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UNIDADE 4
REÚSO DE ÁGUA E POTENCIAIS PERIGOS E RISCOSÀ SAÚDE HUMANA E AO MEIO AMBIENTE
1
Sumário
LISTA DE FIGURAS..........................................................................................3
LISTA DE TABELAS..........................................................................................3
INTRODUÇÃO..................................................................................................4
1 PERIGOS E RISCOS À SAÚDE HUMANA........................................................5
2 PERIGOS E RISCOS AO MEIO AMBIENTE....................................................19
3 NOÇÕES DE RECUPERAÇÃO DE ÁREAS SALINIZADAS................................22
3.1 Técnicas convencionais......................................................................23
3.2 Técnicas não convencionais................................................................24
4 NOÇÕES DE REMEDIAÇÃO DE ÁREAS CONTAMINADAS..............................24
5 NOÇÕES DE QUANTIFICAÇÃO E GERENCIAMENTO DE RISCOS..................33
6 EXEMPLOS COMENTADOS..........................................................................37
REFERÊNCIAS...............................................................................................39
2
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Vias de exposição a microrganismo patogênicos em sistemas de
reutilização de águas residuárias tratadas
Figura 2 - Exemplo de encapsulamento
Figura 3 - Esquema da metodologia de remediação de áreas contaminadas porExtração de Vapor e Injeção de Ar
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Principais patógenos detectados no esgoto
Tabela 2 - Vias de exposição consoante à utilização de águas residuárias
tratadas.
Tabela 3 - Diretrizes da OMS para irrigação agrícola de esgotos sanitários
Tabela 4 - Diretrizes do PROSAB para a prática de reúso agrícola
Tabela 5 - Parâmetros mínimos de qualidade microbiológica do efluente
aplicado na agricultura
Tabela 6 - Tempo de sobrevivência de microrganismos patogênicos no solo e
vegetais sob temperatura ambiente de 20-30oC
Tabela 7 - Concentração máxima tolerada no solo de vários elementos
químicos e compostos orgânicos baseada na proteção à saúde humana
Tabela 8 - Constituintes presentes em esgotos domésticos que apresentam
possíveis efeitos prejudiciais à saúde pública e aos recursos hídricos.
Tabela 9 - Vantagens e desvantagens dos processos de remediação
3
INTRODUÇÃO
A palavra risco segundo CETESB (2013) está relacionada à chance de
algo acontecer, ou ainda, relacionada a certo efeito observável sobre um bem
que se quer proteger, podendo ser esse bem o homem, uma espécie vegetal
ou animal ou ainda propriedades e equipamentos. O risco é também definido
como a combinação entre a frequência de ocorrência de um acidente e a sua
consequência, e a adequada composição desses fatores possibilita estimar o
risco de um empreendimento, por exemplo. A palavra perigo significa a
contingência iminente de que algo errado venha a acontecer e pode estar
relacionada a uma ameaça física (real) ou de uma circunstância mais abstrata.
É possível classificar o perigo de diferentes maneiras. O perigo latente é aquele
que pode ser prejudicial, mas não afeta diretamente nada nem ninguém; o
perigo potencial, no entanto, está em uma posição capaz de afetar as pessoas,
suas propriedades ou o meio ambiente. Ainda, segundo HAAS et al. (1999),
perigo é o agente que pode causar efeito adverso à saúde humana.
Em tese, na maioria das aplicações de reúso agrícola, os riscos
sanitários e ambientais decorrentes de constituintes da água residuária seriam
praticamente inexistentes, já que a qualidade dessa água deveria ser
controlada adequadamente.
Infelizmente, não é sempre é assim. No Brasil, por exemplo, a prática de
irrigação com águas de reúso vem sendo, por muitas vezes, realizada sem
planejamento ou controle, sendo muitas vezes até inconsciente por parte do
produtor, que utiliza águas poluídas de córregos e rios ignorando que esa pode
ser uma prática prejudicial à saúde pública e ambiental (TINOCO, 2008).
Os microrganismos patogênicos podem provocar doenças nos seres
humanos e nos animais, algumas de grande gravidade. Também certas
substâncias, geralmente removidas de forma insuficiente no processo de
tratamento, são perigosas para a saúde humana quando ingeridas, e em
alguns casos também por contato com o corpo humano.
4
Para que haja redução nos riscos ambientais e de saúde pública
associados à reutilização de águas residuárias, mesmo em sistemas
adequadamente planejados, é importante a adoção de instrumentos e
regulamentos de controle e investigação, de modo a conhecer os poluentes
presentes e controlar a quantidade de água residuária disposta no solo.
Geralmente a concentração de poluentes químicos perigosos em águas
residuárias tratadas é baixa, porém mecanismos de prevenção são sempre
importantes.
É necessário adotar maneiras que permitam a melhor e mais eficiente
utilização de tais recursos, no sentido de minimizar os riscos intrínsecos a essa
prática, que podem ser associados aos riscos à saúde pública, riscos
ambientais e até riscos econômicos (SCHAER, 2012).
Assim, é importante conhecer os perigos e avaliar os riscos inerentes ao
reúso agrícola, de maneira quantitativa e qualitativa, e para isso existem
métodos e modelos à disposição na literatura.
1 PERIGOS E RISCOS À SAÚDE HUMANA
Organismos patogênicos podem provocar doenças nos seres humanos e
animais, sendo algumas de grande gravidade. Determinadas substâncias,
também, geralmente removidas de modo insuficiente no processo de
tratamento, são perigosas à saúde humana quando ingeridas, e em alguns
casos também via contato com o corpo humano.
É importante que a aplicação de efluentes no solo seja feita de maneira
cuidadosa e com o devido acompanhamento técnico, de modo que os efluentes
sejam lançados no ambiente sem saturação de nutrientes e contaminantes de
natureza química ou biológica (MEHNERT, 2003).
A proteção à saúde pública, especificamente, deve ser precedida de
barreiras sanitárias à contaminação, que incluem desde o tratamento de
esgotos até o controle da exposição humana (PAGANINI, 1997).
5
Hespanhol (2003) destaca que a presença de organismos patogênicos,
no solo ou nas culturas, não significa necessariamente a transmissão de
doenças. Barreiras protetoras, devido a fatores característicos dos
microrganismos (ex: dose efetiva, persistência, carga residual e latência), dos
hospedeiros (ex: imunidade natural adquirida, idade e sexo e condições de
saúde) e outros fatores associados aos padrões de higiene pessoal, por
exemplo, fazem com que o risco de provocar doenças seja inferior ao risco
potencial. No entanto, mesmo que esse risco real possa ser pequeno, é
necessário estabelecer critérios mínimos para a prevenção de doenças
infecciosas, por exemplo.
A quantidade e o tipo de microrganismos presentes nas águas
residuárias de uma determinada localidade dependem de diversos fatores, que
podem estar relacionados tanto ao estado de saúde e ao nível de imunidade da
população, como de fatores condicionantes da sobrevivência dos
microrganismos nas águas residuárias (MONTE; ALBUQUERQUE, 2010).
A presença de microrganismos patogênicos na água é uma preocupação
de destaque em projetos de reutilização, uma vez que a água reutilizada pode
constituir um veículo de transmissão de doenças e dessa maneira se tornar um
problema de saúde pública e/ou animal. As águas contêm grandes quantidades
de microrganismos, mas sua grande maioria é ubíqua e inofensiva ao homem.
No entanto, alguns microrganismos são patogênicos e sua presença pode fazer
da água um potente veículo de transmissão de doenças, algumas, inclusive,
muito perigosas (MONTE; ALBUQUERQUE, 2010).
