Semana de Estudos da Engenharia Ambiental UNESPigce.rc.unesp.br/Home/Graduacao29/engenhariaambiental/semear/t03... · (espaçamento de 20 em 20m) foi realizada no Campus Bela Vista

Semana de Estudos da Engenharia Ambiental UNESP – Rio Claro, SP.

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VULNERABILIDADE E RISCO À CONTAMINAÇÃO DO AQUÍFERO LIVRE DA ÁREA

URBANA DO MUNICÍPIO DE RIO CLARO – SP.

Fernanda Bacaro, Antonio Celso de Oliveira Braga Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho” (UNESP), Rio Claro (SP)

1. INTRODUCAO E OBJETIVOS

O rápido crescimento demográfico demanda maiores quantidades de água, sendo o processo

de urbanização associado à falta de planejamento e infraestrutura nas cidades, causando diversos

impactos no meio ambiente ao longo da história e levando também a uma maior demanda. Outras

consequências da urbanização acelerada são: a ocorrência de eventos catastróficos, como enchentes e

inundações; situações de desequilíbrio no ciclo hidrológico; etc. (TUCCI, 2000). Outro fator

considerável para o abastecimento populacional é a qualidade das águas. A prática de má disposição

de efluentes domésticos e industriais para corpos d’água, por exemplo, impossibilita a utilização dos

mesmos sem pré-tratamento das águas, o que encarece seu custo para consumo (TUNDISI, 2000).

Esses fatores, dentre outros, geram uma preocupação sobre o atual e futuro quadros quanto à

disponibilidade de águas potáveis. Assim sendo, as águas subterrâneas mostram-se como importante

fonte para o suprimento desta necessidade. Cerca de 51% da população brasileira já é abastecida com

água subterrânea e, exclusivamente no Estado de São Paulo, esse valor aumenta para 71,6% dos

municípios, sendo o Aquífero Guarani a maior fonte de explotação para este uso (CETESB, 2006).

Má disposição de resíduos sólidos, aterros sanitários, cemitérios, postos de gasolina, etc., são

exemplos de atividades humanas que podem contaminar solos e, potencialmente, águas subterrâneas,

dependendo da vulnerabilidade natural e risco de contaminação das mesmas.

O projeto tem como objetivos: i) estimar, na área urbana do município de Rio Claro, a

vulnerabilidade natural do aquífero livre da Formação Rio Claro empregando o método GOD,

segundo FOSTER & HIRATA (1988); ii) a partir de fontes potenciais de contaminação, tais como

aterros sanitários, cemitérios, postos de gasolina, etc., avaliar o risco deste aquífero em função da

localização das fontes de contaminação e o grau de vulnerabilidade definido pelo método GOD.

Área de Estudo

O município de Rio Claro localiza-se na região centro-leste do Estado de São Paulo, na

mesorregião de Piracicaba e microrregião de Rio Claro, a 190 km da capital São Paulo.

Quanto à geologia regional, Rio Claro está parcialmente inserida na Formação Rio Claro. A

Formação Rio Claro é uma formação geológica sedimentar, encontrada principalmente no município

de Rio Claro, São Paulo, da era Cenozóica, sendo, assim, uma formação recente. Encontra-se em

muitas partes, como no sítio urbano, assentada sobre a Formação Corumbataí; em outras partes, é

encontrada sobre outras formações geológicas, como a Piramboia, Irati e Tatuí. Sua espessura média

é de 30 metros, não ultrapassando 40 metros.

É formada majoritariamente por unidades de arenitos mal selecionados – de granulometria

variada entre média a fina –, amarelo avermelhados, friáveis, e em algumas localidades, com a

presença de estratificações cruzadas e conglomerados. Apresenta níveis de argilitos, que por vezes


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contém fragmentos de vegetais fósseis. É comum a ocorrência de quartzo e quartzito na base da

unidade. Estas características levam a uma interpretação de seus depósitos como ocorridos em

condições continentais, principalmente fluviais em clima semiárido. Atualmente há a presença de

várias lagoas e, também, extensas voçorocas. Nesta formação, há o aproveitamento de água

subterrânea (PERINOTTO e LINO, 2010).

