos moradores do Parque
Fluminense em Duque de Caxias, em relagáo ¿Ls concentragóes máximas permissíveis de metais
totais normatizadas na Portaria n.' 36 de janeiro de 1990, do Ministério da Saúde. Foram
analisadas amostras de água provenientes da rede de distribuigáo e pogo, além de sedimentos de
fundo de caixas d' água. Fomm quantificados alumínio, ferro, manganés, cobre, chumbo, zinco,
cádmio, níquel, e cromo. Analisou-se também pH e temperatura da tbnte. Amostras de l7 pogos
e de I I pontos de água da rede foram analisadas, além de 4 amostras de lodo de ca¡xa-d'água.
As coletas foram realizadas em agosto e dezembro de 1996, nos mesmos pontos. Os metais
foram dosados por absorgáo at6mica de chama. Constatou-se que ferro, alumín¡o e manganés
em água de pogo e fero e alumínio em água de rede apresentaram valores acima dos estabelecidos
pela nofma, enquanto que Chumbo, zinco, cobre, cádmio, níquele cromo apresentamm valores
muito abaixo, em ambos os tipos de água. As análises de sed¡meDtos revelaram uma concentmqáo
significativa de metais associados es pa ículas, representando uma oportunidade a mais na
ingestáo de metais da água potável.
Palavras chave: metais, água de rede, água de pogo, sedimentos de caixa d'água
ABSTRACT: This study evaluated the quality of the rvater consumed in Parque Fluminense,
Duque de Caxias, as regards the levels of metal concentration proposed by the d nkability
standards in Health Ministry Directive N" 36 ofJan. 1990. Water samples from the public water
supply, drilled rvelland watertank bottom sedimenls ivere analyzed. The metals measuÍed were
Al, Fe, Mn, Cu, Pb, Zn, Cd, Ni, and Cr. pH and temperature were also analyzed. Samples fiom
lT lvells and | | water outlets in the water supPly system were selected. Another four samples
w€re made from sediments found in the bottom of water tanks supplied. The samples werc
collected from the same outlets in August and December l996 The metals were measured by
flame atomic absorption. Well contens of iron, aluminum and mangalrese and Public supply
contents of iron and aluminum rvere found to be above the standards. Lead' zinc, cadmium,
nickeland chromium contents were ibund to be far lolver the maximum allowable levelsetfolh
in Directive 36/90 fbr the two systems of water supply. The analytical data fbr sediments shorved
a slurry in the
a s¡gnificant metal concentration which is associated \vith parlicles deposited as
bottom ofhousehold lvater t¿nk.
Key words: metals, public water supply' drilled rvell and tank bottom sediments
1. TNTRODUCAO
Nas últimas décadas, o aumento da urbanizagáo e industrializagáo e a expansáo da
t-ronteira agrícola crcasionaram a poluigáo de águas superficiais e subterraneas. Constata se que
a disposigáo de efluentes industriais. contendo metais pesados em fontes hídricas, é o maior
fator antropogónico responsável pela poluigáo em vários ambientes aquáticos.
A natureza geoquímica do solo é um importante fator causal de poluigáo por metais,
particularmente em fontes de águas subterrAneas. uma vez que na água, os metais pesados
persistem por mais tempio que polüentes orgAnicos e. através da percolagáo, a água poluída da
superfície passa para a camada subte¡ránea (Pathak el a/., 1994).
As substencias e elementos de interesse ecológicos encontram-se cont¡das,
naturalmente, na crosta terrestre. nos solos. nas águas continentais e oceánicas, no ar, na flom,
etc. A aqño produtiva do homem mobiliza os elementos natum¡s, criando nor as substáncias
(OMS, 1988). Os metais t'erro, cobre. chumbo e zinco participam, como matéria prima da
const¡tui9áo de vários tipos de tubulagáo e acessórios que compóem o sistema de distribuigáo
de água potável como, também, fazem parte das substáncias largamente ut¡lizadas como
coagulantes (clarificadores) no tratamento de águas superficiais. part¡cularmente, o ferro e o
alumínio.
Para as águas e para os solos verte-se uma grande diversidade de substancias. A
comb¡naqáo antropogenica das massas de água e dos solos ocorre através da infiltraqáo nos
mesmos de águas domésticas ser\ idas, dos resíduos industriais Iíqu¡dos e sólidos. dos produtos
químicos aplicados aos solos na atividade agrícola e dos contaminantes atmosféricos armstados
pela chuva. Osmais representativos sñoos resíduos industriais e domésticos líquidos ea atividade
agrícola (OMS, 1988).
l)os oligoelementos, mu¡tos sáo essenc¡a¡s ¡r v¡da vegelal e an¡mal. No enlanto, em
concentragóes excessivas, podem chegar a constituir uma ameaga para a saúde. Clomo é bem
conhecido, concentragóes acima de seus limites desejáveis sáo tóxicas e biodanosas (Vig etal.,
t987).
1.1. Metais na Água Potável e a Questáo da Saúde Pública
Segundo Manahan
(
l99l).
os metais constituinles do corpo humano estáo quase
fon¡a oxidada ou quimicamente combinada. A forma mais simples de um metal se
ligar quimicamente no corpo é a de um cátiorr hidratado. Em iaixas de pH em torno da
sempre em
neutralidade, vários íons metálicos tendem a ser ligar a um ou mais grupos h¡dróx¡dos. Um
exemplo é o ferro Fer- ern Fe(OH)(H.Ol..