Citando a legislação brasileira quanto aos aspectos de reúso, foi lançada
a Resolução N° 121/2010 com o objetivo de estabelecer diretrizes e critérios
para a prática de reúso direto não potável de água na modalidade agrícola e
florestal, definida na Resolução CNRH n° 54/2005. Em seu artigo 5°, é
destacado que a aplicação de água de reúso para fins agrícolas e florestais
não pode apresentar riscos ou causar danos ambientais e à saúde pública e no
artigo 8° consta que qualquer acidente ou impacto ambiental, decorrente da
aplicação da água de reúso que possa comprometer os demais usos da água
6
no entorno da área afetada, deverá ser informado imediatamente ao órgão ou
entidade competente e ao respectivo Comitê de Bacia Hidrográfica pelo
produtor, distribuidor e usuário da água de reúso.
Hespanhol (2002) destaca como grupos de risco associados aos
sistemas de reúso agrícola: (i) os operários agrícolas e suas famílias, (ii)
manuseadores e transportadores de colheitas, (iii) os consumidores de
culturas, carne e leite originários de campos irrigados com esgotos e (iv)
populações situadas nas proximidades de campos irrigados por meio de
aspersores.
Os patógenos presentes nas águas residuárias e susceptíveis de
disseminação no ambiente classificam-se nos seguintes grupos: bactérias,
helmintos, protozoários e vírus (MEHNERT 2003; BARRELLA 2008). Na tabela
abaixo são listados os gêneros e espécies de patógenos mais comuns nas
águas residuárias dentro dos quatro grupos supracitados, assim como as
doenças a que dão origem.
Tabela 1 – Principais patógenos detectados no esgoto1
Patógenos Doenças ou sintomas causados noorganismo
BactériasCampylobacter jejuni GastroenteriteEscherichia coli enteropatogênica GastroenteriteSalmonella spp. Febre tifoide e gastroenteriteShigella spp. Disenteria bacilarVibrio cholerae CóleraYersinia spp. Gastroenterite agudaHelmintosAscaris lumbricoides Distúrbios digestivos e dores abdominaisHymenolepis nana HimenolepíaseNecator americanus AncilostomoseStrongyloides stercolaris EstrongiloidíaseTaenia saginata TeníaseTaenia solium Teníase, cisticercoseTrichuris trichiura Dores abdominais, diarreias, anemia, perda de
pesoProtozoáriosBalantidium coli Diarreia, disenteriaEntamoeba histolytica Disenteria amébicaCryptosporidium Gastroenterites, criptospodirioseGiardia intestinalis Giardíase
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VírusRotavírus humanos Gastroenterite aguda com diarreia graveAdenovírus humanos Gastroenterite, infecções respiratórias e
conjuntiviteNorovírus Gastroenterites epidêmicas com grave diarreiaAstrovírus humanos GastroenteriteParvovírus humanos GastroenteriteCoronavírus humanos Gastroenterite e doenças do trato respiratórioTorovírus humanos GastroenteriteVírus da hepatite A HepatiteVírus da hepatite E HepatitePoliovírus Paralisia, meningite, febreCoxsackievírus Meningite, pneumonia, hepatite, febreEchovírus Meningite, paralisia, encefalite, febre
Fonte: Bosh, 1998; Gerba; Smith Jr, 2005
A possibilidade de transmissão de patógenos, em qualquer modalidade
de reúso, pode colocar em risco diversos grupos populacionais. De acordo com
Blum (2003), os problemas podem ocorrer principalmente como consequência
do contato das pessoas com a água de reúso, como por exemplo, contato por
ingestão de alimentos crus e verduras irrigadas, consumidas cruas; por
ingestão direta da água; contato através da pele; contato por inalação de
aerossóis (ex: sistemas de irrigação por aspersão), contato por meio da visão e
do olfato (ex: descargas sanitárias), dentre outros.
De acordo com a Organização Mundial de Saúde (WHO, 1989), os
nematoides possuem alta frequência de infecção, seguida pelas bactérias,
vírus e tremátodes e cestoides. Tais patógenos, provenientes geralmente de
excretas humanas, são encontradas no esgoto doméstico principalmente no
efluente primário. Por exemplo, estima-se que 1,5 bilhões de pessoas estejam
infectados pelo A. lumbricoides no mundo, chegando a uma prevalência de
73% no sudeste asiático e cerca de 8% nas Américas Central e do Sul.
Inclusive em países como os Estados Unidos há 4 milhões de pessoas
infectadas, localizadas principalmente em comunidades de imigrantes vindos
de países em desenvolvimento (DRUMOND et al., 2004). Já o efluente
secundário, denominado de águas cinzas, possui menor quantidade de
8
patógenos, e pode ser considerado um efluente com baixo risco de
contaminação, quando comparado ao primário.
A exposição de seres humanos ao risco induzido pela reutilização de
águas residuárias tratadas pode ser muito variável. A figura abaixo apresenta
um esquema do percurso do risco associado à presença de organismos
patogênicos na água de reúso. A forma de exposição aos patógenos varia de
acordo com a finalidade e a forma da reutilização, como indicado na tabela 2.
Figura 1 – Vias de exposição a microrganismo patogênicos em sistemas dereutilização de águas residuárias tratadas
Fonte: Acervo do autor
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Tabela 2 - Vias de exposição consoante à utilização de águas residuárias tratadas.
Fonte: Nota do Autor
Os helmintos são vermes parasitas e algumas de suas espécies podem
ter grande importância para a saúde pública por parasitarem o homem. A
maioria dos helmintos não é microscópica, porém seus ovos ou cistos podem
ser. Como exemplos de helmintos, mais especificamente os platelmintos,
têm-se a Taenia solium e a Taenia saginata. Outro grupo importante é o dos
nemátodos, e os gêneros de maior interesse devido às doenças que causam
são Trichinella, Necator, Ascaris e Filaria.
Dentre os agentes patogênicos existentes no efluente doméstico, os
vírus apresentam maior sobrevivência no solo, sendo que a taxa de inativação
desses agentes é mais lenta do que a das bactérias após a aplicação de
efluentes no solo. Tal resistência aos fatores ambientais promove uma
elevação do risco potencial de contaminação por vírus entéricos (MEHNERT,
2003). Um estudo, por exemplo, evidenciou a presença de vírus entéricos em
águas utilizadas na irrigação de hortas no Estado de São Paulo (ALMEIDA,
2007).
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Dentre os vírus que estão presentes no meio ambiente e oferecem
grande risco à saúde da população estão os entéricos e podem ser citados os
poliovírus, calicivírus, rotavírus, o vírus da hepatite A e alguns adenovírus. Tais
patógenos são eliminados em grandes concentrações pelas fezes de
indivíduos infectados e podem permanecer viáveis por muitos meses no
ambiente. Dessa maneira, podem contaminar lençóis freáticos e águas para
consumo humano, assim como ser altamente tolerantes aos processos de
tratamento de esgoto aplicados para controle bacteriano (MEHNERT 2003;
TOZE, 2006).
A presença de vírus em efluentes não tratados de maneira adequada
pode contribuir para o desenvolvimento de doenças em indivíduos mais
susceptíveis. Um ponto importante e preocupante é que a dose infectante dos
vírus é geralmente muito baixa, tendo variação de uma a dez unidades
infecciosas. Quando uma célula parasitada por um vírus morre, ocorre sua lise,
ou seja, há um rompimento celular e liberação para o organismo de um grande
número de novos vírus originados por reprodução do vírus parasita. Para
exemplificar, 1 (um) grama de fezes de uma pessoa infectada com o vírus de
hepatite pode conter de dez mil a cem mil doses infecciosas de vírus de
hepatite (TOZE, 2006).
