oliveira e von sperling (2011)

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RBRH Revista Brasileira de Recursos HdricosVolume 16 n.4 - Out/Dez 2011, 95-107

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Potenciais Impactos de Sistemas Estticos de Esgotamento Sanitrio nagua Subterrnea Reviso de literatura

Slvia M. A. Corra Oliveira, Marcos von SperlingUniversidade Federal de Minas Gerais

[email protected]; [email protected]

Recebido: 18/01/10 - revisado: 03/09/10 - aceito: 17/08/11

RESUMO

Esta reviso de literatura efetua uma compilao de diversos estudos que investigaram os potenciais impactos de sis-temas estticos de esgotamento sanitrio na contaminao da gua subterrnea, principalmente por nitrato e organismos

patognicos. Algumas conexes claras foram relatadas em diversos estudos, mas o grau e o impacto de tais contaminaes

foram pouco esclarecidos. A extenso da contaminao extremamente varivel e pode ser funo das condies do solo, tipode sistema de tratamento, taxas de aplicao de esgoto, caractersticas do aqufero e profundidade do nvel dgua. Conse-quentemente, o projeto, a construo e a manuteno adequada destes sistemas so cruciais para uma operao sustentvel ebem sucedida. As evidncias de contaminaes de aquferos parecem ser baseadas mais no aumento do nmero de sistemasestticos em todo o mundo do que nos problemas efetivamente observados e que sejam diretamente associados a este tipo detecnologia.

Palavras-chave:Sistemas estticos de esgotamento, gua subterrnea, contaminao, organismos patognicos, nitrato.

INTRODUO

Aproximadamente 1,1 bilho de pessoaspermanece sem acesso a fontes seguras de gua ecerca de 2,4 bilhes, quase metade da populaomundial, no possuem nenhum tipo de servio deesgotamento sanitrio, apesar dos enormes avanosobservados no sculo anterior. Como consequncia,2,2 milhes de pessoas em pases em desenvolvimen-to, a maioria crianas, morrem todo ano de doenasassociadas a precrias condies de saneamentobsico (WHO/UNICEF, 2005).

Uma disposio adequada de dejetos desuma importncia para a sade e o bem-estar detodos os seres humanos, envolvendo tambm aspec-tos sociais e ambientais. Existe um grande nmerode doenas relacionadas com fezes humanas infec-tadas por bactrias, vrus, protozorios e helmintos.

As maiores incidncias, geralmente relatadas, dizemrespeito a infeces intestinais e infestaes porhelmintos, incluindo clera, febres tifide e parati-fide, diarria, esquistossomose, entre outras(WHO, 1992, Argoss, 2001).

Alm do contedo patognico, a composi-o qumica dos esgotos tambm deve ser conside-

rada devido ao seu efeito sobre a sade da popula-o. O nmero de componentes a serem monitora-

dos (por exemplo, metais pesados, compostos org-nicos, detergentes, etc.) maior em reas urbanasindustrializadas do que em reas rurais. No entanto,a concentrao de nitrato (NO3

-) importante emtodas as reas, devido possibilidade de sua acumu-lao em guas superficiais e subterrneas, seu efeitona sade humana (metahemoglobinemia em lacten-tes e alguns tipos de cncer) e no equilbrio ecolgi-co de guas receptoras de efluentes. Embora a mai-or fonte antrpica de contaminao por nitratoesteja associada aos fertilizantes nitrogenados emreas rurais, a falta de servios adequados de esgo-tamento sanitrio pode contribuir e, em casos ex-cepcionais, se constituir no maior fator de elevaode concentraes de nitrato, principalmente emguas subterrneas (WHO, 1992; Harman et al.,1996; Dillon et al., 2000; Steffy e Kilham, 2004).

Tais aspectos tm motivado um grande n-mero de pesquisas sobre a contaminao de guassubterrneas por sistemas estticos de tratamento deesgotos domsticos, principalmente aqueles quepossuem uma etapa de disposio no solo comoparte integrante do processo. Os riscos tm aumen-tado devido crescente utilizao destes sistemas, e


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Potenciais Impactos de Sistemas Estticos de Esgotamento Sanitrio na gua Subterrnea - Reviso de Literatura

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tambm devido sua inadequada manuteno,principalmente em pases em desenvolvimento. Noentanto, mesmo pases desenvolvidos fazem usodeste tipo de sistema de tratamento e disposio deesgotos.

Beal et al. (2005) comentam que mais de ummilho de residncias (mais de dois milhes e seis-centas mil pessoas) na Austrlia utilizam sistemasestticos e que nos Estados Unidos o nmero su-perior a 60 milhes de pessoas. Relatam ainda que,na atualidade, em alguns pases em desenvolvimentoo percentual chega a atingir 100%.

