Potencialidade dos pavimentos permeáveis na melhoria da qualidade da água do escoamento superficial: uma revisão

Autores

  • Nayara Becker Fundação Universidade Regional de Blumenau
  • Ivone Gohr Pinheiro Fundação Universidade Regional de Blumenau

Palavras-chave:

qualidade, escoamento superficial, pavimentos permeáveis, percolação

Resumo

O escoamento superficial pode acarretar em enchentes urbanas e no aumento da carga de poluentes de corpos d’água. O aumento da carga de poluentes é devido ao fato de o escoamento superficial percorrer sobre pavimentos e calçadas e, dessa forma, transportar os poluentes depositados nesses locais. A percolação do escoamento superficial nos pavimentos permeáveis retém poluentes através de processos físico, químico e/ou biológico. O artigo traz as fontes de poluição e a caraterização do escoamento superficial apresentados em diferentes estudos já publicados e compara os dados com os padrões de classificação de águas doces (classe II) e com os padrões de lançamento de efluentes. Assim, pode-se ter um panorama dos impactos ocasionados pelo escoamento superficial. Procura-se verificar as interveniências ocorridas no escoamento superficial após sua percolação em pavimentos permeáveis, analisando todo o pavimento ou separadamente (camadas de revestimento e de sub-base). Os estudos analisados demonstraram eficiência dos pavimentos permeáveis na redução de poluentes do escoamento superficial, com valores superiores a 70% para os sólidos suspensos totais e eficiências de remoção superiores a 90% para os metais pesados. Os pavimentos permeáveis também se mostraram altamente eficientes na remoção de fósforo total, mas, em geral, ineficientes na remoção de nitrogênio total. Os pavimentos permeáveis são dispositivos promissores como estratégia de manejo do escoamento superficial, por isso, estudos indicaram sua eficiência na filtração de efluentes de minas ácidas e de áreas agrícolas, e a reutilização do escoamento superficial na agricultura.

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Referências

Al-Rubaei, A. M., Stenglei, A. L., Viklander, M., & Blecken, G. T. (2013). Long-term hydraulic performance of porous asphalt pavements in northern Sweden. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 139, 499-505. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)IR.1943-4774.0000569.

Barrett, M. E., Irish Junior., L. B., Malina Junior., J. F., & Charbeneau, R. J. (1998). Characterization of highway runoff in Austin, Texas, area. Journal of Environmental Engineering, 124(2), 131-137. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9372(1998)124:2(131).

Beecham, S., Pezzaniti, D., & Kandasamy, J. (2012). Stormwater treatment using permeable pavements. Proceedings of the ICE - Water Management, 165, 161-170. https://doi.org/10.1680/wama.2012.165.3.161

Biscaino Neto, J., Rabelo, G. C., & Freire, R. (2015). Efeito da poluição hídrica devido ao escoamento superficial urbano. Revista Nacional de Gerenciamento de Cidades, 03(20), 186–202. http://dx.doi.org/10.17271/23188472.

Brown, J. N., & Peake, B. M. (2006). Sources of heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons in urban storm water runoff. Science of the Total Environment, 359, 144–55. http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2005.05.016.

Brown, R. A., & Borst, M. (2015). Nutrient infiltrate concentrations from three permeable pavement types. Journal of Environmental Management, 164, 74-85. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2015.08.038.

Chandrappa, A. K., & Biligiri, K. P. (2016a). Comprehensive investigation of permeability characteristics of pervious concrete: A hydrodynamic approach. Construction and Building Materials, 123, 627-637. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.07.035.

Chandrappa, A. K., & Biligiri, K. P. (2016b). Pervious concrete as a sustainable pavement material – research findings and future prospects: a state-of-the-art review. Construction and Building Materials, 111, 262-274. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.02.054.

Chopra, M., Kakuturu, S., Ballock, C., Spence, J., & Wanielista, M. (2010). Effect of rejuvenation methods on the infiltration rates of pervious concrete pavements. Journal of Hydrologic Engineering, 15, 426-433. https://doi.org/10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0000117.