Mais de 100 tipos de vírus presentes em águas contaminadas por
descargas de esgoto podem causar ampla variedade de doenças no homem.
Geralmente as infecções são assintomáticas, porém podem estar associadas a
quadros mais graves como paralisias, meningite asséptica, encefalites,
distúrbios cardíacos, hepatites, diarreias e outras enfermidades (LECLERC et
al., 2002).
Outra questão que deve ser considerada é quanto às características do
solo, as quais podem influenciar o movimento de partículas virais em direção à
água subterrânea, tais como o tipo e o pH do solo, a água da chuva, cátions,
taxa de fluxo e orgânicos solúveis e dessa maneira favorecer a persistência de
patógenos no ambiente (FONG; LIPP, 2005).
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Para evitar problemas de saúde aos consumidores e trabalhadores que
irrigam e manuseiam culturas é importante que sejam cumpridos padrões de
qualidade sanitária das águas residuárias destinadas ao uso na agricultura.
A Organização Mundial da Saúde (OMS), representada pelo Grupo
científico sobre diretrizes para o uso de esgotos em agricultura e aquicultura,
desenvolveu critérios para a proteção de grupos de risco relacionados ao reúso
agrícola. Tais critérios foram estabelecidos considerando características gerais
de países em desenvolvimento, similares às condições brasileiras (WHO,
1989). Em 2006 a OMS publicou novas diretrizes, adicionando ferramentas de
avaliação de risco em diferentes cenários de exposição, conforme pode ser
visto na Tabela 3.
Tabela 3 - Diretrizes da OMS para irrigação agrícola de esgotos sanitários
Fonte: Adaptado de WHO, 2006b
As pesquisas realizadas no Brasil com relação ao reúso de águas
residuárias têm avançado por meio de iniciativas como a do PROSAB -
Programa de Pesquisas em Saneamento Básico, o qual é financiado por
12
instituições governamentais, como FINEP e CNPq. Por meio da aplicação de
padrões tecnológicos de tratamento de esgotos, esse programa possibilitou o
entendimento e desenvolvimento de técnicas de tratamento simplificadas e de
critérios que assegurem o atendimento aos padrões de qualidade
microbiológica de efluentes (BASTOS; BEVILACQUA, 2006). Segue a Tabela 4,
que ilustra as diretrizes do PROSAB para a prática do reúso agrícola.
Tabela 4 - Diretrizes do PROSAB para a prática de reúso agrícola
Fonte: Adaptado de Bastos e Bevilacqua, 2006
Diversos países vêm desenvolvendo seu conjunto de leis e
regulamentações visando gerir as atividades de reúso, baseando-se
geralmente nas recomendações de órgãos importantes como a OMS
(Organização Mundial da Saúde) e a USEPA (Agência de Proteção Ambiental
dos Estados Unidos), que possuem prática reconhecida e respeitada
internacionalmente na formulação de diretrizes e leis em meio ambiente e
saúde (ASANO, 2002). A Tabela 5 ilustra os critérios de segurança
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estabelecidos pela OMS de acordo com o tipo de cultivo e o nível de risco
associado.
Tabela 5 - Parâmetros mínimos de qualidade microbiológica do efluente aplicado naagricultura
Fonte: Modificado de WHO, 2006b.
A tabela 6 lista um resumo das informações sobre o tempo de
sobrevivência no solo e em vegetais de organismos patogênicos encontrados
nos esgotos.
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Tabela 6 - Tempo de sobrevivência de microrganismos patogênicos no solo e vegetaissob temperatura ambiente de 20-30oC
Fonte: WHO, 1989
*Obs: os valores fora dos parênteses referem-se aos máximos observados na literatura, os
valores entre parênteses aos mais habitualmente verificados.
Com relação às substâncias químicas que representam risco à saúde, a
OMS indica limites máximos toleráveis para a concentração de contaminantes
no solo, baseados na Avaliação Quantitativa de Risco Químico (AQRQ),
adotada em muitos países para o desenvolvimento do padrão de potabilidade
de água, como recomendações de proteção à saúde humana (Tabela 7) (WHO,
2006b). É importante destacar a importância dessa verificação, pois estes
produtos químicos não são eliminados com o cozimento dos vegetais e podem
representar vários riscos à saúde humana e ao meio ambiente.
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Tabela 7 - Concentração máxima tolerada no solo de vários elementos químicos e
compostos orgânicos baseada na proteção à saúde humana
Fonte: WHO, 2006b
A diversidade de compostos orgânicos sintéticos existentes é de grande
preocupação ambiental, uma vez que muitos não são biodegradáveis e podem
ter propriedades carcinogênicas, mutagênicas e teratogênicas, além de outros
com capacidade inibidora de fertilidade (MONTE; ALBUQUERQUE, 2010).
O conhecimento incipiente sobre a identidade e composição de muitos
compostos, assim como sobre seus efeitos em processos de reutilização da
água, leva a vários receios e questionamentos. Tais receios têm fundamento,
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pois esses constituintes da água de reúso podem afetar componentes bióticos
e abióticos do meio ambiente, seja ele natural ou controlado, como instalações
agrícolas. Além disso, há a possibilidade de que esses componentes entrem na
cadeia alimentar humana por diversas vias. Os grupos de poluentes químicos
mais relevantes no contexto da reutilização da água são: sais, metais pesados,
substâncias tensoativas, sólidos em suspensão, halogenetos orgânicos,
pesticidas, disruptores endócrinos, produtos farmacêuticos e poluentes
orgânicos persistentes (MONTE; ALBUQUERQUE, 2010).
O desenvolvimento dos métodos de análise tem permitido a identificação
de compostos químicos chamados de poluentes emergentes. Os disruptores
endócrinos, por exemplo, possuem origem antropogênica e alguns também de
origem natural. Essas substâncias têm a capacidade de alterar o sistema
natural de produção de hormônios, podendo provocar desequilíbrios nos seres
humanos e nos animais. São conhecidos, por exemplo, casos de feminização
de peixes machos. Como exemplos de disruptores endócrinos, pode-se citar
hormônios naturais (humanos e animais), sintéticos (pílulas anticoncepcionais),
além de cosméticos, produtos de higiene doméstica, pesticidas, produtos
químicos industriais, farmacêuticos e alguns metais (MONTE;
ALBUQUERQUE, 2010).
Outros poluentes emergentes que geram preocupação são compostos
provenientes de desinfecção por cloragem, como a N-nitrosodimetilamina
(NDMA), que possui alto poder cancerígeno. Nessa categoria há também os
percloratos, utilizados em processos de fabricação de explosivos e pirotecnia,
que podem se acumular em plantas regadas com água contaminada,
desfolhando-as. Além disso, tais compostos podem estar presentes em
produtos oriundos de animais alimentados com essas plantas, como o leite e
derivados (MONTE; ALBUQUERQUE, 2010).
De modo a proteger a saúde pública dos grupos de risco, torna-se
necessário a adoção de medidas mitigadoras indispensáveis, tais como
tratamento dos esgotos, seleção e restrição de culturas, técnicas de aplicação
dos esgotos e controle da exposição humana. É importante ressaltar que esse
17
controle deve ser gerenciado por autoridades responsáveis pela operação dos
projetos de reúso, para que as ações estejam alinhadas visando maior
efetividade (HESPANHOL, 2002).