Neste cenrio, o presente trabalho objetivaapresentar uma compilao de diversos estudos queinvestigaram os potenciais impactos de sistemasestticos de esgotamento sanitrio na gua subterr-nea, principalmente por nitrato e organismos pato-gnicos. Foi feita a opo de se sintetizar os estudosna forma de quadros-resumo, que so consolidados,comentados e representam a maior parte deste tra-balho.

SISTEMAS ESTTICOS DE ESGOTAMENTO

Os sistemas estticos podem ser constitudospor opes de baixo custo, tais como vrias formasde fossas (seca e absorvente, dentre outras), ou op-es de custo mais alto, como tanques spticos. Os

sistemas que utilizam a disposio local dos dejetospodem ser classificados ainda quanto ausncia ou presena de transporte hdrico. Assim, a fossa secafaria parte do primeiro grupo, exigindo soluoindependente para a disposio das guas servidas,enquanto a fossa sptica, que prev o transportehdrico dos dejetos, faria parte do segundo (Heller eChernicharo, 1996).

Para cada comunidade, deve ser escolhida aopo mais factvel e conveniente para fornecer aproteo necessria sade e ao meio ambiente.Para a seleo da opo mais apropriada, uma am-

pla anlise deve ser efetuada, considerando fatorescomo custo, aceitao cultural, simplicidade de pro-jeto e construo, operao e manuteno, assimcomo disponibilidade local de materiais e tecnologi-as. Alm dos aspectos construtivos e operacionais,cabe tambm salientar os aspectos hidrogeolgicostais como tipo de aqufero, profundidade do nveldgua, litologia, espessura da zona no-saturada,entre outros (WHO, 1992, Franceys et al., 1992; Cot-ton e Saywell, 1998).

Nos sistemas estticos de esgotamento, emgeral, os esgotos so tratados primariamente na

prpria fossa, via sedimentao e digesto anaer-bia. Em seguida, o efluente infiltrado no solo cir-cunvizinho, que utilizado como meio de tratamen-to e de disperso. Neste tipo de sistema de tratamen-to so utilizados processos biogeoqumicos naturais,

que ocorrem no solo para assimilar os vrios poluen-tes infiltrados. A sua vantagem em relao a outrosmtodos a relativa simplicidade, baixo custo e, seconstrudos apropriadamente, sua capacidade detratamento. As desvantagens esto relacionadas

variabilidade e heterogeneidade inerente ao solo eaos processos biogeoqumicos. Diferentemente dasestaes de tratamento de esgotos, que empregam,em geral, processos que podem ser controlados ouregulados diretamente aps a instalao do sistema,a operao dos sistemas estticos no permite inter-

venes. Consequentemente, um projeto e umaconstruo apropriados so cruciais e devem serbaseados em conhecimento prvio das condies dolocal e do solo, para uma operao sustentvel ebem sucedida destes sistemas (Day, 2004; Beal et al.,2005b, Murrayet al., 2007, Katz e Griffin, 2008).

POTENCIAIS IMPACTOS DE SISTEMASESTTICOS NA GUA SUBTERRNEA

O lquido que percola das fossas para o solocontm um grande nmero de microrganismos de

origem fecal (podendo incluir patognicos), nitro-gnio (convertido a nitrato no solo) e outros sais.Como consequncia, a gua subterrnea que recebeo percolado das fossas poder se tornar contamina-da, com potenciais problemas caso essa gua venhaa ser usada diretamente para abastecimento pblicoou domiciliar. Tambm, caso haja problemas desubpresso nas redes de abastecimento de guadevido a intermitncias no abastecimento, poderhaver entrada de gua subterrnea contaminada narede, podendo comprometer a qualidade da guafornecida populao.

Com relao poluio qumica, esta se es-tende muito alm daquela provocada por microrga-nismos. Quando existe grande densidade de fossas ede tanques spticos, as concentraes de nitratopodem atingir valores muito acima daquele reco-mendado pela Organizao Mundial da Sade(OMS) e pela Portaria 518/2004 do Ministrio daSade para guas potveis (10 mgN/L). As reaesde formao do nitrato ocorrem em meio aerbio,sendo observados, primeiramente, os processos defixao do nitrognio orgnico e posterior conver-


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so deste a amnio (amonificao). Este, atravs dasreaes de nitrificao convertido a nitrito e, aseguir, a nitrato.

Geralmente, necessrio avaliar os riscos decontaminao e o nvel de degradao aceitvel na

qualidade da gua. Em alguns casos, a contaminaode guas subterrneas por sistemas estticos podeno ser ameaa para a sade porque outras fontesde abastecimento so utilizadas, ou quando a efici-ncia de filtrao do solo suficiente para eliminaros microrganismos patognicos.

