I SIMPÓSIO DE REVITALIZAÇÃO DE RIOS URBANOS Propostas para o Ribeirão Jaguaré 26, 27 e 28 de outubro de 2015
O USO DE ÁREAS ÚMIDAS CONSTRUÍDAS NO MANEJO SUSTENTÁVEL DE ÁGUAS PLUVIAIS – O CASO DA CIDADE DE FILADÉLFIA (EUA) Iporã Brito Possantti(1); Christina Rosan, PhD (2) (1)
Universidade Federal do Rio Grande do Sul RS Brasil possantti@gmail.com (2) Department of Geography and Urban Studies – Temple University PA USA, cdrosan@temple.edu RESUMO A urbanização é um importante fator de danos em corpos d’água. Uma vez que os conceitos de desenvolvimento sustentável encorajam o uso de serviços ecológicos, a ciência que vê as áreas úmidas como ecossistemas capazes de purificar a água e regular enchentes deve ser implementada em áreas urbanas. Áreas úmidas construídas surgiram como tecnolgias ecologicamente amigáveis para o tratamento de esgoto sanitário, sendo que atualmente existe uma nova tendência no uso de tais áreas para o manejo sustentável de águas pluviais. No contexto dos Estados Unidos da América, a cidade de Filadélfia tem demostrado um notável esforço para manter as águas naturais da cidade limpas através da implantação de infraestrutura verde em um plano de longo prazo de 25 anos. Um pântano construído para águas pluviais já está em operação na cidade de Filadélfia, que apresenta também um grande potencial para melhorias e restauração de banhados naturais. Palavras-chave: tratamento de águas pluviais; manejo sustentável; áreas úmidas; banhados construídos; Filadélfia; BMP; infraestrutura verde. 1. INTRODUÇÃO A emergência dos conceitos de infraestrutura verde e desenvolvimento de baixo impacto como uma abordagem integrada usando os serviços naturais para minimizar o uso das caras infraestruturas sanitárias e convencionais ganhou espaço durante os anos noventa, e tem sido sistematizada na última década com parte do campo da engenharia ecológica (Kangas, 2004; Matlock and Morgan, 2011). Muitas municipalidades nos EUA, como a cidade de Filadélfia, estão agora abraçando essa abordagem como a via de melhor custo-benefício para prevenir poluição difusa e mesmo pontual em bacias hidrográficas urbanizadas, assim mantendo os corpos hídricos naturais (como riachos, rios e lagos) dentros dos padrões de qualidade exigidos pela legislação ambiental dos EUA. A base técnica de infraestrutura verde é identificada como Best Management Practices – BMP (do inglês, “Melhores Práticas de Manejo”), que são tecnologias estruturais e não-estruturais de redução do escoamento superficial e tratamento da qualidade das águas pluviais. BMPs estruturais são aquelas instalações e tecnologias ativas capazes de proteger as bacias hidrográficas de inundações, erosão, contaminação química e distúrbios ecológicos (Durrans, 2003 p. 617). Entre muitos tipos de BMPs estruturais, que variam de pavimentos permeáveis até jardins de chuva, as áreas úmidas construídas para propósitos de manejo de águas pluviais tem sido uma opção notável e efetiva, adotada em muitos casos nos Estados Unidos da América. Como os serviços ecológicos que as áreas úmidas construídas e naturais provêm são de grande valor, principalmente devido à biodiversidade e tratamento da água, o uso de tal ecotecnologia é de capital importância a ser analisada e discutida.