O grupo dos operários rurais e suas famílias e manuseadores de
culturas, por exemplo, está sujeito aos riscos relacionados às infecções
parasitárias provocadas por helmintos. Para evitar a ocorrência de transtornos
como esse, Hespanhol (2002) recomenda medidas protetoras, como uso de
calçados e luvas apropriadas para redução da infecção por helmintos;
imunização contra febre tifoide e hepatites A e B; fornecimento de instalações
médicas adequadas para o tratamento de doenças diarreicas e promoção de
campanhas de educação sanitária.
Ao grupo dos consumidores, as recomendações para mitigação de
riscos são: cozimento total de carne e vegetais e fervura do leite; realização de
vigilância sanitária da carne, em que há risco potencial de ocorrência de
teníases (Taenia solium e T. saginata); paralisação da aplicação de esgotos
pelo menos duas semanas antes de liberar plantéis em que há risco de
cisticercose (Cysticercosis bovis e C. cellulosae) e paralisação da irrigação de
árvores frutíferas duas semanas antes da colheita, além de proibir colheita de
frutas do chão; promoção de campanhas de educação sanitária; estímulo a
padrões elevados de higiene pessoal e alimentar; instalação de sinalização de
advertência em áreas irrigadas com esgotos (HESPANHOL, 2002).
Estudos mostraram que nos municípios de Araraquara e Ribeirão Preto,
interior de São Paulo, as águas superficiais utilizadas para irrigação de
hortaliças estavam fora dos limites aconselhados pela OMS, uma vez que
foram encontrados cistos de amebas (E. histolytica), ovos de Ancilostoma
duodenale e vários enteroparasitos (BONILHA, 1986).
Segundo Hespanhol (2002), não há evidências epidemiológicas de que
aerossóis advindos da irrigação com aspersores provoquem riscos
significativos de infecção a populações que vivem no entorno de áreas
irrigadas. Porém, de modo a buscar sempre a segurança da saúde pública e
visando a minimização de problemas de odor, sugere-se manter distância
18
mínima de 100 metros entre áreas irrigadas com águas de reúso e casas e
estradas.
2 PERIGOS E RISCOS AO MEIO AMBIENTE
A aplicação do reúso de água no ambiente agrícola, como por exemplo o
reúso de esgotos, é uma forma efetiva de controle da poluição e uma
alternativa viável para aumentar a disponibilidade hídrica em regiões áridas e
semiáridas, principalmente (HESPANHOL, 2002). No entanto, caso esse reúso
seja realizado de forma desordenada e não regulamentada, pode trazer uma
série de problemas às culturas irrigadas e ao meio ambiente em seu entorno,
incluindo fauna, flora e recursos hídricos.
Ao contrário dos fertilizantes químicos industrializados, os efluentes
tratados não possuem concentrações controladas de nutrientes, podendo
alguns destes ser excessivos e outros deficientes para determinadas culturas
(AQUINO, 2007).
De acordo com Medeiros (2005), os resultados da aplicação de águas
residuárias nas propriedades físicas e químicas do solo geralmente surgem
apenas após um longo período de utilização. Alguns pesquisadores, por
exemplo, registraram aumento na concentração de nutrientes após 15 anos de
irrigação com efluente de esgoto, a partir de detecção da eficiência metabólica
da microflora do solo (MELI et. al., 2002). Já outros estudos observaram efeitos
negativos sobre a população de fungos micorrízicos arbusculares, após 90
anos de irrigação com efluente de esgoto, e associaram esse resultado ao
acúmulo de fósforo e de metais pesados (ORTEGA-LARROCEA et al., 2001).
As principais características de um solo em processo de degradação são
a diminuição do nível do lençol freático, salinização da superfície do solo e da
água, redução das águas superficiais, alta erosão não natural do solo,
vegetação nativa esparsa, sendo os maiores processos de desertificação em
regiões áridas a erosão hídrica, a erosão eólica, a salinização, a saturação e a
compactação do solo (ANDRADE; CRUCIANI, 1998).
19
A salinização dos solos é um problema crescente em todo o mundo,
supõe-se que bilhões de hectares de solos sofram com esse problema, e
grande parte das áreas irrigadas sofrem com a diminuição da produção como
consequência do grande aporte de sais (HORNEY et al., 2005).
A salinidade possui efeitos negativos que estão diretamente
relacionados ao crescimento e produção dos vegetais, podendo levar, em
casos extremos, a perda de toda a cultura. Além disso, pode prejudicar a
estrutura do solo, pois a absorção de sódio provoca a dispersão das frações de
argila diminuindo a permeabilidade do solo (NUNES, 2008).
Um dos principais fatores que contribui para a salinização dos solos é a
água utilizada no processo de irrigação, que pode conter altos teores de sais,
contribuindo diretamente para o aumento da concentração salina que atuando
em conjunto com altas evaporações promovem a acumulação de sais solúveis
no solo (BERNARDO, 2005).
O entendimento sobre o processo de salinização ajuda na tomada de
decisões a fim de se evitar seus efeitos e reduzir a probabilidade de diminuição
dos rendimentos das culturas (AYERS e WESTCOT, 1991).
Segundo Diniz (1999), o processo de salinização dos solos acontece
devido a dois fatores principais:
1. Mineralógico: Resultado da transformação dos elementos trocáveis da
crosta terrestre em solúvel;
2. Climatológico e Manejo Inadequado do Solo: A temperatura local
provoca a redução do teor de umidade e como consequência, aumenta a
concentração de sais dos solos.
Os riscos à saúde e ao meio ambiente relacionados ao reúso de água
são grande motivo de preocupação da sociedade, e uma das preocupações é
quanto à poluição dos recursos hídricos (NARDOCCI, 2003). Outros riscos
ambientais derivados da prática do reúso são a contaminação do solo, falta de
vazão ecológica e comprometimento da flora e fauna.
A utilização de esgotos na irrigação pode acarretar consequências
negativas, sendo a poluição uma das mais importantes. A poluição por nitratos,
20
particularmente, pode ser muito prejudicial aos aquíferos subterrâneos, fontes
de abastecimento de água. Quando há sobre o aquífero uma camada de solo
insaturada e altamente porosa, pode haver percolação de nitratos e
consequente poluição. No entanto, se a camada superior ao aquífero for
profunda e homogênea, essa é capaz de reter nitratos, reduzindo a
possibilidade de contaminação. Além disso, a assimilação de nitrogênio pelas
culturas reduz as chances de contaminação por nitrato, porém isso dependerá
das taxas de assimilação pelas plantas e de aplicação de esgotos no solo
(HESPANHOL, 2002).
Pouco se sabe ainda sobre o potencial contaminante de um sistema de
irrigação com efluentes domésticos a lençóis de água subterrâneos e ao solo
(MEHNERT, 2003). Nesse sentido, a aplicação de efluentes no solo deve ser
feita de modo controlado.
O esgoto doméstico, que pode ser utilizado para reúso em diversas
finalidades, é constituído por excretas de humanos e animais e águas cinza
(oriundas de lavagens, banhos e cozimento); pode também ser constituído por
esgoto proveniente do comércio e de algumas indústrias (BARRELLA, 2008).
Fazem parte da composição do esgoto doméstico água, sólidos orgânicos e
inorgânicos, além de outros elementos e microrganismos. É possível encontrar
praticamente qualquer substância nas águas residuais, uma vez que são
anualmente introduzidos no mercado cerca de 10 mil novos compostos
(METCALF; EDDY, 2003).