A literatura sobre poluio de gua subter-rnea, em geral, relata que se existirem dois metrosou mais de areia ou terra entre o fundo de umafossa ou campos de infiltrao e a gua subterrnea,

virtualmente todas as bactrias, vrus e outros orga-nismos fecais so removidos (USEPA, 1977; Gonda,1985; Alhajjar et al., 1988, Chidavaenzi et al., 2000;Lipp et al., 2001; Howard et al, 2006a). Considerandouma distncia segura entre a localizao de umafossa e de poos de abastecimento, os autores aler-tam, principalmente, para a importncia da perme-abilidade do solo, sendo reportados valores que

variaram de seis a 22,5m (Gonda, 1985; Lipp et al.,2001, Pang et al., 2003). No entanto, Vaughn et al.(1983) criticam a adoo indiscriminada de critriosfixos, sugerindo que as distncias devem ser estabe-lecidas com base nas condies hidrogeolgicaslocais (como profundidade do nvel dgua, nature-za da zona no-saturada) e na carga hidrulica apli-

cada na fossa. Tal recomendao corroborada pelapesquisa desenvolvida por Yates et al. (1986) que,utilizando uma tcnica geoestatstica para calcular asdistncias entre poos de abastecimento e fontes decontaminao por vrus, chegaram a valores com-preendidos entre 15 e 150m, em funo do gradien-te hidrulico e da condutividade hidrulica observa-dos na rea de estudo. Howard et al. (2006b) tam-bm relatam estudos efetuados na frica do Sul,onde foram propostos procedimentos para estabele-cer tais distncias em funo da avaliao de risco decontaminao, considerando a localizao e tipo do

aqufero, o uso proposto para a gua subterrnea, apresena de fossas j existentes e a evidncia decontaminao. Os autores mencionam, ainda, outrotrabalho efetuado para estimar o risco de poluio,que prope levar em conta o tempo de locomoodos microrganismos, o balano de massa para nitra-to e, ainda, utilizar uma abordagem probabilsticapara avaliar se a contaminao exceder certos pa-dres especificados.

Impactos ambientais e na sade humanadecorrentes de fontes de nitrognio associadasaos sistemas de esgotamento esttico

A sensibilidade dos consumidores de guacontendo nitrato com relao metahemoglobine-mia parece estar relacionada ao pH estomacal dascrianas (igual ou maior do que 4). Nestas condi-es as bactrias redutoras de nitrato se desenvol-

vem no intestino delgado, reduzindo o nitrato anitrito, que absorvido pela corrente sangunea,convertendo a hemoglobina a metahemoglobina. Opigmento alterado, no transportando com eficin-cia o oxignio, provoca a asfixia (Gonda, 1985).

Tanto falhas hidrulicas quanto de trata-mento podem ocorrer a partir de uma m operaode sistemas estticos de tratamento de esgotos. Asfalhas hidrulicas (sobrecarga) ocorrem quando astaxas de infiltrao atravs do biofilme so excedidaspelas taxas de aplicao do efluente da fossa, ouseja, quando o solo que circunvizinha o sistema noconsegue absorver o lquido to rapidamente quan-to este gerado, resultando em descarga de efluentena superfcie do solo. Estudos tm mostrado que talproblema relativamente comum em sistemas anti-gos e/ou mal operados (Geary e Whitehead, 2001;Hogye et al., 2001; Lipp et al., 2001; Day, 2004).

As falhas de tratamento so menos bvias eso fortemente associadas aos processos biogeoqu-

micos do solo. Um nvel dgua raso e/ou um subso-lo saturado podem resultar em um efluente tratadoinadequadamente, entrando em contato com a guasubterrnea. O tempo de deteno hidrulica curtoe as condies aerbias reduzidas que ocorrem nes-tas circunstncias impedem um tratamento adequa-do do efluente antes do contato com a gua subter-rnea. As duas formas de falha podem resultar emcontaminao de guas superficiais e subterrneas,conforme relato apresentado em diversos estudosefetuados e apresentados no Quadro 1.

Como observado em grande parte das pes-

quisas efetuadas, o nitrato tem sido reportado comoo contaminante mais encontrado, em elevadas con-centraes, em guas subterrneas e associado asistemas estticos (Harman et al., 1996; Steffy e Ki-lham, 2004). No entanto, existem poucos registrosde toxicidade por nitrato associados a tais sistemas.L'Hirondel e L'Hirondel (2002), apud Beal et al.(2005), efetuaram uma anlise crtica da evidnciade metahemoglobinemia induzida por guas depoos. Eles concluram que existe uma baixa corre-lao entre altas concentraes de nitrato em guasde poos e ocorrncia de metahemoglobinemia


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Quadro 1 Sntese de pesquisas que investigaram a contaminao de guas subterrneas, por nitrato, a partir de sistemascom disposio no solo

Referncia Sntese da pesquisaImpactos relacionados com o sistema esttico de

tratamento

Harman etal., 1996

Cerca de 400 amostras de guas subterrneas de um aqu-fero livre usadas para delinear a pluma de um efluente deum TAS de 44 anos, instalado em uma escola em Ontrio,Canad.