O sistema de aquífero de sedimentos cenozóicos da Formação Rio Claro dá-se por um

aquífero livre pouco profundo, objeto de estudo deste trabalho.

O Departamento Autônomo de Água e Esgoto – DAAE – de Rio Claro pouco utiliza as águas

de subsuperfície. Somente o Distrito de Assistência é abastecido com águas subterrâneas, apesar do

grande número de poços perfurados (ZAINE, 2000).

Conceituação Básica

Vulnerabilidade natural à contaminação é entendida como a capacidade de um poluente de

infiltrar-se às camadas superiores a um aquífero até atingir o mesmo (PERALTA, et al, 2005). Está

associada diretamente às propriedades hidráulicas, como a porosidade, permeabilidade,

transmissividade, condutividade hidráulica e armazenamento (OLIVEIRA E BRITO, 1998). A

vulnerabilidade de um aquífero abrange os fatores citados acima e a profundidade em que se

encontra (BRAGA, 2008).

Existem diversos métodos para determinar a vulnerabilidade de aquíferos, sendo os mais

utilizados: GOD, EKv, EPIK, AVI, DRASTIC, etc., porém, somente o método GOD segundo Foster

& Hirata (1988) foi implementado para as coletas de dados.

Segundo Foster & Hirata (1988), risco potencial de contaminação das águas subterrâneas é

conceituado como a interação entre a carga contaminante proveniente de atividades antrópicas e a

vulnerabilidade natural dos aquíferos a ser afetada por esta carga.

Ainda segundo IG/CETESB/DAEE (1997), no critério relativo à carga potencial poluidora

das águas subterrâneas devido a ações antrópicas, pode-se dividir em duas categorias: quanto à

fontes dispersas, Rio Claro apresentava, no ano da publicação, uma classificação Moderada,

atribuída à presença de Aterro Sanitário com uma geração de resíduos sólidos domiciliares de 71,58

toneladas ao dia. Quanto a fontes pontuais, Rio Claro apresentou atividades industriais de Moderadas

a Elevadas e o aterro sanitário.

A Figura 1 abaixo mostra a localização do perímetro urbano de Rio Claro.


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Figura 1. Localização da Área de Estudo.

Fonte: BASOTTI, 2015.

2. MATERIAIS E MÉTODOS

2.1. Revisão Bibliográfica

Na primeira etapa do projeto, foi executada uma revisão bibliográfica com diversos autores e

trabalhos do assunto em questão, visando a melhor compreensão e entendimento do assunto para a

execução do projeto. Nesta etapa do projeto, enquadram-se a caracterização da área de estudo –

município de Rio Claro – e a definição de conceitos básicos e fundamentais para o desenvolvimento

e entendimento do trabalho.


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2.2. Coleta de Dados

Na estimativa da vulnerabilidade de aquíferos pelo método GOD, dados sobre as

características geológicas, tipo de ocorrência do aquífero e profundidade do nível freático foram

coletados a partir de levantamentos geológicos e hidrogeológicos disponíveis em bases de dados, tais

como: IG (1986), Zaine (1994), Perinotto et. al. (2006), entre outros. Informações de poços tubulares

existentes foram coletadas a partir de fontes disponíveis e, também, levantadas durante o trabalho.

Dados sobre a profundidade do nível d’água subterrâneo foram extraídos de ensaios

geofísicos executados pelo método da eletrorresistividade e técnica de investigação das sondagens

elétricas verticais (SEV), desenvolvidas na área de estudo em trabalhos anteriores, como o de Braga

(1997) e Oliva, 2006. Esses dados foram devidamente checados a partir dos dados dos poços.

Demais parâmetros necessários para o andamento do projeto, como as localizações das fontes

potenciais contaminantes de aterros sanitários, cemitérios e postos de gasolina, foram encontrados na

literatura, na prefeitura, órgãos responsáveis, trabalhos anteriores, entre outros.