É importante destacar também que a aplicação de esgotos por longos
períodos pode levar à criação de ambientes favoráveis à proliferação de
vetores transmissores de doenças, como mosquitos e algumas espécies de
caramujos. Desse modo, devem ser empregadas técnicas integradas de
controle de vetores, para proteger os grupos de risco correspondentes
(HESPANHOL, 2002).
A tabela 8 ilustra alguns constituintes do esgoto doméstico que
representam risco à saúde humana e aos recursos hídricos (METCALF; EDDY,
2003).
21
Tabela 8 - Constituintes presentes em esgotos domésticos que apresentam possíveisefeitos prejudiciais à saúde pública e aos recursos hídricos.
Constituinte ImportânciaNutrientes Descargas de nitrogênio, fósforo e
carbono em ambientes aquáticos quefavorecem o crescimento acelerado dealgas e cianobactérias.
Compostos orgânicos refratários Compostos que resistem aos métodosconvencionais de tratamento de esgotos,incluindo fenóis, pesticidas esurfactantes.
Poluentes prioritários Compostos orgânicos e inorgânicos detoxidez aguda, suspeitos oucomprovadamente carcinogênicos,mutagênicos e teratogênicos.
Metais pesados Acima de determinadas concentrações,os metais apresentam toxicidade.
Microrganismos patogênicos Transmissores de doenças infecciosas. Fonte: METCALF; EDDY, 2003
A contaminação do solo, o acúmulo de compostos tóxicos e orgânicos e
o aumento da salinidade nas camadas insaturadas do solo dependem de vários
fatores, incluindo as características e a origem das águas de reúso e o modo
como a irrigação é realizada. A salinização do solo, por exemplo, pode afetar a
germinação e a densidade das culturas, além de seu desenvolvimento
vegetativo, promover a redução de produtividade e até levar à morte
generalizada das plantas. Assim, caso não haja sistema de drenagem e
irrigação adequadas, há grandes possibilidades de que solos se tornem salinos
(CODEVASF, 2010).
3 NOÇÕES DE RECUPERAÇÃO DE ÁREAS SALINIZADAS
O manejo inadequado do solo é, muitas vezes, o principal fator
diretamente ligado ao processo de salinização. Em vista da crescente
necessidade de produção, diferentes técnicas podem ser utilizadas nos
processos de recuperação de áreas salinizadas, como por exemplo, o uso de
vegetação halófita, aplicação de condicionadores químicos e orgânicos,
22
lavagem do solo e técnicas de mecanização como aração e subsolagem
(CAVALCANTE et al., 2010).
3.1 Técnicas convencionais
O principal objetivo das técnicas de recuperação de áreas salinizadas é
a redução dos teores dos sais solúveis e do sódio em uma condição que não
afete o desenvolvimento das culturas (BARROS et al., 2004).
A lavagem do solo e a aplicação de corretivos químicos são as técnicas
mais utilizadas. Essas técnicas baseiam-se no processo de solubilização dos
sais e deslocamento do teor de sódio trocável do complexo de troca pelo cálcio
e a consequente remoção pela água de percolação (CAVALCANTE et al., 2010;
MIRANDA et al., 2011).
Em solos exclusivamente sódicos e que sofrem pouco intemperismo e
em que as fontes de cálcio não forneçam suporte para afetar significativamente
a recuperação desses solos devido à baixa solubilidade o emprego de
condicionadores químicos, como o gesso, enxofre elementar, sulfato de
alumínio, cloreto de cálcio e ácido sulfúrico, constitui uma alternativa para a
recuperação química e física desses solos (QADIR et al., 2007). Porém, dentre
os diferentes tipos de corretivos, o gesso é o mais empregado, devido à
facilidade de manuseio e disponibilidade no mercado e o seu baixo custo
(BARROS et al., 2009).
Basicamente, os critérios estabelecidos para remediação e manejo de
solos salinizados baseiam-se no movimento da água no solo e tem como
objetivo favorecer as condições de umidade, aeração e balanço de sais ao
sistema radicular das culturas. Para isso, é necessária a implantação de um
sistema de drenagem subterrânea em áreas irrigadas (ARAÚJO et al., 2011;
CAVALCANTE, 2010).
As principais desvantagens do uso dessas técnicas são os custos
elevados e o longo tempo requerido para a recuperação, principalmente em
23
grandes áreas e com maiores necessidades de correção (BARROS et al.,
2004; LEITE et al., 2010).
3.2 Técnicas não convencionais
A fitoextração de sais solúveis constitui uma das alternativas de baixo
custo para a recuperação de solos salinos. Trata-se de uma eficiente estratégia
para a recuperação de solos salinizados, podendo ser comparada às
estratégias que utilizam corretivos químicos (QUADIR et al., 2007). Esse
processo possui baixo custo de implantação e manutenção quando
comparados aos processos que utilizam o tratamento com corretivos químicos.
No processo de fitorremediação deve-se utilizar plantas halófitas, que
são plantas adaptadas a altos níveis de salinidade no solo e com capacidade
de acumular grandes quantidades de sais em seus tecidos (ZHU, 2001). Essas
características das plantas halófitas são fundamentais para o sucesso da
fitoextração de sais em solos salino-sódicos.
Dentre as plantas halófitas com potencial de fitorremediação de áreas
salinizadas o gênero Atriplex vem-se destacando em regiões semiáridas por se
estabelecer facilmente e ter boa aceitação do gado (AGANGA et al., 2003).
4 NOÇÕES DE REMEDIAÇÃO DE ÁREAS CONTAMINADAS
Após diversos incidentes ao longo dos anos em todo o mundo, com
resultados danosos à fauna, flora e saúde humana, a sociedade passou a
entender que a utilização de determinadas substâncias e a produção e
disposição inadequada de resíduos caracterizavam-se como fatores de risco à
qualidade dos serviços ambientais e, em contrapartida, à manutenção das
atividades econômicas (FIEMG, 2011).
Atualmente, constituem elementos chave para a gestão ambiental de
empresas e governos as iniciativas relacionadas à mitigação ou eliminação de
contaminantes no solo, na água ou no ar. As águas industriais destinadas ao
24
reúso agrícola, por exemplo, podem conter contaminantes tóxicos como metais
e semimetais (ex: mercúrio, chumbo, cromo, cádmio e arsênio). Em geral, os
teores totais de metais pesados em efluentes podem ser considerados baixos.
Entretanto, sucessivas aplicações, associadas à incorporação de matéria
orgânica de rápida degradação e pouco estabilizada podem ocasionar acúmulo
no solo. Mudanças nas condições físico-químicas do solo podem promover a
liberação dessas substâncias, disponibilizando-os à absorção pelas plantas
e/ou para a percolação no solo (BERTONCINI; MATTIAZZO, 1999). A absorção
de metais pesados pelas plantas pode reduzir a produtividade agrícola e, no
organismo humano, são acumulativos e podem provocar doenças. Dessa
forma, é necessário um gerenciamento sustentável da utilização de águas
residuárias, de forma a evitar graves consequências (FRANCO, 2008).
As principais causas de contaminação que podem ser citadas são
incidentes de disposição inadequada de resíduos e emissões no passado e no
presente, manejo incorreto de substâncias perigosas nos processos industriais,
perdas durante o processo produtivo, armazenamento e estocagem
inadequada de produtos químicos, vazamentos nos processos, acidentes,
dentre outros (CETESB, 1999).
As áreas contaminadas contêm substâncias com potencial de causar
dano ao meio, à fauna, flora e à saúde humana, com riscos mais ou menos
elevados, que variam conforme sua tipologia química ou biológica e sua
quantidade, por exemplo. Além disso, essas áreas podem se tornar fontes de
contaminação secundárias, o que amplia seus perigos para além do local
diretamente afetado, por meio de diversas vias (VIANA, 2010).