Os traadores de brometo (Br-) indicaram umtempo de deteno do efluente de uma a duassemanas no solo no saturado do TAS (1,6 m).Tempo suficiente para oxidar todo o N a NO3

- ereduzir as concentraes efluentes de PO4

3- de 9para 1-2 mg/L.O estudo no indicou eutrofizaoprvia ou existente na regio. Os autores conclu-ram que as concentraes de nitrato em toda aextenso da pluma (110 m) estavam acima dospadres de potabilidade. Outra concluso aponta-da foi a de que os sistemas spticos constituam aprincipal fonte de contaminao por nitrato de

cerca de 30% dos poos privados, contaminados.

Arnade,1999

Estudo da correlao sazonal entre concentraes decoliformes fecais (CF), N-NO3

- e PP-O43- medidas em

poos de abastecimento e a presena de tanques spticos,em Palm Beach, Flrida, EUA.

Os resultados indicaram que as concentraes deCF, NO3

- e PO43- foram maiores na estao chuvosa,

devido provavelmente, posio do nvel dgua(raso), ao tipo de solo e ausncia de manutenodos TS. Os autores atriburam este comportamentotambm aos processos de diluio.

Dillon et al.,2000

Traadores usados em esgotos efluentes de TAS em aqu-fero com intruso salina de Florida Keys, EUA. Encontra-do rpido caminho horizontal e vertical da pluma.

Taxas de transporte e direo podem diferir devi-do a mudanas na geologia local e influncia dasmars. A eutrofizao na rea foi estudada. Contri-buio parcial dos sistemas de disposio local deesgotos, mas no foram estimadas as cargas deoutras reas.

Whitehead eGeary, 2000

Estudo sobre aspectos geotcnicos de solos que recebemefluentes de sistemas estticos na Austrlia. Em novelocalidades, a anlise da gua subterrnea de poos rasosmostrou elevados nveis de NO3

-..

Autores concluram haver risco potencial de con-taminao quando houver 15 ou mais sistemasestticos/km2 em uma regio. Estudo no reportoueutrofizao da rea em estudo.

Varnier eHirata, 2002

Analisada a contaminao, por nitrato, nas guas subter-rneas (aqufero livre e raso) por um TS localizado noParque Ecolgico do Tiet, So Paulo, por meio de 68poos de monitoramento com at 5,0 m de profundida-

de.

O estudo indicou contaminao por nitrato prove-niente do sistema de fossa sptica com valoresacima do limite de 45 mg/L NO3

-. O estudo noindicou eutrofizao prvia ou existente na regio.Os autores identificaram ainda que as concentra-es de nitrato, assim como demais parmetros

fsico-qumicos variavam, sazonal e espacialmente,em decorrncia dos efeitos da rpida recarga eheterogeneidade do aqufero.

Day, 2004

Analisados critrios para projeto e implantao (tipos desolo, material utilizado, distncia de corpos dgua, etc.) eeficincia em mais de 1100 TAS, New York, EUA. Foiusado sistema de informao geogrfica (SIG) comoferramenta de apoio.

Vrios TAS situados em solos inadequados apresen-taram problemas operacionais. Outros TAS eramantigos ou foram utilizados alm de sua capacida-de. No foi verificada contaminao por P devido,principalmente, s grandes distncias observadasdas guas superficiais.


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Quadro 1 Sntese de pesquisas que investigaram a contaminao de guas subterrneas, por nitrato, a partir de sistemas comdisposio no solo (continuao)


tratamento

Faye et al.,2004

Comparados dados de qualidade de gua de 56 poos,caractersticas dos aquferos, tipos de solos e usos da terrana cidade de Dakar, no Senegal, para avaliar a vulnerabi-lidade da qualidade da gua subterrnea.

A contaminao por nitrato em algumas regies foiconsequncia de fontes pontuais originadas detanques spticos mal construdos na rea. Em ou-tras partes do aqufero, elevadas concentraes deNO3

- foram atribudas atividade agrcola.

Jin et al.,2004

Fontes de NO3- em aquferos rasos em 21 reas urbanas

de Hangzhou, China foram investigadas usando tcnicasqumicas e isotpicas. Quatro anlises mensais de Na+,Ca2+, K+, Mg2+, NH4

+, NO2-, NO3

-, Cl- e SO42- foram efetua-

das entre novembro/2001 e fevereiro/2002.