Outros metais também formam complexos iónicos
e
quelatos, tal como o cobre que
fbrma um quelato com o anion do amin()iÁcjdo glicina. As formas inorgánicas de vários metais
tendem a ser fortemente ligadas a pr()teínas e outros elementos biológicos. Tais ligagóes
oumentam a bioacumulaqáo e inibem
a
e\crcgáo.
A
absoreáo através do trato gastrointestinal é afetada pelo pH, pelas taxas de
movimeniagáo at¡avés do tr¡bo digestivo e da presenga de outros materiais. Combinagoes
pa¡t¡culares desses fatores podem unir-se e alterar positiva ou negativamente a absorqáo de
m€tais lMa¡ahan.
cuno
e a
como
a
I99l).
f)s meta¡s sáo responsáveis por uma série de implicaqóes toxicológicas gmves, a
tongo pmzo, como agentes em processos de doengas crón¡ca_degenemtivas no homem.
A toxicidade de um metale sua dispon¡bilidade estáo relacionadas com \,ár¡os fatores.
forma quítnica em que se encontm no meio (espec¡agáo). as vias de introdugáo do agente
tóxico,os sít¡os de ar¡nazenamento
Cecchini, | 987: Veea. 1988).
e a
capacidade de biotransformagáo da substáncia
(L¡rini &
Os efeitos tóxicos dos metais podem expressar-se de fbrma agudaou crónica l)entre
os mecanismos de toxicidade estao incluídas as interaQóes com sistemas enzlmábcos e com as
membmnas celulares, além dos et'eitos específ¡cos sobre certos órgáos e sobre o metabolismo
celular em geral (Goyer, 1986).
Vários estudos aval¡aram os efeitos de Car', Pbr-, Cdr'e Mg" em água Potável
sobre as doengas cardiovasculares, e tbi constatado que a presenga de Pb ou Cd aumentou
expressivamenle a pressáo sangüínea, assim como, o número e o tamanho de Placas
arteriosclerót¡cas aórticas em cobaias. Se os resultados co|n estas cobais podem serextrapolados
para o homem, a incidéncia de arteriosclerose atróf¡ca e hipertensáo arterial deve ser
s¡gnificativamente maior em áreas onde existe uma maior ingestáo de Pb e Cd e baixa ingestáo
d;Ca. A absorgáo de Cd, Pb, e Zn é significativamente reduzida onde a ingesláo d¡ária de cálcio
é alta (Maessen ¿t d/., 1985).
A correlagáo de doeDgas cardiovasculares com os constituintes metálicos da água
potável tem sidoassociados em estudos epidemiológicos. A corrosáode cádmiode materiais de
óncanamento, particularmentc dc tubos galvanizados, por águas agressivas com ba¡xa dureza'
contribui para doengas cardiovasculales causando hipertensáo Argumentos similarestém sido
apresentados para o para chumbo lixiviado de tubulagóes antigas ( Maessen ef a/. ' 198-5).
O cádrnio pode ainda causar ¡esóes renais, caracterizadas por disfungáo tubular
com aumento da excreqáo de proteínas com baixo peso molecular, sendo tanbém assoc¡ado a
do€ngas ósseas, tais como, osteoporose eosteomalácia, como no caso da epidcmia de Itai ltai no
Japdo (WHO, l9&:t).
Em 1993, a I nterDatioDal Agency of Research of the Cancer ( IARC) conclu¡u que a
inalagáo de Cd deve ser considerada carci¡rogénica, por produzir cancer de pulmáo. Por último'
pesquisas com cobaias sugeriram que o Cd tenha um paPel no desenvolv¡mento da bipertensáo
arter¡al e isquenia cardíaca (Elinder & Jarüp, I996)
A natureza tóxica do chumbo é bem conhecida. E um metal cumulativo e ati!o que
afeta a saúde neurobiológica, mental e física, seDdo associado com alteragóes lals como'
hipertensáo arter¡al, retardamento mental e disiurrgóes motoras (Maessen' I985) O chumbo
pode causar, ainda, diminuigáo da atividade enzimática levando iL ane¡nia' dinrinuigáo da
caoacirlade intelectual. Os sinais e sintomas decorrentes de alteraqóes cerebmis sáo inespccí1icos,
mis incluern alteraqáo do humor e redusáo da capacidade de aprendizagem lJma exposigáo
orolongada pocle ciusar a pcrda de conscié¡cia, dores abdominais espasmódicas e paralisia
i'em luia e b.tta'. Concentraqócs mats altas se acumulam nos ossos (Elinder' 1994)'
O cobre é um micronutriente esse¡cial' entretanto' em elevadas conce¡tragóes tem
hepático e gastro¡ntesti¡al. Foram descritos por Maessen ¿J ¿/ (1985)' casos
tóxico
efeito
de
envolvendo intoiicaqáo pór cobre onde uma exposigao crónica fbi suspeita decausar a morte
criangas <le 1,1 meses que cottsurniam água potável contendo ó'8 n¡g/l deste eleDento'
Segundo a Organizagáo Mundial de Saúde (WHO, l9fi4)' a ingestáo excessrva de
e do
cobre po<.le lerár i corrosáo e irrítagáo das mucosas, danos dos vasos cap¡lares' do fígado
de
depressáo'
seguido
central'
sistema
nervoso
do
hato u;inário e á irritaqáo
A ingestáo de ferlo em grandes quantidades' em indivíduos com pré disposigáo'
se caraclcr¡za
resulta em um estado conhecido como he¡nocromatose (WHO, 1996). Esta doenqa
podeldo ocorrer p¡gmentagáo da-pele e
;ela ingestáo de lerro em demasia, pose ser hered¡tária'
glicosúria E
bepOsiios ¿e hemossiderina no fígarJo. É freqüentemente associada a cirrose e
concentragáo
potável'
uma
a
água
na
ftffo
ingerido
imiortante assinalar qle a contribuigáo de
tos ad!ersos em
de b.3mg/1, é de cerca de 0.6mg por dia Estai¡gestáoé improvável causar etei
indivíduos suscetíveis.