Colandini, V., Legret, M., Brosseaud, Y, & Baladès, J. D. (1995). Metallic pollution in clogging materials of urban porous pavements. Water Science and Technology, 32(1), 57-62. Recuperado em: 23 de novembro de 2017, de http://wst.iwaponline.com/content/32/1/57.

Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA. Resolução nº 357, de 17 de março de 2005 (2005). Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. Brasília, DF. Recuperado em 20 de novembro de 2017, de http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res05/res35705.pdf.

Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA. Resolução nº 430, de 13 de maio de 2011 (2011). Dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a Resolução nº 357, de 17 de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA. Brasília, DF. Recuperado em 20 de novembro de 2017, de http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646.

Councell, T. B., Duckenfield, K. U., Landa, E. R., & Callender, E. (2004). Tire-wear particles as a source of zinc to the environment. Environmental Science and Technology, 38(15), 4206–4214. http://dx.doi.org/10.1021/es034631f.

Drake, J. A. P., Bradford, A., & Marsalek, J. (2013). Review of environmental performance of permeable pavement systems: state of the knowledge. Water Quality Research Journal of Canada, 48(3), 203-222. https://doi.org/10.2166/wqrjc.2013.055.

Fassman, E. A., & Blackbourn, S. D. (2011). Road runoff water-quality mitigation by permeable modular concrete pavers. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 137(11), 720-729. https://doi.org/10.1061/(ASCE)IR.1943-4774.0000339.

Fuerhacker, M., Haile, T. M., Monai, B., & Mentler, A. (2011). Performance of a filtration system equipped with filter media for parking lot runoff treatment. Desalination, 275(1-3), 118–125. https://doi.org/10.1016/j.desal.2011.02.041.

Golroo, A., & Tighe, S. L. (2012). Pervious concrete pavement performance modeling: an empirical approach in cold climates. Canadian Journal of Civil Engineering, 39(10), 1100-1112. https://doi.org/10.1139/L2012-088.

Greenstein, D., Tiefenthaler, L., & Bay, S. (2004). Toxicity of Parking Lot Runoff After Application of Simulated Rainfall. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 47(2), 199-206. https://doi.org/10.1007/s00244-004-3018-0.

Hein, M. F., Dougherty, M., & Hobbs, T. (2013). Cleaning methods for pervious concrete pavements. International Journal of Construction Education and Research, 9(2), 102-116. http://dx.doi.org/10.1080/15578771.2011.649886.

Jiang, W., Sha, A., Xiao, J., Li, Y., & Huang, Y. (2015). Experimental study on filtration effect and mechanism of pavement runoff in permeable asphalt pavement. Construction and Building Materials, 100, 102–110. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.09.055.

Kazemi, F., & Hill, K. (2015). Effect of permeable pavement basecourse aggregates on stormwater quality for irrigation reuse. Ecological Engineering, 77, 189-195. http://dx.doi.org/10.1016/j.ecoleng.2015.01.020.

Legret, M., & Colandini, V. (1999). Effects of a porous pavement with reservoir structure on runoff water. Water Quality and Fate of Heavy Metals, 39(2), 111-117. Recuperado em: 24 de novembro de 2017, de http://iwaponline.com/content/39/2/111.

Legret, M., Colandini, V., & Le Marc, C. (1996). Effects of a porous pavement with reservoir structure on the quality of runoff water and soil. The Science of The Total Environment, 189/190, 335-340. Recuperado em: 23 de novembro de 2017, de http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.365.9653&rep=rep1&type=pdf.

Legret, M., & Pagotto, C. (1999). Evaluation of pollutant loadings in the runoff waters from a major rural highway. Science of the Total Environment, 235(1-3), 143–150. https://doi.org/10.1016/S0048-9697(99)00207-7.

Luck, J. D., Workman, S. R., Coyne, M. S., & Higgins, S. F. (2008). Solid material retention and nutrient reduction properties of pervious concrete mixtures. Biosystems Engineering, 100(3), 401–408. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2008.03.011.

Myers, B., Beecham, S., & Van Leeuwen, J. A. (2011). Water quality with storage in permeable pavement basecourse. Water Management, 164(7), 361-372. https://doi.org/10.1680/wama.2011.164.7.361.