Os estudos indicaram a presena de diferentesfontes antrpicas de contaminao por nitrato. Emreas residenciais, a fonte predominante de nitratofoi o esgoto domstico, mas apenas dois poosmostraram a influncia de efluentes de tanquesspticos.

Carroll et al.,2006

Proposio de uma abordagem integrada de risco para

avaliar os perigos associados a sistemas estticos de trata-mento, em particular TS. apresentado um estudo decaso efetuado para uma regio do estado de Queensland,

Austrlia, que possui cerca de 15.000 TS.

Os riscos ambientais e de sade pblica identifica-

dos foram, na maioria, decorrentes da utilizao desolos inapropriados, o que resultou em um aumen-to de falhas nos sistemas e subsequente contamina-o de fontes de gua.

Choi et al.,2006

Coletadas amostras mensais de gua subterrnea em 12poos situados em reas rurais da Coria (1997 1999),ao longo de trs anos, com o objetivo de examinar osefeitos de diferentes usos da terra na contaminao porNO3

-, considerando a concentrao deste contaminante evalores de 15N.

Contaminao por nitrato observada continuar ase espalhar enquanto prticas agrcolas adotadas naregio se mantiverem. Na rea residencial a maiorfonte de contaminao foi atribuda aos efluentesde tanques spticos ou vazamentos em redes decoleta, mas estudos complementares seriam neces-srios para confirmao.

Cole et al.,2006

Estudo mediu as concentraes de N e valores de 15N em

guas infiltradas em trs lagoas e seis esturios em CapeCod, Massachusetts, EUA, para avaliar como eles variavamcom os diferentes tipos de uso da terra.

As concentraes de nitrato e os valores de 15N nagua subterrnea foram muito variados e maiores

em bacias mais populosas. Os maiores contribuin-tes de nitrognio foram identificados como osefluentes de TS.

Al-Khashman,2007

Estudo avaliou a qualidade fsico-qumica da gua subter-rnea da regio de Petra, Jordnia, durante trs anos(setembro/2002 a setembro/2005). Foram analisados:condutividade eltrica, oxignio dissolvido, pH, Ca2+,Mg2+, K+, Na+, Cl, NO3, HCO3, SO4

2, PO43 e F.

Os constituintes inorgnicos da gua foram influ-enciados por fontes naturais e antrpicas e indica-ram que algumas amostras estavam fortementepoludas com NO3 e SO4

2-. Possveis fontes depoluio seriam atividades agrcolas e percolaode fossas e TS.

Corniello et

al., 2007

Estudo avaliou o risco de contaminao por NO3- em um

aqufero no sul da Itlia, quanto ao uso da terra, desen-volvimento urbano e caractersticas do aqufero. Foi utili-

zado o SIG para traar mapas de risco de contaminaopor nitrato e efetuada correlao com a concentrao denitrato do aqufero.

Os resultados mostraram que as fontes de nitratona gua subterrnea no eram apenas de prticasagrcolas e criao intensiva de gado, mas tambmde vazamentos de redes coletoras de esgoto e deefluentes de tanques spticos antigos.

Jalali, 2007

Foram coletadas 69 amostras para identificar processos decontaminao de gua subterrnea em uma regio oci-dental do Ir, que possui caractersticas hidrogeoqumicascomplexas. A gua subterrnea utilizada para abasteci-mento e para fins domsticos, industriais e, principalmen-te, agrcolas.

As concentraes de nitrato de 17 amostras (26%)foram maiores que o valor das diretrizes da OMS. Agua subterrnea parece ter sido poluda pelaaplicao de fertilizantes, prticas de irrigao,solubilidade de minerais e contribuio de esgotosdomsticos advindos de tanques spticos.

Nota: TAS: Sistema de tanque sptico seguido de absoro no solo; TS: tanque sptico


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Quadro 2 Sntese de pesquisas que investigaram contaminao de guas subterrneas, por organismos patognicos, apartir de sistemas com disposio no solo


tratamento

Alhajjar et al., 1988

Avaliado o potencial de contaminao de amos-tras de gua subterrnea por efluentes de 17 TSno centro-sul de Wisconsin, EUA. Foram utiliza-dos indicadores qumicos (Cl, condutividadeeltrica) e biolgicos (coliformes totais CT,coliformes termotolerantes CF e estreptococosfecais EF), alm de poliovrus introduzidos emum dos sistemas.

Os parmetros biolgicos (CT, CF e EF) foramretidos pelo solo, mas os poliovrus foram detecta-dos nas guas subterrneas, mesmo com o bomfuncionamento do tanque sptico. Resultadosmostram que CT, CF e EF no so bons indicado-res da presena dos vrus.