Ern relagáo ao manganes' náo existem dados conclusivos dos efe¡tos da ingestáo
prolongada deste meialcm água lotável (Galváo & Oorey' 1987) Exceto em i¡cidentes ¡solados'
iom,l ío Japá., .m l94l , onáe a etiologia de casos dc eDcetal¡tes foi atribuída á contaminagao
da água de pogo, a qual tinha uma concentragáo de l4 mg/l deste metal. Entretanto, naquela
ocasiáo. a concentmgáo de zinco e de outros metais também era atta (WHO, lg84).
Apesar da quantidade de alumín¡o ser controlada por aspectos estéticos, existe um
considerável debate no círculo médico que associa o alumínio com a incidéncia do Mal de
Alzheimer, doengacerebral degen€rativad€ etiologia desconhecida. caracterizada pela presenga
de um grande número de estruturas neurofibrilares e placas senis em certas regi6€s do cérebro
(Perl & Good. 1988). Em pacientes com esta doenQa, depósitos de alumino-silicatos fomm
encontr¿dos em placas do córtex cerebral. Ainda nao está bem esclarecido se este fato constitui
causa ou efeito, po¡s o mecanismo pelo qual o alumino-silicatos atravessa a bar¡eira hematoencefálica é incerto. Este fato pode estar ainda influenciado por predisposigáo genética. Se o
alumínio é fator etiológico a ser considerado, é necessário avaliar os níveis de ¡ngesláo humana
de todas as fontes. incluindo al¡mentos e água (Simpson ¿, d/., 1988).
O fato é que o alumínio é um elemento neurotóxico e, a longo prazo. ¡xrde causar
encefalopatia grave em pac¡entes com insuficiéncia renal submetidos á diálise. rxrdendo levar)
deméncia. Existe uma similaridade entre as proteínas amilóides de animais que recebemm doses
de alumínio no cérebro e as estnrturas neurofihrilares encontmdas no Mat d; Alzheimer Devido
a esta semelhanga, postula-se a possib¡lidade do alumínio ser um iator etiológico da doenga
(Simpson ¿/ ¿¡,1., 1988).
A natureza da assoc¡agáo entre os depósitos de alumínio no cérebro (a n€uroqurm¡ca
da formageo de placas) e o Mal de Alzheimer, permanecem sem conclusáo. Devido a presenqa
de alumínio em água potável ser ma¡s prontamente disponível para a absorgño biológica do que
de_outras fontes, assumiu-se que este metal, na água potável, tem um efe¡to desproporcional
na etiopatogen¡a do Mal de Alzheimer (Reiber et al., 1995).
Segundo a Organizagáo Mundial de Saúde (WHO, 1985). into¡¡caqoes por zinco
podem causar !6mitos, desidratagáo, desequilíbrio de eletrólitos, dores abdomtnais, náuseas,
letargia, to¡teira e deticiencia na coordenagáo muscular, além de problemas renais agudos
causados por cloreto de zinco.
Em relagáoao níquel. aindaexistem dúvidas quanto ao risco de cencer porexposigáo
oral; noentanto a forma pela qual atua tem sido considerada. Eristem suf¡cientes ev¡denciasde
carcinogenicidade de sulfatos e outros sa¡s de níquel, e combinaeóes de óxidos e sulfetos
enco¡tmdos em indústria de m¡neragáo e refino. E possítel quc o Ni metálico seja agente
cancerígeno em seres humanos. porém náo há nenhuma evidéncia em que ligas deste metal atue
da mesmaforma- Altas concentragóes de N¡ sáo necessárias para produzireieitos teratogénicos
ou genotóxicos. hte mineral prüe causar ainda disfungóes renais e cardiovasculares e iriitagóes
na pele e olhos (WHO, l99l).
1.2 - O Que DizÉm as Normas de
pot{b¡lidade
A Portaria n.o 36/ 1990 do Ministério da Saúde, que substituiu a portaria n." 2g0/
1977, aprova a norma e o padráo de potabilidade da água destinada ao consumo humano,
e deve
ser observada em todo o territór¡o nacional.
D:.u""d" com esta portaria , o controle e a qual¡dade da água de abastec¡mento
.
devem ser realizados pelas companhias de abastecimento de água e pela vigiláncia sanitária
esladual competente, a qual deve avaliar a qualidade da água elomai medid-as necessarras se
náo atende ao padráo de potabilidade. Este padráo é definido como um coniunto de va¡ores
máximos penn¡ssíve¡s de características de quaridade da água, acima do quar é considerada náo
potável. O padráo-aprovado pela legislagáo vigente diz r;speito ao limite máxrmo para caoa
elementoou substencia química, náo considerando efeitos sinérg¡cos que possam ocorrerentre
estes.
Em termos d€ metais, sáoconsideradas duas categorias: os que af'etam a saúde e os
que podem promover alteraQóes organolépticas naqualidade daágua. A tabela I trazos valores
máximos permissíveis pam ambas categorias, propostos pela Porta a 36/90, assim como os
padróes propostos pela OPAS ( 1987) e EPA ( 1992).
