O abastecimento de água em Angra dos Reis; educação científica numa visão multidisciplinar

Victor Rocha Rodrigues da Silva

Mestre em Ensino de Física (MNPEF/UFF) e professor de Física do Colégio Naval

Any Bernstein

Doutora em Biotecnologia Vegetal (UFRJ) e professora da Fundação Cecierj

Introdução

A Educação Científica na escola básica está diretamente relacionada à atuação dos professores de Ciências, que são os profissionais com formação orientada para o trabalho das inter-relações complexas entre ciência & tecnologia e suas implicações na sociedade. Essas relações são importantes porque o conjunto de conceitos produzidos pelos diversos campos das Ciências favorece a construção de modelos úteis para a compreensão da realidade, fornece a possibilidade de interpretar e prever fatos, intervir para evitar acidentes e melhorar a qualidade de vida. Os modelos gerados devem contribuir não só para entender e interpretar situações, mas também para formar cidadãos críticos, que saibam tomar decisões tecnicamente consistentes e tenham autonomia para decidir e ponderar sobre o mundo que os cerca. Para orientar os professores de Ciências nesse enorme desafio, em 2012 o Ministério da Educação (MEC) aprovou os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCNEM), que recomendam o uso de “temas geradores” partindo de situações concretas relacionadas a elementos da realidade local e que envolvam as diferentes esferas da vida sociocultural do estudante. O alto nível de evasão de alunos no Ensino Médio levou o MEC a adotar novas medidas, que culminaram na implementação de mudanças curriculares, organizadas dentro de uma Base Nacional Comum Curricular (BNCC) (http://basenacionalcomum.mec.gov.br), com uma parte do currículo obrigatória e eixos curriculares flexíveis cujos componentes e percursos podem variar segundo a livre escolha do aluno. Essas ações abrem novos espaços para atividades que exercitem o pensamento crítico, a resolução de problemas, o trabalho coletivo e interdisciplinar, a criatividade, a inovação e a autonomia. As provas do Exame Nacional do Ensino Médio (Enem) (https://enem.inep.gov.br) passaram a acrescentar questões que tendem a aplicar o conhecimento adquirido na escola básica em situações fora do ambiente escolar, exigindo do estudante menos memorização de fórmulas e ampliando a leitura e interpretação de textos com base científica. Para atender à formação continuada de professores nesse novo contexto, foi oferecido pela Fundação Cecierj, no segundo semestre de 2017, o curso de extensão universitária Letramento Interdisciplinar em Ciências (LIC), na área de Prática Docente. O público-alvo era de professores de Ciências em exercício (Ensino Médio e segundo segmento do Ensino Fundamental) que buscavam vivenciar novas estratégias de ensino por meio de cursos a distância (30 h). Os cursistas participaram ativamente em debates sobre o papel do professor de Ciências na perspectiva da educação científica do cidadão, expondo dificuldades e visualizando novos formatos de atividades que trabalham as competências necessárias ao letramento científico. O curso ofereceu várias práticas docentes que tinham por objetivo diferenciar os processos de alfabetização e letramento científico em situações cotidianas. Algumas se centravam na interpretação de textos e na linguagem científica de produtos, alimentos etc. Outras buscavam aplicações do conhecimento científico no contexto escolar. A prática docente final visava vivenciar esses dois processos diante de uma situação real que supostamente preocupa a todos: Você confia na água que bebe?. Para responder a essa questão, cada cursista precisava realizar levantamentos sobre seu próprio ambiente e integrar conhecimentos das diferentes áreas das Ciências, estabelecendo inter-relações entre Ciências Naturais, Biológicas e Sociais, sem as fronteiras impostas pelas disciplinas específicas. A qualidade da água fornecida pela rede de abastecimento público pôde ser avaliada mediante comparação com as faixas de referência estabelecidas para os parâmetros indicadores (marcadores) de potabilidade da água (turbidez, pH, cor, cloro residual e colimetria). O material bibliográfico de apoio dava acesso à legislação em vigor quanto aos direitos e deveres do cidadão em relação à água que chega a sua residência. Dentre os relatórios apresentados no âmbito do curso, um deles mereceu destaque: o de Victor Rocha Rodrigues da Silva, professor de Física do Colégio Naval (Marinha do Brasil) em Angra dos Reis/RJ, que deu origem a este artigo em coautoria com a coordenadora do curso. Para responder à questão proposta, o cursista seguiu o percurso da água desde os pontos de captação e realizou levantamentos sobre a geografia local, problemas socioeconômicos, formas de distribuição e processos de tratamento da água. Essa prática docente permitiu que o cursista utilizasse de forma crítica seus conhecimentos científicos para avaliar a qualidade da água fornecida por empresas responsáveis pela captação, pelo tratamento e pelo abastecimento residencial e interpretasse as causas para a falta de água de boa qualidade na região baseando-se em aspectos puramente técnico-científicos.