DeBorde et al.,1998

Estudada a presena de vrus em guas subterr-neas devido a um TAS em Montana, EUA, utili-zando Br- e colfagos como traadores. Somentebaixos nveis de colfagos foram detectados.

Vrus encontrados em dois dos oito efluentes detanques spticos estudados. Critrios de desinfec-o natural de guas subterrneas no seriam atin-gidos neste aqufero usando a distncia de 30,5 mdo TAS, constante na legislao do estado.

Tuthill et al., 1998Pesquisa em Maryland, EUA. 832 poos de abas-tecimento foram analisados quanto presena deCF e nitrato, entre 1983 e 1991.

Contaminao fecal e por nitrato foi maior quandoa distncia entre o poo e o sistema de tratamentoe entre o fundo da fossa e o nvel da gua subter-rnea diminuam.

Harrison et al,2000

Avaliada a qualidade da gua entre 0,3 e 0,9 m deprofundidade, abaixo de trs TS instalados emsolos de alta permeabilidade em Pierce County,

Washington -EUA, onde existe grande densidadede sistemas. Foram analisados os parmetros: CF,NO2

-, NO3-, NH4

+ e NTK (N orgnico + N amonia-cal).

Nestas profundidades, os efluentes dos tanquesspticos no atendem aos padres de qualidade degua do estado, considerando todos os parmetros.O autor sugere a implantao de filtros de areiacomo ps-tratamento para amenizar o problema.

Lipp et al., 2001

Anlise do impacto de grande densidade de sis-

temas estticos na contaminao fecal de guasna costa da Flrida, EUA. Anlises multivariadaspara verificao dos riscos indicaram a relaoentre alta densidade de sistemas com a poluio.

Enteroviroses infecciosas detectadas ao longo dabaa em estudo parecem estar associadas presen-a de sistemas estticos de tratamento, mas no foipossvel uma concluso definitiva.

Nicosia et al., 2001

Dois estudos experimentais em Tampa, Flrida,EUA, avaliaram a remoo de bacterifagos aps0,6 m de distncia das clulas de infiltrao (pa-dres do Estado para efluentes de sistemas estti-cos) de elevadas e pequenas doses de efluentes deum TS.

Resultados indicaram que os padres da Flrida, de0,6 m entre o fundo de um campo de infiltrao eo nvel dgua, podem no permitir suficienteremoo dos vrus, principalmente no perodochuvoso.

Bopp et al., 2003

Estudo em New York, EUA. Investigada a maiorocorrncia de E. coli O157:H7e C. jejuni, associa-

da veiculao hdrica, j reportada no Pas. 775pacientes foram internados com diarria. Osespcimes isolados sugeriram infeco por con-taminao da gua.

Abastecimento por gua subterrnea perto de TAS.Testes com infiltrao de corantes usados aponta-ram possvel conexo com um poo. A causa diretapelo TAS no foi completamente determinada,mas provvel.

Borchardt et al.,2003

Estudo observacional em Wisconsin, EUA. Anali-sada a associao entre densidade de tanquesspticos e diarria viral e bacteriana em crianasda regio.

Autores sugeriram que alguns casos de diarrias deetiologia desconhecida estavam associadas inges-to de gua de poos com contaminao fecal. Mas

vrias limitaes metodolgicas do estudo soapontadas pelos autores.


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Quadro 2 Sntese de pesquisas que investigaram contaminao de guas subterrneas, por organismos patognicos, apartir de sistemas com disposio no solo (continuao)


tratamento

Kelsey et al, 2004

Estudo em Carolina do Sul, EUA, num perodode 10 anos. Anlises de regresso indicaram cor-relao entre proximidade de reas com TAS econtaminao fecal. Foi utilizado SIG para avaliara associao entre uso da terra e presena de CFno esturio.

Apesar da correlao observada, pesquisas indica-ram que a poluio fecal no tinha origem huma-na. Parece ter havido coincidncia entre proximi-dade dos TAS e contaminao.

Carroll e Goonetil-leke, 2005

Anlise de componentes principais foi usada paraavaliar dados qumicos e microbiolgicos de guasubterrnea em regio de alta densidade de tan-ques spticos (290 sistemas/km2) no estado deQueensland, Austrlia. O desempenho dos TS eramuito varivel, com alguns sistemas superando 30

anos de idade e com baixos nveis de manuten-o.

Alta densidade de sistemas pode impactar significa-tivamente guas subterrneas, considerando osnveis de coliformes termotolerantes e nutrientes(N e P) medidos. Papel importante desempe-nhado pelas chuvas, que carreiam os poluentesdurante a recarga do aqufero. Autores alertam

para a necessidade de tratamento da gua antes doconsumo.