Tbbela I - Valo¡es máximos permissíveis para água potável em t¡g/L de metais, estabelecidos
nas no¡mas da Portaria 3d90. OPAS (1995) e EPA (1992)
Metal
Fortaria 36/90
oPAS (r99s)
EPA {19q2)
BRASIL(I9M)
Rn
300
300
300
Manganés
100
t00
50
Zlnco
5000
t
000
s000
Cobre
l0ü)
t000
t300
Chumbo
50
50
t5
Cromo
50
50
100
t00
NÍquel
Cádmio
Alumínio
5
5
5
2U)
2W
20
1.3 - Ocorr6ncia de Metais no Sistema de
Distribuigño de Água Potável
Os metais, no sisfema de distribuigáo de água potável, podem ser oriundos ou estar
relacionados com a variabilidade da qualidade da água que o sistema de distribuigáo pode sofrer.
No sistema de distribuigáo, a água na torneira do usuário pode sofrer uma série de
mudangas, t'aze¡rdo com que a qualidade se diferencie daquelaque deixaa estagáo de tmtamento.
Tais mudangas podem s€r causadas por variagóes químicas e biológicas ou por uma perda de
integridade do sistem a (Deininger et ol.,1992).
A qualidade da água liberada para o consumidor pode variar espacial e temporal mente
dentro do sistema, devido a fatores como a própria qualidade da água que entra na rede, ao
comportamento hidráulico do sistema e á sua integridade ( Deininger et al.,1992).
Alguns fatores que intluenciam tais ml¡dangas incluem: ( I ) qualidade química e
biológica da fonte hídrica; (2) eficácia e eficiéncia do processo de tmtamento' reservatório
(armazenagem) e sistema de distr¡buigáo; (3) idade, tipo, projeto e manutengAo da rede; (4)
qualidade da água tratada (Clark & Coyle, 1990).
Também pode influenciar a qualidade da água em um sistema de d¡stribuigáo, o
de d¡ferentes fontes, como por exemplo, o sistema de distribuigáo que recebe
da
mistura
efeito
água bruta de múltiplas origens, como combinagóes de fontes subterraneas' superficiais ou
amDas.
Dessa forma, podemos estabelecer duas origens par¿ a presenga de meta¡s na água
do sistema de distribuigáo: a primeira d¡z respeito ao próprio sistema o qual fornece o etemento,
pr¡ncipafmente através da corrosáo quím¡ca e microbiológica (Di Bernardo et at., lq96l a
segundaestií na origem da água que entm na estagáo de tmtamento, onde principalmente alumínio
e l-erro formam compostos. que sáo utilizados no processo de coagulagáo, para a remogáo de
partículas em suspensao da água que aflui pam a estagáo de tmtamento.
Ascue ( 1987) analisou aeficiénciade div ersas estagóes de tratamento d€ água (ETA)
s¡tuadas no vale do Rio Paraíba do Sul, que utilizam as águas provenientes deste rio e do
Guandu que abastece gmnde parte da regiáo metropolitana do Rio de Janeiro. Verificou a
concentragdo de ferrc, cobre, zinco, chumbo, cádmio, níquel, cromo e manganés antes e depois
das estagóes de t¡atamento de Resende, Barra do Piraí, Piraí. Bana Mansa. Volta Redonda e
Guandu (Novo e Velho) em fragóes dissolvidas, particuladas e tota¡s. Em termos de concentmqáo
total, observou-se uma redugáo em tomo de 50 % dos metais Cu, Zn, Cd e pb, e¡quanto que
feno apresentou um percentual de remogáo da ordem de l4 7o da água que aflui para a estagáo
de tratamento; Mn teve um aumento na concentr¿gAo total pouco sign¡ficativoañs otratamento.
Para Reiber et .tl. (1995) muito pouco alumínio coagulante deixa a estaQáo de
tratamento, po¡s a maior parte do alumínio e do ferro é recuperada na Dlanta de tratamento e no
lodo residual. Entretanto, Menezes & Braz 11988¡ analisaiam metaii na rcde de distribuiqáo,
em ba¡rros de Belém do Pará, e verificaram que Al apresentou uma concentmgáo médiade 4-57
Fg/l, com valor máximo de 1268 fg/l e mín¡mo de ul4 ¡g/1. Verificaram tamMm que 60 7o das
amostras apresentaram níveis de Al acima do padráo de potab¡l¡dade preconizado pela Portaria
36/90. Neste estudo concluímm que os valores altos de Al poderiam ser atr¡buídos e fdhas no
processo de coagulagáo, floculagáo e s€dimentagáo nas estagóes de tmtamenk) responsáveis
pelo fbrnecimento de água na regiáo estudada.
1.4 - Metais em Aguas Sübterreneas
Segundo Silva Filho eral. ( 1993), os constituintes químicos e a qualidade das águas
subterraneas podem ser influenciados por trés fatores: deposigáo atmosférica; processos
quím¡cos de dissoluEáo e/ou hidrólise no aqüífero: e mistura com esgoto e/ou águas sa¡¡nas por
¡ntrusáo.
Precipitagó€s ác¡das afetam a solubilidade de vários metais em sistema aquáticos e
no solo. A exposiEáo humana A meiais. via água pot¿ivel, pode ser acentuada por precipitaqóes
ácidas. A diminuiqáo do pH aumenta o potencial de coÍosAo da água e do solo, aumentando a
mob¡lizagáo de metais nesses dois sistemas. Compostos metálicos p<¡dem ser mobilizados de
minerais, os quais eventualmente atingem a água potável (Nordbery et at.,1985).