2.3. Estimativa da Vulnerabilidade Natural do Aquífero Livre

A vulnerabilidade natural do aquífero sob a área urbana de Rio Claro foi determinada através

do método GOD, proposto por Foster & Hirata (1988), um dos mais utilizados no Brasil, devido à

facilidade de aplicação e conceituação.

O nome do método vem do Inglês e leva em consideração a inicial de seus três parâmetros:

G – tipo de ocorrência do aquífero (Groundwater occurence);

O – litologia da zona não saturada e camadas confinantes (Overall lithology of the unsatured zone);

D – profundidade do lençol freático (Depth to the water table).

Nesta metodologia, são atribuídos valores para cada um dos parâmetros, variando de 0,0 a

1,0. Os índices são multiplicados entre si para chegar ao resultado final de vulnerabilidade, variando

também entre 0,0 e 1,0 e, assim, determina-se o grau de vulnerabilidade, que pode ser Nenhum,

Desprezível, Baixo, Médio, Alto ou Extremo.

A Figura 2 abaixo relaciona os parâmetros do método GOD, resultando no grau estimado de

vulnerabilidade de um aquífero.


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Figura 2. Parâmetros e Índice de Vulnerabilidade de um Aquífero através do Método GOD.

Fonte: Foster & Hirata (1988).

2.4. Determinação do Risco de Contaminação do Aquífero

No Estado de São Paulo, os principais métodos de avaliação de risco de aquíferos são

propostos por IG/CETESB/DAEE (1997) e Foster & Hirata (1988), porém, ambos os métodos usam

a carga poluidora como um atributo para chegar ao nível de risco. Neste projeto, a carga poluidora

não foi quantificada, somente a localização das fontes potenciais contaminantes foram

georreferenciadas em um mapa de risco à contaminação da área de estudo.

As fontes potenciais contaminantes utilizadas no trabalho foram aterros sanitários, cemitérios

e postos de combustíveis encontrados sobre a área de estudo.


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2.5. Elaboração de Mapas

Nesta etapa do projeto, após a coleta de todos os dados, foram gerados mapas de

vulnerabilidade e risco à contaminação do aquífero livre de Rio Claro. No caso do mapa de risco à

contaminação, foi gerado um mapa com as fontes potenciais contaminantes das águas subterrâneas

combinadas à vulnerabilidade determinada pelo método GOD.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 Coleta de Dados

Conforme apontado na metodologia, os dados das SEV’s e, consequentemente, da

profundidade do nível da água (N. A.) foram coletados de trabalhos anteriores, como de Oliva (2006)

e Braga (1997). Oliva (2006) realizou ensaios geofísicos aplicando a técnica SEV e arranjo

Schlumberger a partir do método da eletrorresistividade em 366 pontos espalhados por toda a

Formação Rio Claro, no município de Rio Claro. O espaçamento máximo utilizado pela autora foi

AB/2 de 100m, permitindo, assim, uma profundidade teórica máxima de 50 m. Os pontos foram

numerados de 03 a 371, com exceção de 12, 14 e 35. Uma concentração maior de pontos

(espaçamento de 20 em 20m) foi realizada no Campus Bela Vista da Unesp (pontos numerados de

140 a 371).

A Figura 3 abaixo esquematiza os pontos em que as SEV’s foram realizadas sobre a

Formação Rio Claro, segundo o trabalho de Oliva (2006).

Figura 3. Mapa de Localização das SEV’s, escala de município.

Fonte: Oliva (2006)


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A partir dos dados das SEv’s e suas localizações, foi possível calcular a profundidade do

nível d’água em cada ponto. Porém, como este trabalho limita-se à zona urbana do município, os

pontos externos a esta área foram excluídos dos cálculos. Estes dados são de fundamental

importância para a determinação da estimativa da vulnerabilidade do aquífero. A Tabela 1 mostra

que, na zona urbana, as profundidades não ultrapassam 20 metros, indicando uma vulnerabilidade

mais frágil. A partir das medidas de profundidade, foi possível determinar a vulnerabilidade do

aquífero através do método GOD.