Angra dos Reis

Angra dos Reis localiza-se no sul do estado do Rio de Janeiro. Os municípios limítrofes são Paraty, Rio Claro e Mangaratiba, no território fluminense, e Bananal e São José do Barreiro, em São Paulo. O município é constituído por seis distritos: Abraão, Angra dos Reis, Cunhambebe, Jacuecanga, Mambucaba e Praia de Araçatiba.

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Figura 1: Localização do Município de Angra dos Reis/RJ Fonte: Wikipedia.

Segundo o censo de 2010 (IBGE, 2010), a população de Angra dos Reis somava 169.511 habitantes; cerca de 97% deles eram residentes em áreas urbanas. Ocupava a 157ª posição no ranking dos municípios brasileiros mais populosos; no Estado do Rio de Janeiro, é o 17º mais populoso dos 92 municípios avaliados. A população de Angra dos Reis está distribuída em uma área de 825,082 km² (IBGE, 2016), o que confere uma densidade demográfica de 205,45 hab./km², ocupando a 339ª posição no Brasil e a 32ª no estado. De acordo com os dados desse censo, Angra dos Reis possuía 37 favelas e ocupava a 3ª posição no ranking estadual e a 33ª posição no ranking nacional de moradias em aglomerados subnormais. O censo revelou que, de um total de 53.575 domicílios particulares, 18.341 (34,2%) eram ocupados nessas condições, perdendo, em números absolutos, apenas para a capital, Rio de Janeiro, com 426.965 domicílios (1º colocado), e Niterói, com 24.286 domicílios (2º). Para 2017, o IBGE projetou uma população de 194.619 habitantes (crescimento de 14,8%), o que pode ter alterado o quadro e até mesmo agravado a questão do abastecimento.

Potencial hídrico

O município de Angra dos Reis é constituído por mais de 300 ilhas, destacando-se a Grande e a Gipoia. É abastecido pela Região Hidrográfica da Baía da Ilha Grande (RH-1), formada por rios que desaguam em pequenas bacias de dimensões variadas.

image17.png Figura 2: Região Hidrográfica de Angra dos Reis Fonte: PMAR (2014, p. 162).

A bacia hidrográfica de Angra dos Reis é uma unidade natural definida pelo escoamento das águas pela superfície terrestre. Os rios no continente nascem na Serra do Mar e no Planalto da Bocaina e deságuam na Baía da Ilha Grande.

image18.png Figura 3: Mapa Hidrográfico de Angra dos Reis Fonte: PMAR (2014, p. 82).