Newman, A. P., Puehmeier, T., Kwok, V., Lam, M., Coupe, S. J., Shuttleworth, A., & Pratt, C. J. (2004). Protecting groundwater with oil-retaining pervious pavements: historical perspectives, limitations and recent developments. Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology, 37(4), 283-291. https://doi.org/10.1144/1470-9236/04-011.

Nnadi, E. O., Newman, A. P., Coupe, S. J., & Mbanaso, F. U. (2015). Stormwater harvesting for irrigation purposes: an investigation of chemical quality of water recycled in pervious pavement System. Journal of Environmental Management, 147, 246-256. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2014.08.020.

Ören, A. H., & Kaya, A. (2006). Factors affecting adsorption characteristics of Zn2+ on two natural zeolites. Journal of Hazardous Materials, 131(1-3), 59-65. https://doi.org/ 10.1016/j.jhazmat.2005.09.027.

Pratt, C. J., Newman, A. P., & Bond, P. C. (1999). Mineral oil bio-degradation within a permeable pavement: long term observations. Water Science and Technology, 39(2), 103-109. Recuperado em: 20 de novembro de 2017, de http://extension.oregonstate.edu/stormwater/sites/default/files/mineral_oil_degredation.pdf.

Revitt, D. M., Lundy, L., Coulon, F, & Fairley, M. (2014). The sources, impact and management of car park runoff pollution: a review. Journal of Environmental Management, 146, 552-567. http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvman.2014.05.041.

Schaefer, V. R., & Kevern, J. T. (2011). An integrated study of pervious concrete mixture design for wearing course applications. Washington: Federal Highway Administration.

Shabalala, A. N., Ekolua, S. O., Diopb, S., & Solomon, F. (2017). Pervious concrete reactive barrier for removal of heavy metals from acid mine drainage − column study. Journal of Hazardous Materials, 323, 641-653. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2016.10.027.

Souza, M. M. de. (2012). Carga de poluição difusa em bacias hidrográficas com diferentes impactos antrópicos. Dissertação de mestrado, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brasil.

Teng, Z., & Sansalone, J. (2004). In situ partial exfiltration of rainfall runoff. II: particle separation. Journal of Environmental Engineering, 130(9), 1008-1020. https://doi.org/ 10.1061/(ASCE)0733-9372(2004)130:9(1008).

Thomle, J. N. (2010). The declining pH of waters exposed to pervious concrete. Dissertação de mestrado, Washington State University, Pullmann, Washington, USA.

Vadas, T. M., Smith, M., & Luan, H. (2017). Leaching and retention of dissolved metals in particulate loaded pervious concrete columns. Journal of Environmental Management, 190, 1-8. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2016.12.047.

Valle, J. A. B., Pinheiro, A., & Ferrari, A. (2007). Captação e avaliação da água de chuva para uso industrial. Revista de Estudos Ambientais, 9(2), 62-72. Recuperado em: 23 de dezembro de 2017, de http://proxy.furb.br/ojs/index.php/rea/article/view/726/622.

Weckwerth, G. (2001). Verification of traffic emitted aerosol components in the ambient air of Cologne (Germany). Atmospheric Environment, 35, 5525-5536. https://doi.org/10.1016/S1352-2310(01)00234-5.

Winston, R. J., Al-Rubaei, A. M., Blecken, G. T., Viklander, M., & Hunt, W. F. (2016). Maintenance measures for preservation and recovery of permeable pavement surface infiltration rate: the effects of street sweeping, vacuum cleaning, high pressure washing, and milling. Journal of Environmental Management, 169, 132-144. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2015.12.026.

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Publicado

2019-05-14

Como Citar

Becker, N., & Pinheiro, I. G. (2019). Potencialidade dos pavimentos permeáveis na melhoria da qualidade da água do escoamento superficial: uma revisão. Revista Brasileira De Gestão Urbana, 11. Recuperado de https://periodicos.pucpr.br/Urbe/article/view/24266

Edição

Seção

Artigos