São vários os riscos associados às áreas contaminadas. Há o risco à
saúde humana e ao meio ambiente, risco à segurança dos indivíduos e da
propriedade, redução do valor imobiliário, restrições ao desenvolvimento
urbano e o risco de contaminação dos recursos hídricos, como áreas
subterrâneas com potencial de abastecimento público (SÁNCHEZ, 2001).
É importante ressaltar que a recuperação total da qualidade ambiental
de áreas contaminadas é geralmente muito difícil e onerosa, o que acaba por
25
inviabilizar sua concretização (GÜNTHER, 2006). Assim, as práticas atuais de
remediação visam, em geral, à recuperação das áreas para um uso futuro
específico, remediando para tal finalidade, o que faz do processo algo menos
oneroso, mais prático e menos restritivo quanto aos limites ambientais
almejados.
A USEPA define o termo remediação como um conjunto de ações
corretivas aplicáveis a uma determinada área contaminada por resíduos
perigosos. Na prática, tais ações minimizam os efeitos da contaminação, o que
significa que dificilmente essa área será recuperada completamente
(BERTENFELDER, 1992).
Os principais objetivos do processo de gerenciamento de áreas
contaminadas são produzir informação sobre áreas contaminadas e a sua
disponibilização; eliminar ou reduzir riscos à saúde humana e ao meio
ambiente; evitar danos aos bens e ao público no presente, na remediação e no
futuro; permitir o uso adequado presente ou futuro da área; responsabilizar o
causador do dano e suas consequências (VIANA, 2010).
Com o intuito de limpar o solo e as águas subterrâneas de substâncias
tóxicas, a Environmental Protection Agency (EPA) formulou, em 1986, a
primeira sequência de procedimentos de correção para áreas contaminadas.
Tais ações foram desenvolvidas em cinco fases, tendo inicialmente uma vistoria
para avaliação preliminar da área, seguido pela proposição de técnicas de
remediação até, finalmente, a implantação de métodos corretivos e
estabilizadores (BERTENFELDER, 1992).
O manual de gerenciamento de áreas contaminadas, elaborado pela
CETESB (CETESB, 1999) foi o primeiro protocolo brasileiro sobre áreas
contaminadas. Esse documento define a remediação como a aplicação de
técnica ou conjunto de técnicas em uma área contaminada, que visa à remoção
ou contenção dos contaminantes presentes, com o objetivo de assegurar uma
utilização para a área, com limites aceitáveis de riscos aos bens a proteger.
As medidas de remediação devem ser aplicadas até o alcance dos
níveis desejados, de modo a promover o saneamento da área, a eliminação de
26
perigos ou o confinamento de contaminantes. Atualmente há várias formas de
recuperação de áreas contaminadas e a escolha das metodologias mais
adequadas é de extrema importância para a recuperação da área envolvida
(VIANA, 2010).
O processo de recuperação de áreas contaminadas visa à adoção de
medidas corretivas que permitam recuperá-las para um uso compatível com
metas definidas para serem alcançadas após a intervenção, por meio da
adoção do princípio da aptidão para o uso. Tal processo é formado por diversas
etapas, a saber: investigação detalhada; avaliação de risco; investigação para
remediação; projeto de remediação; remediação e monitoramento (CETESB,
1999).
As técnicas de remediação podem ser divididas em três tipos: processos
in site (sem remoção do material), on site (remoção e tratamento no local) e off
site (tratamento fora do local) (SCHIANETZ, 1999). Essas técnicas possuem
diversas vantagens e desvantagens e devem ser bem avaliadas (Tabela 9).
27
Tabela 9 - Vantagens e desvantagens dos processos de remediação
Fonte: Schianetz, 1999
Dentre as principais formas de recuperação de áreas contaminadas,
estão: 1) a atenuação natural monitorada; 2) o encapsulamento; 3) a extração
de vapor e injeção de ar e 4) tratamentos termais.
A remediação pela atenuação natural monitorada é baseada em
processos naturais de depuração ambiental. Por se tratar de uma reação
natural do meio ambiente, é uma forma de recuperação barata, pois não
demanda construção ou escavação, não resulta em resíduos para disposição,
não expõe trabalhadores aos contaminantes, não causa distúrbios na
vizinhança ou outros impactos no ambiente e atua no subsolo. É importante
salientar que nesse método é necessário rigoroso acompanhamento das
condições ao longo do tempo, para medição das substâncias presentes e das
condições ambientais, visando garantir que os contaminantes não se difundam
para outros locais (CETESB, 1999; VIANA, 2010; SENAI-RS, 2011).
28
Existem quatro principais maneiras diferentes de limpeza ambiental
natural, dentre elas a biodigestão, em que bactérias ou protozoários, por
exemplo, se alimentam dos próprios contaminantes, resultando em água ou
gases inofensivos. No entanto, uma efetiva biodigestão dependerá de
condições do meio e da própria natureza das substâncias presentes. Outra
maneira funciona como um sequestro de substâncias perigosas; há na
natureza alguns tipos de solos que podem servir como agregadores de
contaminantes, adsorvendo ou confinando os mesmos e impedindo sua
dispersão. Há também a diluição de poluentes à medida que se misturam com
água limpa, havendo redução de sua concentração, sendo esse mais um
processo natural de depuração ambiental. Outro tipo de processo é quando
alguns contaminantes específicos, a base de óleos e solventes, por exemplo,
mudam para a fase gasosa e evaporam, sendo eliminados da área e
destruídos pelos raios solares (VIANA, 2010).
Outra metodologia pra recuperação de áreas contaminadas é o
encapsulamento, indicado para ações em que a retirada de contaminantes
possa ser altamente dispendiosa ou inviável. Trata da aplicação de uma
cobertura sobre a substância contaminante, que é capaz de evitar que a água
da chuva infiltre no solo e o carreie para outras áreas, como águas
subterrâneas, lagos e rios. Esse método também impede o contato físico de
receptores (ex: fauna e seres humanos) com a substância, além de seu
espalhamento pelo vento, por exemplo. Tal metodologia não é um meio de
eliminação da contaminação, mas sim de seu confinamento. Assim, é
importante que seja usada em conjunto com outras metodologias (VIANA,
2010).
O encapsulamento corresponde ao empilhamento de camadas, e pode
ser feito com brita e asfalto ou com uma rede de geomembranas, argila,
mantas plásticas e solo (Figura 2). Geralmente a camada superior é constituída
por solo fértil, o que possibilita o desenvolvimento de cobertura vegetal, o que
reduz o impacto das gotas de chuva e a erosão, além de suas raízes
29
removerem acúmulos de água que poderiam infiltrar para níveis inferiores
(VIANA, 2010).
Figura 2 - Exemplo de encapsulamento
Fonte: Viana,
2010
A extração de vapor e injeção de ar atua de duas maneiras distintas.
Primeiramente, a extração de vapor retira os contaminantes na forma de vapor
que estão presos nas partículas do solo, acima da água subterrânea. Isso é
feito por meio vácuo, sugando o ar presente com os contaminantes via poços
de extração, que passam por filtros que separam o contaminante do ar limpo.