Ejechi et al., 2007

Foram analisados parmetros fsico-qumicos(pH, slidos dissolvidos, OD, condutividade el-trica e temperatura) e biolgicos (CT e CF) de 22poos rasos em uma regio produtora de petrleoda Nigria para investigar possveis causas dedoenas de veiculao hdrica, como diarria efebre tifide.

Foram detectados CF em 4 e 14 poos rasos nasestaes seca e chuvosa, respectivamente. O au-mento significativo de CF durante as chuvas ocor-reu em poos rasos construdos prximos a tanquesspticos e que no seguiam as normas de seguranarecomendadas.

Murrayet al., 2007

Estudo utilizou traador em efluentes de TS paraacompanhar o fluxo das guas subterrneas emum aqufero crstico do Texas, EUA. Amostras

foram coletadas em 11 poos da regio. Na reaestudada existem 8,7 tanques spticos/ha, o queexcede as recomendaes da USEPA de 0,5 sis-tema/ha.

Maior intensidade dos traadores detectada a su-deste da rea de localizao dos tanques spticos. Aestrutura geolgica e as caractersticas de recarga

do aqufero influenciam mais a direo do fluxo doefluente nas guas subterrneas do que o gradientehidrulico. Nenhuma associao com problemasde sade.

Katz e Griffin,2008

Nutrientes, istopos estveis, 64 compostos org-nicos de esgotos, 16 compostos farmacuticos eindicadores microbiolgicos foram usados paraavaliar o impacto de 9,5 milhes de L/d de eflu-entes domsticos em uma rea de 960 km2, naqualidade da gua subterrnea no norte da Flri-da, EUA.

gua subterrnea com grande vulnerabilidade contaminao superficial e subsuperficial por ml-tiplas fontes, incluindo TS, disposio no solo efertilizantes. Nenhuma associao com problemasde sade da populao.

Meeroffet al., 2008

Duas regies residenciais vizinhas na costa daFlrida, EUA, uma conectada a um sistema cen-tralizado de tratamento de esgoto e outra queutilizava sistema esttico, foram comparadas paraquantificar a poluio originada de TS. No pero-do de 2004-2007, 66 amostras foram coletadas eanalisadas considerando os parmetros: colifor-mes totais, E. coli, Enterococcus, pH, temperatura,salinidade, OD, NO3

- e DQO.

Perodo chuvoso: qualidade da gua foi impactadapelos efluentes dos TS, quanto aos indicadoresmicrobiolgicos e nitrato. Perodo seco: nveisequivalentes de nutrientes e indicadores patogni-cos observados nas duas regies. A rea conectadaao sistema centralizado mostrou quase o mesmonvel de poluio nos perodos seco e chuvoso.

Nota: TAS: Sistema de tanque sptico seguido de absoro no solo; TS: tanque sptico


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Quadro 3 Sntese de pesquisas que reportam rea mdia por sistema e densidade mnima sustentvelpara sistemas centralizados

rea mdiaabrangida por

cada sistema (m2

)

Densidade deSistemas

(por km2

)

Comentrios Referncia

65.000 15Densidade de tanques spticos acima deste valorrepresenta regio com potencial problema decontaminao de guas subterrneas

USEPA, 1977; Geary e Whitehe-ad, 2001

2.000 4.000 250 - 500Modelamento simplificado mostrou aumento daconcentrao de N abaixo de TAS, quando adensidade mdia aumentava.

Perkins, 1984, apud Beal et al.,2005b.

1.000 12.000 85 1.000Faixa de densidades onde a contaminao dagua subterrnea foi reportada

Yates et al, 1986

10.000 100

Exemplo de densidade para sistemas no centra-lizados baseada na capacidade assimilativa depoluentes mnima (N, P, organismos patogni-

cos)

Jelliffe, 1999

2.000 4.000 250 - 500

Baseado nas cargas de aplicao mdia de nutri-entes e hidrulica dos sistemas centralizados enas distncias mnimas para remoo de patog-nicos.

Geary e Gardner, 1998

50.000 100.000 10 - 20Recomendado para reas ambientalmente sens-

veis em termos de N e P.

Gerritse, 2002, apud Beal et al.,2005b

Fonte: Beal et al., 2005b

rea mdia (m2/unidade) = 1.000.000 (m2/km2) / densidade (unidades/km2)

para evitar a contaminao do aqufero por nitratos,vrus e outros microrganismos patognicos, valoreste superior aos listados no Quadro 3. Os autoresdo presente trabalho no tiveram acesso aos docu-mentos e metodologia que conduziram a tal valor.No entanto, como em todas as normas brasileiras, os

valores recomendados refletem um consenso obtidopelos participantes do grupo de trabalho, sendoposteriormente disponibilizados para comentrios,durante o perodo da verso do projeto de Norma.