Metais nos efluentes de tanques sépticos podem ser responsáveis pela contaminagáo
de pogos rasos ou escavados. Sandhu e, ¿¡1. ( 1977), em um levantamento mndómico na Carolina
do Sul, EUA, demonstmmm que a contami¡lagáo por metais (As, Fe, Pb, Hg e Mn) fo¡ em
alguns casos. mais al(a que o limite recomendado pela norma. ConcentmQóes mais baixas e
aceitáveis de cádmio, cobr€ e z¡nco fomm detectados neste esludo, conclu¡ndo que o chumbo e
o cádmio encontrados nas águas subteÍraneas podem ter sido oriundos de encanamentos velhos
das casas servidas por tanques sépticos.
2- ÁREA DE ESTUDO
2.1 - Localiza@o da Ár€a de Estudo
C) Parque Fluminense (figura l) é uma regiao situada no município de Duque de
Caxias, compreende uma parte do distrito de Campos Elíseos e foi delimitada e nomeada pelo
Programa de Despoluigáo da Baía de Guanabara (SOSP/CEDAE) para obras de construgáo e
ampliagáo do sistema de distribuigáo e armazenamento de água.
O sítio é limitado ao norte pelo rio lguagu, ao sul pelo
de Guanabara e a oeste pelo município de Belford Roxo.
rio Sarapuí,
a
leste pela Baía
2.2 . Caracterísa¡cas Sanitárias e Ambi€nla¡s da Regiáo
l)e acordo com o censo de l99l (IBCE, l99l),aregiáopossui uma populagáo de
59300 habitantes, vivendo em precárias condigóes higiénico,sanitárias, no que se refere a água,
esgoto e lixo.
A regiáo apresenta gmndes problemas no abastecimento de água po(ável, onde a
regularidade do fbrnecimento é intermitente, levando as comunidades da árca optarem por
abastecimento alternat¡vo, como perfuragáo e escavagáo de pogos e, também, Iigagóes náo
oficiais, conectadas á rede de d¡stribuigáo da companhia fbrnecedora do estado.
Segundo informagóes obt¡dasjunto áCEDAE (Programade Saneamento Básicoda
Bacia da Baía de Guanabara, 1993), a área é abastecida com água oriunda de dois sistemas
principais: o Sistema Guandu e o Sistema Acari. No primeiro, a água é conduzida do reservatório
do Marapicu (abastecido com água tratada da ETA Cuandu) em uma adutora de 2000 mm de
diárnetro, e é responsável pelo suprimento de água do Parque Fluminense e de toda a Baixada
Fluminense. O segundo constitui-se no mais antigo sistema de supfimento de água da cidade do
Rio de Janeiro. E composto por cinco linhas de ferro fundido, de diámetros de 800 e 900 mm.
Capta água de mananciais conhecidos como Sáo Pedro, R¡o do Ouro, Tinguá, Xerém e
Mantiquira, situados nas vetentes das Serras da Bandeira, doCoutoe da Estrela, nos municípios
de Nova Iguagu e Duque de Caxias. Neste sistema a água captada recebe somente dois t¡pos de
tmtamento: pré-decantagáo e desinfec9áo com cloro. Atualmente, as águas pÍovenrentes dessas
linhas de ferrofundidotém pouco sign¡ticado para a cidade do Riode Janeiro, atendendo quase
que exclusivamente áreas urbanizadas dos municípios da Baixada Fluminense.
A regiao bmbém náo possui uma rede coletora de esgotos para um determinado
corpo receptorou umaeslagáo de tratamentode €sgotos. Os efl uentes domiciliares sáo langados
em inúmeras valas negras e córrggos que cortam a r€giáo, desaguando nos canais do Sarapuí e
Iguagu, ou simplesment€ sáo vert¡dos para o solo, onde s¡o absorvidos pelo tcrreno. po¡s a
maioria das ruas náo apresenta pavimentagáo. Neste caso, configura-s€ um cenár¡o onde a água
aparece como importante veÍculo de contaminagáo química e biológica para os habitantes do
Parque Fluminense.
Devido is inegularidades nos processos de coleta de resíduos sólidos urba¡os, a
populaqao lanea máo de inúmeros destinos para a produgáode seu lixo, oqual pode ser enterrado,
queimado,jogado nas margens dos rios, córregos e valóes que cortam a regiáo.
Segundo o Laboratório d€ Ceolog¡a e Petrologia da UFRJ, as feigóes
geomofblógicas da regiáo sáo representadas por calhas fluviais, várzeas de inundagáo periódica,
terragos e mmpas, rampas de colúvio, encostas estruturais com regolito. topos aplainados e
depressóes inundáveis. Nas duas últimas décadas, ocorreu ocupaqáo intensa da regiao e s€m
qualquer plano de gerenciamento e ocupagáo do solo, o resultando numa regiáo de transigáo
entre características remanescentes de ambientes rumis e urbanos.
Com a ocupagáo desordenada do solo surgem habitagó€s em locais de risco, tais
como maÍgens das calhas fluviais, vár¿eas de inundagáo, encostas e depressóes inundáveis.
Em relagáo ao clima, a reg¡áo apresenta uma temperatura média anual de 2 | ,2'C,
segundo o Anuário Estatíst¡co do Estado do Rio de Janeiro de 190/1991 (CIDE, l99l). O
índice de precipitagáo pluv¡ométrica é de l-58 | ,6 mm ao ano, em média, de acordo com dados
obtidos na Secretaria Estadual de Rios e Lagoas - SERLA, que possu¡ pluviómetros ¡nstalados
175
Cad. Satule
Colet. ó(2), 1998
no ba¡rro de Sáo Bento. uma das áreas de estudo. Em 1995, os meses menos chttvosos (rorreram
de abril a agosto e os mais chuvosos de setembro a margo com as mínimas em abril ejulho, com
44,6 mm e 4,1,9 mm, respectivamente, e as máximas em janeiro e fevereiro com 202,7 mm e
281,3 mm, respectivamente.