3.2 Estimativa da Vulnerabilidade do Aquífero

A partir dos dados coletados em Oliva (2006) e Braga (1997), foi possível estimar a

vulnerabilidade do aquífero de Rio Claro. Como descrito na metodologia, para estimar a

vulnerabilidade do aquífero através do método GOD, são necessários três parâmetros:

G – tipo de ocorrência do aquífero;

O – litologia da zona não saturada e camadas confinantes;

D – profundidade do lençol freático.

Dado que o aquífero é livre (não confinado) em toda sua extensão sob a área urbana, atribui-

se o valor 1,0 neste quesito. Quanto ao quesito referente à litologia da zona não saturada e camadas

confinantes, tem-se o valor 0,8 atribuído em toda a extensão da zona urbana, dado que em toda esta

extensão, a litologia é a da Formação Rio Claro (arenosa). Logo, o que altera a vulnerabilidade do

aquífero em cada ponto da zona urbana será sua profundidade, determinada anteriormente através

dos dados coletados das SEV’s. Para aquíferos a profundidades maiores de 50 metros, é atribuído o

valor 0,4; entre 20 e 50 metros, este valor sobe para 0,6; entre 10 e 20 metros, 0,8; profundidades

menores de 10 metros recebem o valor 1,0 de atribuição.

A Tabela 1 abaixo identifica as coordenadas geográficas, em UTM, dos pontos em que as

SEV’s foram executadas, por OLIVA (2006) e Braga (1997), com as devidas identificações das

mesmas e profundidades do nível d’água encontradas.

Então, os valores das três categorias foram multiplicados entre si para determinar o grau de

vulnerabilidade. O mapa da vulnerabilidade natural pode ser visualizado na Figura 4 abaixo.


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Tabela 1. Classificação da Vulnerabilidade Natural do Aquífero de Rio Claro de acordo com o

método GOD em cada ponto de SEV realizado.

SEV NA (m) Índice

Aquífero

Multiplicação

Final

Indice

Vulnerabilidade

SEV-04 15.30 0.8 0.64 ALTO-alto

SEV-10 7.65 1.0 0.8 EXTREMO-baixo



SEV-39 14.12 0.8 0.64 ALTO-alto

SEV-41 13.12 0.8 0.64 ALTO-alto


SEV-50 16.15 0.8 0.64 ALTO-alto


SEV-56 12.01 0.8 0.64 ALTO-alto




SEV-70 10.07 0.8 0.64 ALTO-alto

SEV-72 10.16 0.8 0.64 ALTO-alto




B-01 12,37 0.8 0.64 ALTO-alto

B-02 12,94 0.8 0.64 ALTO-alto

B-03 14,6 0.8 0.64 ALTO-alto

B-04 9,2 1.0 0.8 EXTREMO-baixo




B-08 10,15 0.8 0.64 ALTO-alto



Fontes: Oliva (2006); Braga (1997). Adaptado/Elaborado pelo Autor.


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Figura 4. Vulnerabilidade natural do aquífero livre da Formação Rio Claro.

Fonte: Elaborado pelo autor.


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Através de análises da Figura 4 e da Tabela 1, é possível notar que o aquífero livre na zona

urbana de Rio Claro apresenta vulnerabilidade natural entre os graus de Alta a Extrema. Esses

elevados graus de vulnerabilidade são decorrentes principalmente: da baixa profundidade do aquífero

na área de estudo, permitindo um menor tempo para um potencial contaminante atingir o nível

freático, já que tem menor caminho a percorrer; e a característica arenosa da Formação Rio Claro,

que tem alta permeabilidade, facilitando a percolação dos contaminantes no solo, que não ficam

retidos no mesmo.