Posteriormente, são condensados em estado líquido ou adsorvidos por
materiais sólidos e dispostos adequadamente. Já a injeção de ar é feita abaixo
da linha da água subterrânea, propiciando uma volatilização mais rápida dos
poluentes. Esse ar serve também para a atenuação dos contaminantes por
microrganismos aeróbios, que se beneficiam da disponibilidade a mais de
oxigênio. A água subterrânea também acaba sendo agitada, facilitando a
passagem dos contaminantes para o estado gasoso (Figura 3) (CETESB,
1999; VIANA, 2010; SENAI-RS, 2011).
30
Figura 3 - Esquema da metodologia de remediação de áreas contaminadas porExtração de Vapor e Injeção de Ar
Fonte: Viana, 2010
A outra técnica de remediação é a de tratamentos termais, cujo
principal objetivo é mobilizar o contaminante no solo ou água por meio do
aquecimento. Após o aquecimento, o contaminante é coletado por intermédio
de poços que direcionam o fluxo até a superfície, onde pode ser realizada a
disposição correta ou inertização. Tal método possui grande eficiência quando
os contaminantes são compostos por substâncias pouco solúveis em água
(VIANA, 2010; SENAI-RS, 2011).
Em países desenvolvidos, como os Estados Unidos, Canadá e países da
Europa, a técnica bioquímica de remediação, mais conhecida como
biorremediação, vem sendo bastante utilizada em trabalhos que se baseiam,
por exemplo, no tratamento de solos contaminados por hidrocarbonetos de
petróleo. De acordo com Andrade et al. (2010), no Brasil, os projetos de
biorremediação ainda são incipientes.
A biorremediação é uma técnica de importância mundial, já que o
aumento das atividades antrópicas está degradando, cada vez mais, os
31
ecossistemas naturais. Os sistemas biológicos geralmente utilizados nessa
prática são microrganismos e plantas (fitorremediação). É importante observar
os fatores abióticos do ambiente, como tipo e textura do solo, teor de oxigênio,
umidade, temperatura, pH, dentre outros, para o sucesso do procedimento de
biorremediação (BERGER, 2005).
Dentre as categorias de biorremediação, a fitorremediação é um
tratamento que utiliza plantas como agentes remediadores, e que visa a reduzir
teores de contaminantes a níveis seguros para o ambiente e à saúde humana
(ANDRADE et al., 2007). Esse processo é dividido em várias técnicas, cada
uma especializada em um determinado tipo de contaminante ou na remediação
de meios específicos, dentre elas a fitoextração, fitodegradação,
fitovolatilização, rizofiltração, fitoestabilização e rizodegradação.
O Brasil possui algumas legislações que tratam direta ou indiretamente
da temática da contaminação ambiental, a começar pela Política Nacional de
Meio Ambiente - Lei 6.938/1981, e posteriormente a própria Constituição
Federal de 1988, que estabelece os princípios da política nacional do meio
ambiente e em seu Artigo 225 define o princípio de que toda sociedade tem
direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do
povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao Poder Público e à
coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras
gerações (BRASIL, 1988).
A Resolução Conama 02/1991 dispõe sobre adoção de ações corretivas,
de tratamento e de disposição final de cargas deterioradas, contaminadas ou
fora das especificações ou abandonadas. Há também a Lei 9605/1998,
conhecida como a Lei de Crimes Ambientais, dispõe sobre as sanções penais e
administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente.
Outra legislação muito importante e diretamente relacionada à
contaminação é a Resolução Conama 420/2009, que define critérios e valores
orientadores de qualidade do solo quanto à presença de substâncias químicas
e estabelece diretrizes para o gerenciamento ambiental de áreas contaminadas
por essas substâncias em função de atividades antrópicas. Também disciplina
32
que, caso sejam detectadas concentrações de substâncias químicas que
ofereçam risco à saúde humana, os órgãos competentes deverão desenvolver
ações específicas para a proteção da população e do meio ambiente. A lei
também define princípios básicos de gerenciamento de áreas contaminadas,
determinando que o órgão ambiental competente institua procedimentos e
ações de investigação e de gestão que contemplem as etapas de identificação,
diagnóstico e intervenção da área contaminada (BRASIL, 2009).
Já a Lei 12.305/2010 estabelece, em um de seus artigos que, sem
prejuízo de iniciativas de outras esferas governamentais, o Governo Federal
deverá estruturar e manter instrumentos e atividades voltados para a promoção
de descontaminação de áreas órfãs (áreas cujos responsáveis pela disposição
de resíduos e/ou rejeitos não sejam identificáveis ou individualizáveis) e, caso
forem identificados responsáveis pela contaminação posteriormente, estes
deverão ressarcir integralmente o valor empregado ao poder público.
O Brasil também dispõe das normas técnicas da ABNT, que visam
orientar o gerenciamento de áreas contaminadas e de amostragem de solo e
águas subterrâneas, além de normas técnicas preventivas, que definem
medidas para correto manuseio, armazenamento e transporte de produtos e
resíduos perigosos. Dentre as normas existentes, merece destaque a NBR
15515-1, referente ao passivo ambiental em solo e água subterrânea; a NBR
10004, que define critérios de classificação e os ensaios para a identificação
dos resíduos conforme suas características; a NBR 13221, sobre transporte
terrestre de resíduos, que visa evitar danos ao meio ambiente e proteger a
saúde pública (FIEMG, 2011).
Todas as leis e resoluções mencionadas, somadas àquelas do Conselho
Nacional de Meio Ambiente – Conama, além de manuais, normas e guias
técnicos, colaboram para a normatização da proteção ambiental e da saúde
humana, incluindo a regulamentação das áreas contaminadas.
5 NOÇÕES DE QUANTIFICAÇÃO E GERENCIAMENTO DE RISCOS
33
Para a reutilização de água para fins agrícolas, alguns aspectos devem
ser considerados. Essa preocupação aumenta em relação aos cuidados que se
deve ter em relação às águas oriundas de fonte naturais, pois as águas de
reúso podem conter agentes infectantes e poluentes (HESPANHOL, 2002). A
maior limitação em relação ao reúso da água na agricultura encontra-se nos
riscos à saúde humana, como infecções parasitárias e acúmulo de metais
pesados que são transferidos aos organismos meio da cadeia alimentar
(SIEBE, 2006).
Esses riscos são, na maioria das vezes, decorrentes de tratamentos
ineficientes das águas residuárias, expondo a saúde das pessoas envolvidas
na irrigação, como os trabalhadores diretos ou os consumidores dos alimentos
(FAO, 2003).
A avaliação de riscos visa fornecer informações aos gestores do risco,
no caso os agentes governamentais, legisladores e reguladores. Basicamente,
a avaliação de riscos contempla a caracterização dos perigos à saúde; a
estimativa da probabilidade de ocorrência desses perigos, a qual está ligada ao
tipo e intensidade de exposição ao fator de risco e o número de casos afetados
por tais efeitos (MONTE; ALBUQUERQUE, 2010).
A avaliação de riscos é uma abordagem que visa à identificação e
estimação dos perigos de uma atividade, projeto ou área, sobre bens, pessoas
ou o meio ambiente. Nesse processo, devem ser propostas medidas de
gerenciamento, tanto preventivas quanto ações emergenciais em um eventual
acidente, visando à diminuição dos riscos e minimização das consequências
adversas. Ela é composta por diferentes etapas, dentre elas o gerenciamento
de riscos, que é uma ferramenta que utiliza os resultados provenientes da
avaliação de riscos visando à redução das frequências e consequências de
perigos e acidentes. Esse processo exige o conhecimento da legislação
vigente, além de considerar custos, disponibilidade de tecnologia e fatores
políticos (CARPENTER, 1995; VIANA, 2010).