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2. OBJETIVOS O objetivo geral do presente trabalho consiste em identificar a tendência crescente do uso de áreas úmidas no ambiente urbano para o tratamento da qualidade e quantidade das águas pluviais. Sendo esse um aspecto emergente no manejo sustentável de águas urbanas nos Estados Unidos da América, o presente trabalho apresenta um estudo de caso, incluindo inspeção de campo e amostragem real de uma área úmida construída na cidade de Filadélfia, Estados Unidos da América. 3. ESTUDO DE CASO Após dois séculos inteiros de expansão urbana, os corpos hídricos da cidade de Filadélfia (EUA) se encontram impactados pela poluição difusa do escoamento superficial pluvial e pelo problema crônico de eventos de extravasamentos do sistena de esgotamento misto. O problema da poluição difusa do escoamento superficial pluvial deriva do efeito de primeira lavagem das chuvas que carreiam toda a imundície superficial da cidade, que então é conduzida pela infraestrurua de drenagem convencional (infraestrutura cinza) diretamente ao córrego mais próximo. Por outro lado, os eventos de extravasamento no sistema de esgotamento misto são heranças crônicas que vêm de antigos sistemas de esgotamento. Esses tipos de sistemas são projetados para transportar esgotos sanitários e águas pluviais misturadas para as estações de tratamento durante os períodos secos; no entanto, quando o escoamento pluvial supera a capacidade de descarga das plantas de tratamento, o sistema hidráulico extravasa e injeta uma mistura de esgoto sanitário e águas pluviais nos caminhos naturais das águas. Ciente desse cenário de poluição difusa, extravazamentos nos sistemas mistos e condições de erosão e inundações aumentadas pelo escoamento superficial urbano, o Departamento de Águas da cidade de Filadélfia (PWD) encorajou a atual administração municipal a se engajar em um impressionante programa de mitigação, visando: (1) “Implementação em larga escala de infraestrutura verde para manejar o escoamento superficial urbano na fonte em terras públicas e reduzir assim a demanda de infraestrutura sanitária; (2) Requerimentos e incentivos para infraestrutura verde ao manejar o escoamento superficial urbano em terras privadas e reduzir assim a demanda de infraestrutura sanitária; (3) Um programa de grande escala de plantação de árvores para melhorar a aparência e manejar as águas pluviais na fonte nas ruas da cidade; (4) Aumento de acesso e melhorias das opotunidades recreacionais ao largo de riachos e corpos d’água com corredores verdes e atrativos; (5) Preservar espaços abertos para manejar as águas pluviais na fonte; (6) Converter terras abandonadas e vazias em espaços abertos e em desenvolvimento responsável; (7) Restaurar riachos com melhorias nos habitats físicos que possam sustentar comunidades aquáticas saudáveis; (8) Adicionar controles baseados em infraestrutura quando necessário para alcançar os padrões de qualidade apropriados; Depois de mais de dois anos de significativas análises econômicas e de engenharia (PWD, 2011 p.16), o Departamento de Águas de Filadélfia concluiu que a infraestrutura verde para águas pluviais consiste na alternativa mais atraesnte devido aos “muitos benefícios ambientais, sociais e econômicos” (PWD, 2011) providos por essa abordagem em pequeno, médio e longo prazo
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De acordo com o Resumo do Programa do Plano de Controle de Extravasamentos (Green City, Clean Waters PWD, 2011 p. 22-23), as zonas úmidas de águas pluviais são identificadas como "uma das melhores ferramentas de gerenciamento de águas pluviais para a remoção de poluentes e pode fornecer consideráveis benefícios estéticos e animais selvagens ". A experiência já adquirida pela cidade com a aplicação deste tipo de tecnologia ecológica é representada pelo pantanal de águas pluviais construído no outono de 2005 na bacia do córrego Wissahickon. O pantanal com área de um acre, colocado na parcela do Parque Fairmount conhecida como Saylor Grove, é projetado para tratar o escoamento de águas pluviais gerado pela bacia sanitária de montante antes de descarregá-lo para o córrego Monoshone, um tributário do córrego Wissahickon. Mais do que uma primeira experiência com as zonas úmidas de águas pluviais, esse recurso foi escolhido estrategicamente, uma vez que a bacia hidrográfica do córrego Wissahickon é uma importante fonte de água potável para a cidade.
Figura 1- Localização das bacias e córregos do estudo de caso: cidade de Filadélfia, Estados Unidos da América. (Mapas: PWD, 2011; Fotos: Possantti, 2014)
4. MATERIAIS E MÉTODOS Após extensa revisão bibliográfica sobre o campo de áreas úmidas empregadas no manejo de águas pluviais, o autor foi a campo munido de câmera fotográfica e filmadora, para inspecionar pessoalmente e reportar um resmo do projeto piloto de área úmida construída implantado pelo Departamento de Águas de Filadélfia, na localização de Saylor Grove. Assim como uma inspeção visual na infraestrutura instalada, o vale do rio urbano também foi explorado. 5. RESULTADOS Como resultado, apresenta-se um diagnóstico quali-quantitativo do pântano construído em Filadélfia para o manejo de águas pluviais. A área empregada foi uma praça de 1,28 hectares nas proximidades do córrego Monoshoe, na localidade de Saylor Grove. A área de banhado propriamente dito representa 2.760
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metros quadrados, ou 22% da área da praça. A área de bacia sanitária foi estimada em sendo da ordem de 100 hectares. Os principais dispositvos da BMP são: duas entradas com leito de seixos reforçado e vertedor de saída versátil, respondendo tanto às vazões de tempo seco (através de válvula hidráulica) tanto com entrada vertical (tipo tulipa) para vazões maiores em períodos úmidos. Em caso de eventos extremos, parte do passeio público presente ao redor da massa d’água é projetada como a soleira de um vertedor de emergência, com drenos à justante para manter uma rua sem inundação. Outras características marcantes são: dois amostradores automáticos para avaliação da eficiência de tratamento (na entrada e na saída) e informações para os transeuntes a fim de educação ambiental sobre a importância da BMP. Cabe aqui colocar que, feita uma inspeção visual, foi possível detectar que a vazão de entrada estava completamente contaminada com esgoto sanitário, mesmo não sendo uma bacia de sistema de esgotamento misto. Essa constatação evidencia a complexidade que as ligações clandestinas de águas residuais trazem à gestão das águas, sendo reforçada a necessidade do uso de áreas úmidas.