3.3. Risco à Contaminação

Adicionando fontes potenciais contaminantes ao mapa de vulnerabilidade, tem-se o mapa de

risco. Considerou-se, neste ponto do trabalho, a atividade potencialmente poluidora do

empreendimento apenas, como cemitérios, aterro sanitário e postos de combustíveis; a carga

potencial poluidora não foi determinada. A partir destes dados e do mapa da Figura 4, elaborou-se,

então, o mapa de Risco à contaminação da área de estudo em questão, representado na Figura 5 a

seguir.


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Figura 5. Mapa de Risco à Contaminação do aquífero livre de Rio Claro na zona urbana de Rio

Claro – SP.

Fonte: Elaborado pelo autor.


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Como analisado no mapa da Figura 4 anteriormente, o aquífero da área urbana de Rio Claro

apresenta um grau considerável de vulnerabilidade, indicando maior facilidade para a contaminação

do aquífero. Quando se adicionam fontes contaminantes à área, o grau de risco à contaminação

também será considerável, como mostra o mapa da Figura 5 acima. Ainda, na Figura 5, é possível

observar que as fontes potenciais de risco à contaminação são, em sua maioria, postos de

combustíveis.

Este tipo de empreendimento é abundante, provavelmente, devido a incentivos do Governo

Federal brasileiro à compra de automóveis – como financiamentos, parcelamentos, baixo valor de

entrada na compra e IPI reduzido. Além disso, este tipo de empreendimento geralmente dão altos

lucros a seus investidores.

Assim sendo, na instalação de empreendimentos ou atividades que são potencialmente fontes

contaminantes das águas subterrâneas, deveriam ser tomados cuidados redobrados para os devidos

procedimentos, principalmente se tratando de postos de combustíveis.

Para impedir que as contaminações de fato ocorram, é altamente recomendável

impermeabilizar as áreas previamente à instalação das atividades ou empreendimentos, pelas mais

diversas tecnologias existentes atualmente. Em aterros sanitários, é obrigatória a impermeabilização

da base; é comum que esta seja feita através de camada de solo argiloso compactada, seguida de uma

camada de barreira mineral – geralmente cascalho e pedregulhos – e uma manta geotêxtil

impermeável, com um canal para a drenagem de águas pluviais. Só depois desta estrutura, é que os

resíduos sólidos podem ser depositados no aterro. Em partes de alguns cemitérios, os jazigos são

construídos com concreto, evitando o vazamento do necrochorume para o solo e águas subterrâneas.

Em postos de combustíveis, os tanques de armazenagem são, muitas vezes, envoltos em estruturas

concretadas ou revestidas de poliéster de alto desempenho, por exemplo, para evitar o vazamento e

percolação no subsolo.

Também se recomenda monitorar estas áreas frequentemente: nos postos de combustíveis,

por exemplo, é costume avaliar o nível dos tanques de cada tipo de combustível antes do expediente

e no fim do expediente diário, e comparar a diferença dos volumes medidos com a quantidade total

vendida de cada tipo de combustível no dia; em alguns aterros sanitários, é possível encontrar poços

de monitoramento da qualidade das águas; etc. Assim, se é detectado algum tipo de vazamento ou

contaminação logo no início, a contenção ou controle passa a ser mais fácil.

4. CONCLUSÕES

Dada a importância das águas subterrâneas no Estado de São Paulo neste momento de crise

hídrica, estudos sobre vulnerabilidade e risco à contaminação destas estabelecem-se como de

extrema importância.

Compostos químicos presentes em combustíveis para automóveis, chorume, necrochorume

ou, ainda, efluentes e/ou resíduos industriais podem percolar até o nível freático e contaminar as

águas subterrâneas, oferecendo riscos à saúde e segurança do homem e desequilíbrio ao meio

ambiente. Assim sendo, é extremamente recomendada a utilização de técnicas para proteção dos

aquíferos, como impermeabilização das bases dos empreendimentos, seja através de argamassas ou

mantas impermeáveis. Ainda, o cumprimento da legislação, a fiscalização e o monitoramento

tornam-se indispensáveis para garantir a qualidade dessas águas.


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5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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