3 - METODOLOGIA
3.1- Metodolog¡a de Amostrsgem
As áreas de amostragem foram del¡mitadas por setores c€nsitár¡os. O Parque
Fluminense se d¡vide em 4l setores,e desse total, -5 foram escolh¡dos como área de amostmgem
e coleta: 75. l0l. ll2- l19 e 134.
Na orientagáo dos ponlos de água da rede e pogo, seguindo critérios ambientais e
sanitrírios. foram selecionadas as áreas com maior vulnerabilidade e risco de contaminaqáo, a
partir da planta do sistema de distribuigáo de água da Companhia de Abastec¡menlo de Agua e
Esgoto do Estado do Rio de Janeiro (CEDA E) para o Parque Fluminense. e com bas€ nos dados
obtidos no Censo de 199 | . e em Almeida ( 1997). Trés áreas de influéncia foram del¡mitadas:
l) áreas com cotas alt¡métricas altas, onde a pressáo da linha de abastecimento,
geralmente náo é suficiente para suprir a populaqáo residente nesses locais, podendo a água
ficar estagnada nas partes mais baixas da tubulagáo;
2) áreas próximas a esgotamento
i
natura. como cana¡s e valóes. Foram
consideradas estratégicas na escolha dos setores censitários, uma vezque em períodos chuvosos,
inundaqóes oconem com freqüéncia na regiáo. As enchentes podem comprometer a qual¡dade
da água da rede de distribuigáo, atrarés da entrada de água contaminada pam o ¡nterior da
tubulagao em zonas de pressáo negativa, além de pennitirem também a entrada de água para o
interior de cisternas e pogos;
3) áreas com maior número de pogos e que apresentam ma¡ores r¡scos para a
contaminagáo de ágtra subteÍránea- Fomm selecionados e cadastrados os pogos situados nos
s€tores c€nsi!ários que aprese¡tavam maior número de valas negras, sumidouros e domicílios
desprovidos de rede coletora de esgotos. Pogos construídos em áreas onde há existéncia de
fossas e sumidouros apresentam um risco potencial pam o comprometimento do lengol freático
devido á percolageo do esgoto pelo teneno, que atinge a camada de água.
A selegeo dos setores censitários levou em conta os seguintes cr¡tér¡os: número de
pogos escavados e perfumdos, númerode valas negras, número de domicílios que náo possuem
esgotamento adequado pam as suas águas residuais, ou seja, conectados a um sistema coletor
de esgotos, número de fossas sépticas sem escoadouro adequado. Nesse caso, o efluente do
tanque é vert¡do para as valas e córregos, ou va¡ diretamente para o solo ou subsolo onde por
meio de sumidouros é inñltrado e absorvido pelo terreno.
Para o consumo de água de pogo escavado e/ou perfurado, esse quadro se conll gura
como uma situagáo de risco ambiental, no que diz respeito e contaminagáo do lenfol freático
por esgotos, represenlando potencialmente a possibilidade de alteraqeo das caÍacterísticas
originais e naturais dessas águas subtermneas.
As tabelas 2 e 3 apresentam os setores escolhidos com os respectivos números de
pogos, fossas, valas negras e domicílios e as percentagens de pogos, fossas, valas negras por
números de domicílios. os quais foram extmídos do censo de l99l do IBGE.
Cad. Saue Colet. 6(2), 1998
116
Thbela 2 . Númeru de pogos, fossas, valas negras e domicílios por setor censitário segundo
o cen¡io do IBGE de 1991.
DOMICiLIOS
SETOR
CENSITÁRIO
75
190
3.5.+
l0l
68
82
I l2l
-5:l
t9
I t9
180
13,+
102
76
76
52
43-5
236
403
2t5
457
328
0
TOTAL
iDadosrelativosaosetorcensitárioll2fbramextraídosdasanálisesdeAlmeida(1997)
Tbb€la 3 . proporqáo de poeos, foss¿s, valas negras por domicfios nos setorc¡t censitários
escolhido¡i.
9o
7o
Eo
(POeO/DOM)
(FOSSA/D()M)
(VALA/DOM)
,+3,68
81,38
.95
435
t0l
16,87
20,35
58.s6
403
l2
23,t8
8,t5
9
39,19
I
I,l6
47.05
157
13,1
31,t0
23.17
0.00
328
75
I
ll
pontos de
No total tbram selecionados 17 poqos escavados e/ou peúufados c
água provenientes da rede de d¡stribuigáo. Também tbram selecionados 2 pontos para a colela
de sedimentos de t'undo de caixas d'água. um ponto para caixa abastecida com água de poEo e
um outro para água de fede. A amostragem fbi realizada em dezembro de 1996.
3.2- Metodolog¡a de Coleta de Amosaras
Frorañ coletadas, para et'eito dc anál¡se de melal, amostras de água de rede, de poeos
e sed¡mcntos de fundo de ca¡xas d'água. As amostras fi¡ram coletadas em li¿¡scos de PET
(polietileno) de 600 ml, os quais tbram deixados em repouso durante 2.1horas com ácido nítrico
(HNO,) l: l.
De acordo com o método de preservagáo deamostras paraanálise de meta¡s, proposto
pelo Standard Methods (APHA, 1992), adicionou-se 2 ml de ácido clorídrico (HC'l) coicentrado
de modo a toÍnar o pH da solugáo após a coleta da a¡noslra. menlor que 2, facilitando ass¡m a
mobilizaqáo dos mela¡s em meio ácido.