A Norma estabelece ainda os fatores determinantespara o projeto e a utilizao do sistema, que abran-gem as caractersticas do solo, a distncia mnima

entre o nvel de fundo da unidade de infiltrao e asuperfcie do aqufero, a manuteno da condioaerbia na vala, a distncia mnima do poo de cap-tao de gua, o processo construtivo, a alternnciado uso e o ndice pluviomtrico.

CONCLUSES

Algumas conexes claras entre sistemas est-ticos de tratamento e contaminao de guas super-ficiais e subterrneas por nutrientes foram efetuadas

(Quadro 1). Todos estes estudos encontraram al-guma ligao causal entre poluio de guas subter-rneas e sistemas estticos de tratamento de esgotos,principalmente com a infiltrao de efluentes detanques spticos. No entanto, o grau e o impacto detais contaminaes so ainda pouco esclarecidos. Aextenso da contaminao , tambm, extremamen-te varivel e pode ser funo de vrios fatores, taiscomo: tipo de solo e profundidade da camada nosaturada pelo esgoto, qualidade da gua subterr-nea, nmero de sistemas de tratamento e disposiona rea e distncia destes gua subterrnea, velo-cidade de escoamento no subsolo, fatores climticos

e sazonais, assim como idade e qualidade do projetodos sistemas de tratamento e disposio.

A preocupao com a contaminao micro-biolgica por sistemas estticos de tratamento, prin-cipalmente em guas subterrneas, ainda maior etem crescido muito nos ltimos anos. No entanto,esta preocupao parece ser baseada mais no au-mento do nmero de sistemas estticos utilizadosem todo o mundo do que nos problemas efetiva-mente observados. A grande diversidade nos pa-dres de projeto e construo, a dificuldade de mo-


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nitoramento dos sistemas e as incidncias isoladasde contaminao de gua subterrnea contribuempara aumentar a preocupao com a sua utilizao.No entanto, nos locais onde foram verificadas asso-ciaes entre doenas de veiculao hdrica e siste-

mas estticos de tratamento, estes eram simples emal operados (Quadro 2). Os impactos cumulativosao longo do tempo e a efetiva influncia dos orga-nismos realmente patognicos no tm sido ade-quadamente investigados e/ou reportados devido adificuldades econmicas e logsticas nas determina-es de campo e nas tcnicas laboratoriais de enu-merao das espcies de organismos patognicos,principalmente em pases em desenvolvimento. Noentanto, observa-se que modelos de escoamento ede qualidade das guas subterrneas tm se mostra-do ferramentas teis e vm sendo utilizados cada vezmais por diversos pesquisadores em todo o mundo.

Diversos autores ressaltam, ainda, que a con-taminao pode ocorrer tanto em locais que utili-zam sistemas centralizados quanto descentralizadosde tratamento de esgotos. Grande parte dos pasesdesenvolvidos que utilizam, predominantemente, ossistemas dinmicos, tambm enfrentam tais proble-mas, uma vez que estes tambm podem estar associ-ados a problemas ambientais e de sade pblica.

Algumas situaes usualmente relatadas incluem (a)sistemas de coleta incompletos ou inadequados, (b)linhas de interceptao insuficientes e sem interliga-o com a estao de tratamento de esgotos, (c)

tratamento de esgotos incompleto ou ineficiente,(d) tratamento de esgotos insuficiente em termosdas demandas do corpo dgua receptor em funode sua classe de enquadramento, (e) tratamento deesgotos sem desinfeco e (e) gerenciamento ina-dequado do lodo produzido.

AGRADECIMENTOS

SEPLAG Secretaria de Estado de Planeja-

mento e Gesto de Minas Gerais

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Potential Impacts of On-Site Sewerage Systems onGroundwater - Review of Literature

ABSTRACT

This review of literature compiles several studies

investigating the potential impacts of on-site seweragesystems on groundwater contamination, mainly by nitratesand pathogens. Some clear connections have been reportedin several studies, but the degree and impact of suchcontamination are poorly understood. The extent ofcontamination is extremely variable and may be a functionof soil conditions, type of treatment system, wastewaterloading rates, aquifer characteristics and water level.Consequently, the design, construction and propermaintenance of these systems are crucial to a successful andsustainable operation. Evidence of aquifer contaminationseem to be based more on the increasing number of on-sitesystems worldwide than on the problems actually observed

that are directly associated with this type of technology.Key-words:On-site sewage systems, groundwater, contami-nation, pathogenic organisms, nitrate.

oliveira e von sperling (2011)

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