Figura 2 – A figura acima apresenta uma respresentação esquemática do banhado construído em Saylor Grove, Filadelfia. Na parte direita, apresenta-se o cenário anterior (a) e posterior (b) da instalação do projeto piloto. Esquema e Fotos: Possantti, 2014, Imagems de satélite: Google Inc, 2014.
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6. CONCLUSÕES A ideia de usar as áreas úmidas para evitar inundações além de promover a remoção de poluentes está emergindo como uma tecnologia relacionada com o ambiente urbano. Pântanos de águas pluviais são hoje bem regulados por agências de água e meio ambiente nos EUA. No entanto, a sua utilização ainda é um pouco limitada a poucos casos. Na cidade de Filadélfia, os esforços do Departamento de Água de Filadélfia em direção a uma cidade verde com águas naturais limpas são hoje envolvidos em um plano de longo prazo de 25 anos. O maior objetivo deste plano é reduzir os eventos de extravasamento no sistema de esgotamento misto através da promoção da gestão da infraestrutura verde de águas pluviais. No campo da engenharia de zonas úmidas de águas pluviais, o Departamento de Água de Filadélfia construiu um projeto piloto na bacia do córrego Wissahickon, no lugar chamado Saylor Grove. Mas trabalhos com áreas úmidas, na cidade de Filadélfia não se limitam apenas às instalações artificiais, uma vez que a cidade tem um grande potencial de valorização e restauração de zonas úmidas naturais. 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS WORLD HEALTH ORGANIZATION, 2014. Disponível http://www.who.int/gho/urban_health/situation_trends/urban_population_growth_text/en/
em:
Wheeler, Stephen M., “Planning for Sustainability – creating livable, equitable and ecological communities”, New York City, NY: Routledge, 2013; Dodds, Walter and Matt Whiles, “Freshwater Ecology – concepts & environmental applications of limnology”, Academic Press: 2010; Central Intelligence Agency, 2014. Disponívem em: https://www.cia.gov/library/publications/theworld-factbook/fields/2212.html Meyer, Judy L. and Paul, Michael J., “Streams in the Urban Landscape”, Annual Reviews Ecol. Syst. 2001; Pincetl, Stephanie, “From the sanitary city to the sustainable city: challenges to institutionalizing biogenic (nature’s services) infrastructure”, Local Environment: 2010; Durrans, S. Rocky, “Stormwater Conveyance Modeling and Design”, Haestad Methods: 2003; Philadelphia Water Department, “Green City, Clean Waters – The City of Philadelphia’s Program for Combined Sewer Overflow Control”, Philadelphia, PA: 2011; Keddy, Paul A., “Wetland Ecology – Principles and Conservation”, Cambridge University Press: 2010; de Groot, R.S. “Functions of Nature”, Netherlands, 1992. Costanza, R. “An Introduction to Ecological Economics”, Boca Raton, FL, St Lucie Press: 1997; Kadlec, R., Wallace, S. “Treatment Wetlands”, Second Edtion, 2009; Schuyt, K. and Brander, L., “Living waters: Conserving the source of life – the economic values of the World’s Wetlands”. Amsterdam, The Netherlands: World Wildlife Fund: 2004; Kangas, Patrick C. “Ecological Engineering – Principles and Practice”, Lewis Publishers: 2004; Streeter, H.W. and Phelps, E.B., “A study of pollution and natural purification of the Ohio river” USPHS Bulletin: 1925; Matlock, Marty D. and Morgan, Robert A., “Ecological Engineering Design – restoring and conserving ecosystem services”, Wiley: 2011;
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