Para que haja maior eficiência no gerenciamento de riscos, é importante
que seja implantado um Programa de Gerenciamento de Riscos (PRG); assim,
34
há maior garantia de que um empreendimento que utilize substâncias ou
processos perigosos esteja funcionando de acordo com padrões adequados, e
passando por manutenções periódicas (VIANA, 2010).
A redução dos riscos está relacionada à elevação dos custos com
prevenção; dessa forma, é necessário definir a dimensão do risco, ou o risco
aceitável. Um risco é aceitável, por exemplo, quando está abaixo de um limite
definido arbitrariamente; quando está abaixo de um nível já tolerado; quando
está abaixo de uma fração do total da carga de doença na comunidade;
quando os profissionais de saúde dizem que é aceitável, dentre outros
(HUNTER; FEWTRELL, 2001). É importante ressaltar que há uma grande
quantidade de organismos nos alimentos consumidos diariamente e, desta
forma, mesmo com a adoção de tratamentos, o risco zero jamais será
alcançado.
A qualidade da água para irrigação pode ser estabelecida a partir de
modelos de Avaliação Quantitativa de Risco Microbiológico (AQRM), que
possibilitam a estimativa de riscos em base probabilística. A AQRM foi
empregada incialmente pela USEPA com o objetivo de estimar os riscos à
saúde humana relacionados ao consumo da água e propor formas de
tratamento para alcançar o risco tolerável de infecção por patógenos (HAAS et
al., 1999; PARKIN, 2007).
A AQRM possui três etapas fundamentais. A primeira delas é a
identificação e caracterização do perigo, que está relacionada a uma
caracterização inicial da exposição e dos efeitos adversos com a elaboração de
um modelo que descreva o agente patogênico ou o ambiente de interesse,
definindo população e cenários de exposição (WHO, 2006a).
A segunda etapa da AQRM é a de avaliação da exposição. Nessa etapa,
é estimada a quantidade de patógenos ingeridos por indivíduo ou população
para cada evento de exposição (PÁDUA, 2009), e emprega-se uma equação
que faz uso da concentração de microrganismos em águas de reúso, assim
como o volume ingerido de água cinza, considerando as rotas de exposição
35
(COHIM e KIPERSTOK, 2007). O agente patogênico, neste exemplo, é a
Escherichia coli:
Dose = conc. de E. coli na água cinza (NMP/mL) x Volume ingerido (mL)
A outra etapa da AQRM é a análise dose-resposta, em que o risco de
infecção é dado a partir do modelo dose-resposta, que busca relacionar a Dose
de E. coli administrada ao usuário e a probabilidade de infecção em uma única
exposição.
Muitos estudos experimentais forneceram informações sobre
dose-resposta para vários microrganismos. Esses estudos permitiram o ajuste
de modelos matemáticos para expressar a probabilidade de infecção resultante
da ingestão de um número de organismos. Um deles é o modelo exponencial e
o outro é o modelo beta-Poisson. O modelo beta-Poisson expressa maior
heterogeneidade na interação microrganismo-hospedeiro do que o exponencial
(HAAS et al., 1999).
Modelo exponencial: Pi = 1 – exp (- d/k)
Modelo beta-Poisson:
PI = probabilidade de infecção para uma única exposição
d: número de organismos ingeridos por exposição (dose)
N50: dose infectante média
k: parâmetro característico da interação agente-hospedeiro
Após a aplicação do modelo dose-resposta e considerando o risco de
infecção em uma única exposição é possível determinar o risco para múltiplas
exposições durante o período de um ano (Pn), conforme equação a seguir:
Pn = 1 − (1 − Pi)n
36
Pn: risco anual
Pi: probabilidade de infecção do usuário para uma única exposição
(equação do modelo exponencial ou modelo beta-Poisson) e n é o número ou
frequência de exposições no ano.
A AQRM fornece aos gestores de riscos informações sobre a
probabilidade de efeitos prejudiciais à saúde humana diante da exposição aos
microrganismos patogênicos presentes em águas menos nobres, além de
descrever valores máximos permitidos (VMP) e grau de tratamento requerido.
Assim, a AQRM pode oferecer tanto informações quantitativas quanto
qualitativas, o que dependerá do risco a ser enfrentado e das informações
disponíveis (SOLLER, 2006).
6 EXEMPLOS COMENTADOS
Um exemplo de reúso de águas residuárias para fins agrícolas é o Vale
do Mezquital, no México. Segundo Alvarez (1999), a região é um exemplo
único, devido à grande área cultivada (83.000 ha entre 1993 e 1994) e ao longo
tempo de experiência na utilização das águas residuárias para a irrigação -
registros apontam tal uso desde o final do século XIX.
Segundo GALAN (2006), depois da China, o México é o país que mais
utiliza águas residuárias na agricultura a nível mundial. No país, 83% do
efluente recuperado é utilizado na irrigação, 10% em atividades urbanas e 7%
no setor industrial.
A região metropolitana do vale do México, que possui população de 18
milhões de habitantes, produz 1.660 milhões de m3 de águas residuárias/ano,
equivalente a 53 m3/s. Segundo LÉON; Cavallini (1999), desse volume, o Vale
do Mezquital recebe anualmente cerca de 1.350 milhões de m3. O esgoto é
transportado por um complexo de canais e reservatórios ao longo de 60 km
(STRAUSS; BLUMENTHAL, 1989). Essas águas são um recurso valioso e são
destinadas às regiões áridas e semiáridas.
37
No México, o reúso é uma prática aceita e promovida pelas instituições
responsáveis pela gestão de recursos hídricos. No entanto, o modelo de reúso
sem tratamento pode ocasionar problemas graves, como o risco à saúde
humana e do meio ambiente. A prática de irrigação com esgoto bruto apresenta
riscos à saúde de agricultores e consumidores em função dos contaminantes
químicos e biológicos presentes no esgoto. Porém, as tentativas de reversão
dessa situação têm encontrado fortes oposições dos agricultores no México,
uma vez que o esgoto bruto representa não apenas uma fonte de água, mas
também de nutrientes que fertilizam o solo (BLUMENTHAL et al., 2001).
Outro exemplo de reúso a nível internacional é o caso da cidade de
Brunsvique, na Alemanha. Na década de 1950 foi criada uma associação de
usuários para aproveitamento dos esgotos da cidade; o esgoto é coletado na
estação de tratamento e conduzido por gravidade por uma adutora até as
estações de bombeamento em áreas que são irrigadas por aspersão. Em
muitos anos de operação não foram constatados casos de infecção, o que
demonstra que as medidas de segurança adotadas são eficientes. O uso de
água reciclada para fins agrícolas próximas a áreas urbanas pode ser
vantajoso, uma vez que os irrigantes visam receber grandes quantidades de
água reciclada em vez de água pura de fontes convencionais (GUIDOLIN,
2000).
Nos Estados Unidos, mais especificamente no estado da Califórnia, em
Bakersfield, a irrigação com efluentes de esgoto tratado para cultivo de
algodão, cereais e pastagens permanentes tem sido feita ao longo de mais de
65 anos, durante todo o ano em decorrência da falta de chuva na região.
Também na Califórnia, em Tuolumme, mais de 500 hectares destinados à
produção de feno e pasto são irrigados com efluente de esgoto tratado
coletado em área urbana; em Santa Rosa, a distribuição de efluente de esgoto
tratado irriga cerca de 1600 hectares de terras cultivadas com aveia, capim e
culturas de inverno para alimentação de animais domésticos (AYERS;
WESTCOT, 1985).
38
REFERÊNCIAS
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