Nas coletas realizadas em torneiras de entmda dos domicf ios lisadas ao sistema de
distribuigáo, torneiras ligadas a caixas d'água e saídas e/ou torneiras de óogos com bomba,
utilizou-se
a
seguinte técnica: abriu-se totalmente a tomeira, deixando um fluxo de água constante
a fim de prevenir possíveis contaminaQóes.
jorrar durante 3 minutos,
3.3- Metodolog¡a
Amlítica
Para as medidas de pH e temperatura foram utilizados um medidorde pH de campo,
modelo Corning PS 30@ e um termómetro de coluna de mercúrio de - l0 a I lOC. O medidorde
pH foi calibrado com soluqóes tamponadas de pH 4,0 e 7,0.
As amostras de sedimentos de fundo de caixa d' água tbram coletadas em fmscos de
polietileno de 2 litros e preparadas de acordo com metodologia proposta por Welte e Montiel
(
1985). As amostras for¿m quantificadas pela técnica de absorgáo at6mica de chama.
4 - RESULTADOS
OBTIINS E DISCUSSÁO
O pH médio e temperatura méd¡a para água do s¡stema de distribuigáo e água de
poqo encontram-se na tabela 4. O l alor do pH médio de água d€ rede e poqo apresentou um
caráter levemente ácido. Este pH baixo pod€ ser prejudicial ao sistema de distribuigáo em água
de rede, ¡ntensificando pr(rcessos de corosáo nas tubulagóes de água potiável. Quanto a água de
poqo, este pH ácido pode levar a uma lixiviagáo de metais contidos no solo, como ferro e
alumínio.
Thbela 4 - Resultados da medifoes de pH
e
temperatura maio6
e
valor€s mi¡imG
e
mínirios
da ágüa de rcde e poeo
7,40 - máximo
5.99 - nédia
5,20 - mínimo
6,90 - máximo
5.7-5 - média
1.74 - mínimo
Nas análises de água de rede, 12,5%, das amostras de Fe e 7-5 das amostras de Al
apresentaram concentragóes superiores as da norma. Nas águas de poeos,31,2-5% das amostras
de Fe, 100 7o de Al e 43,7,170 de Mn apresentaram resultados superioÍes ao da norma.
A conc€ntragáo de Al, em amostms de rcde, mostrou que das 8 amostras ¡nvestigadas,
6 apresentaram valores acima do padráo de potabilidade, com destaque para a amostra R2S7-5
(seio¡ censitário 75) que apresebtou uma concentraeáo de 1094,5 Ug/1, ou seja, mais de 5 vezes
o valor permitido (tabela -5). Em água de poeo, todas as amostms apresentaram concentraQóes
Cad. Saúde Colet.6(2), 1998
178
!
t
\
t
t
\
\
de alumínio maiores que o normal, variando de 2 a
l0 vezes o valor de potabitidade Dos 3l'257o
(setor
;as amostras de feró que ultrapassaram o limite legal, destaca-se a amostra P4S75
Em
permitido
valor
o
vez€s
2'15
l,
óu
seja.
de
70505
concentmgáo
il¡,
¡gi
"..
""""itati.
i"t,n"r á"
médias
"ma média,o alumínio apreséniou, tanto em água de rede como nade pogo'
""ít"n,*qáo
i da Portaria
superiores
36/90 (tab€la 6).
Tbbela 5- Concentr¡s6es máximas e mínimas em J.t8/L enconhadas em água de rcde
no parque Flum¡neose
e
po{o
i
I
t
t
I
i
{
I
terto
41247
(sc]s)
361(SCtol)
70505(SC7s)
5,16 (SCr34)
alumínio
10!14,5
(sc7s)
90,18 (SCr r9)
2030p (scl le)
2t9,67 (SCl34)
r)
0,98 (SC l r2)
47,9ó (SC7s)
1,02
l2)
1,1 (scl34)
4&91 (SC?5)
0¿7 (scr
zinco
34,7 (SCr
cob¡'e
13,87 (SC I
chumbo
3,05 (SCtol)
0¡4 (scl
cádmio
< 1,0
cromo
mangancs
0
|
2)
(scl l2)
< 1,7 (scl l2)
5;7
< O,fi (sc
0¿6 (scl l2)
l 12)
< 1,0(scl l2)
9,19 (SCror)
1,65 (SCl r2)
< 20 (sct t2)
< 20 (sct
12)
(SC
)
< o,fi (scl 19)
< 1,0 (scl l2)
li53 (SCl
12)
< 20 {scl
12)
|]4)
I1,46 (SCr0r
12)
0¡3 (sc lol
(SC75)
6,{r (sc7s)
54ü9f,
(scl l9)
)
I
Ihbela 6 - Result¿dos das concentra(óes medias em ¡rg/L em água de red€
e
po{o no Parque
Fluminense
METAL
GUA DE REDE
Ferro
133
342
154
Zin co
9,0
t0
obre
5,0
8,0
hum bo
|,3
2,1
A lum
C
C
GUA DE PO
ínio
M anganCs
N íque
I
Cromo
Cádmio
6,1
t39
<20
<20
<l
<l
<l
<l
A constatagáo da presenga de metais em água de rede pode estar ligada a falhas no
sistema de tratamento da água quando se usa coagulantes a base de t'erro ou alumínio e,
principalmente, aos processos de co¡rosáo das canalizagóes (Fe, Cu eZn). O chumbo provenlente
ie canalizagóes antigas contendo este melalpode, algumas vezes, estarprcsente na água tratada
Em água de pogo, estes metais podem ser provenientes do próprio soro, <¡ue exposro
_.
a ambientes_ com pH baixo p,odem se¡ mobilizados ou se¡ dissolvido nos sistcmas aquosos.
Amb¡entes ácidos podem se forma¡ devido a condigóes e fatores naturais e antrópicos,
como
por exemp¡o, contam¡nagáo por matéria orgenica (esgotos, chorume, etc.), produzindo
CO,,
oriundo de-atlvidade microb¡ológica. e reduzindo o pH do solo. Chuvas ácidas e poluigáü
Industr¡al sáo também fatores que podem contribuir para a presenqa de metais nos aqiíf.eÁ.
Os resultados obt¡dos com os sedimentos de fundo de caixa d'água (tabela 7)
mostfam que os sed¡mentos provenientes de água de rede tendem a apresentar concentragóes
superiores aos de água de pogo. lsto é mais evidente para os elementos 2n e Cu. Estes resuttados
podem indicar a presenga de pmcessos de corrosá'o na rede. Vale a p€na ressaltar que o pH
medido nas ¡iguas da redede d¡strihu¡gáo é inferior ao preconizado pela portaria 36/é0, o que
Inorca a presenqa de uma água levemenle agressj\ a aos materiais da tubulacáo.
Thbela 7 - Resultados das anál¡ses de sedimentos de fundo de caixas d' água em
AMOSTRA
¡g/L
DESEDIMENTOS
cd
Poqo SC
1f2
|
3258
23,16
9,30
Poqo SC
ll9
r33,00
2,50
I,l0
Red€ SC 75
84ó1,00
8,30
24,90
l0l
I1837,m
t7,70
.ro,00
Rede SC
36,80 <3,t.
<2,4 <3,1.
206,00 <3,t.
1569,00 < 3,1.
<3,0.
<3,0.
< 3,0.
< 3,0.
Nas duas amostras de ca¡xas abastecidas por água da rede (RSC l0l e RSC 7-5) e
uma amostm de caixa suprida po¡ pogo ( PSC I | 2), as concentrafóes de metais no lodo das
caixas d'água analisadas (tabela 7) apresentamm valores mais sig;ificativos para fer¡o. Estes
r,alores.poden estar ¡ndicando, no primeiro caso, processos de corrosáo da própria rede de
distribuigáo que alimenta esses reservatórios, contribuindo assim para a presenga de sais e
óxidos fénicos sedimentados no fundo do reservatório. No segundó, processos acidificantes
podem mobilizar o ferro contido em m¡nerais do solo, causando a sua solubilizagño e
f,osterior
sedimentagáo na forma de sais e óx¡dos férr¡cos, após alteragóes no pH da água contida no
reservalório. A amostra RSC75 tambem apresentou concentmgóes mais altas de Cu eZn, metais
que estáo presentcs em ligas que formam acessórios da rede de d¡str¡buigáo de água.
5 - CONCLUSÁO
Globalmente os resultados das amostras de água de rede mostram que somenle
portaria 36/
90. Estes resultados parecem indicar a presenga de problemas na ETA, devido ao uso de sais de
alumínio como coagulantes. A presenga do ferro pode estar relacionado a problemas pontuais
de corrosáo.
Alumínio
e Ferro apresentaram concentmgóes acima dos valores preconizados pela
Cad. Saúde Colet. 6(2), 1998
180
Em água de pogo, a presenga de concentragóes acima da norma de metais, comc)
alumínio em l(X)% das amostras, manga¡és em 43,7570 e f e rro cm 3 | ,2-57o, podem ser devido
a presengade contaminagáo biológica, causada possivelmente pela existéncia nas áreas de coleta
de um grande númcro de fossas e valas. Estes metais, geralmente, sAo muito abundantes nos
solos, e dai a presenga de concentraqóes importantes nas amost¡as colctadas.
Do ponto de vista da saúde pública. os resultados mostram que exisle um risco para
populagáo da área q ue consome essas águas, por longo período. Para a populagáo que consome
somente água de rede, o risco se restr¡nge ao aluúí¡io, que embora seja controlado princ¡palmente
por aspectos estéticos, existe no meio científico um considerável debate sobre a relagáo do Al
com a incidénc¡ado Mal de Alzheimer Sendo um co¡nposto neurotóxico. o seu consumo a longo
prazo pode causar encefalopatia grave em pacientes que thzem d¡álise renal, pqlendo levar a
deméncia, além de poder comprometer a estrutura óssea, segundo Elinder ( 199.1). Para a
populagáo quc corlsome água dc pogo, o risco é ainda maior, uma vez que a¡ém de concentragóes
muito elevadas de Al, sáo encontradas concentragóes acima da norma de Mn e Fe.
a
Embora os dados existentes sobre ef-eitos na saúde pelo consumo prolongado de Mn
c Fe nao sejam a¡nda conclusivos, eles representam um risco para a populagáo cotsumidora. Os
resultados das análises de sed¡mentos demonstrar¿m uma oportun¡dade maior de ingestáo de
metais da água potável, além de evidenciar prováveis processos de corrosAo das tubulaqóes e
acessórios que compóem o sistema de distribuigáo, indicados pela presenqa d€ concetrtragóes
importantes de ZD, Cu e Fe, nas amostras analisadas.
Os resultados obtidos com águade rede da regiáode estudonáo podem serestend¡dos
para toda a reg¡Ao metropolitana do Rio de Janeiro que recebe água tratada do rio Guandu. Eles
fefletem a situagáo existente no momento da coleta e se ret¡re ao sistema de distribuiqáo que
cobre a resiáo.
t8l
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