A vizinhança da Serra do Mar e as temperaturas altas favorecem um elevado índice pluviométrico no verão. O excesso de água escoa muito rapidamente em virtude da elevada declividade das encostas, o que causa deslizamento da camada de solo superficial em diversos morros. Esta possivelmente foi a causa do desastre ecológico de grandes proporções ocorrido na passagem de ano 2009/2010, tanto no continente como na Ilha Grande, em que 53 pessoas foram soterradas, dezenas ficaram feridas, centenas tiveram suas casas destruídas ou danificadas e ficaram desabrigadas (O Globo, 2013). Os corpos d’água estão sujeitos ao clima tropical úmido e apresentam enorme variação em termos de vazão média ao longo das estações do ano. Segundo Figueiredo et al. (2016), em artigo publicado sobre a climatologia local, no verão o índice pluviométrico médio é de cerca de 240 mm/mês e, no inverno, de apenas 70 mm/mês, o que leva à escassez de água nas torneiras. As Figuras 4 e 5 mostram a enorme quantidade de microssistemas de abastecimento de água, considerando a parte continental e a Ilha Grande, respectivamente. A diversidade de pontos de captação torna o sistema complexo em termos de operação e manutenção, o mesmo ocorrendo com o monitoramento da qualidade da água fornecida.

 image9.png Figura 4: Pontos de captação de água da parte continental do município de Angra dos Reis Fonte: PMAR (2014, p. 200).

image7.png Figura 5: Pontos de captação de água na Ilha Grande em Angra dos Reis Fonte: PMAR (2014, p. 201).

Grande parte dos sistemas de abastecimento de água é constituída por captação de superfície e adutoras em PVC. O principal ponto de captação de água para o centro da cidade é a Barragem da Banqueta (Figura 6), que em épocas de estiagem praticamente seca (G1/TV Rio Sul, 2017).

http://ejesa.statig.com.br/bancodeimagens/c7/be/qx/c7beqxbg4h81al6d4a40cpeii.jpg Figura 6: Barragem da Banqueta, quase seca Fonte: O Dia (2015).

Gestão compartilhada dos recursos hídricos

Angra dos Reis é um município privilegiado quanto à disponibilidade hídrica natural, mas existem problemas no abastecimento, consequência de uma estrutura deficitária que se agrava durante finais de semana e feriados prolongados, quando o município recebe turistas. Existem duas empresas responsáveis pelo abastecimento e saneamento em Angra dos Reis; elas operam a gestão compartilhada da água e do esgoto no município: a Companhia Estadual de Águas e Esgotos (Cedae) e o Serviço Autônomo de Captação de Água e Tratamento de Esgoto (Saae), este último criado em 2002 como autarquia municipal. Além da Cedae e do Saae, atuam na região outras redes de captação, tratamento e distribuição de água, dentre as quais estão a do Colégio Naval (CN), a da Eletronuclear (usinas nucleares Angra I e II) e a da Petrobras. Em determinados bairros de Angra dos Reis acontece um fato bastante peculiar: moradores vizinhos (no limite da rede de distribuição de companhias distribuidoras diferentes) recebem contas de água de empresas distintas e sofrem de falta de água em períodos distintos. Levantamentos realizados em 2014 (PMAR, 2014, p. 502) apuraram que cerca de 22% da população urbana do município recebiam água da Cedae (dois pontos de captação), que opera apenas na região mais central e plana da cidade, nos bairros do Balneário, Centro, Marinas, Parque das Palmeiras, Praia da Chácara, Praia do Anil, Praia do Jardim, Praia Grande e uma parte da Japuíba. Os 64 pontos de captação de responsabilidade do Saae abasteciam 73% da população; outros abastecimentos eram feitos por poços artesianos ou nascentes com canalização. Dos 66 microssistemas de abastecimento de água em todo o município, a grande maioria não dispunha de mecanismo de acúmulo (reservatório). Apesar de apresentar 66 pontos de captação de água, Angra dos Reis dispõe apenas de duas estações de tratamento de água (ETA): Banqueta e Jacuecanga. A primeira e o Sistema Cabo Severino são operados pela Cedae. A segunda e os demais pontos de captação estão a cargo do Saae. Em ETAs, as águas captadas são tratadas por processos de coagulação, floculação, decantação, filtração, desinfecção e fluoretação, atendendo aos padrões de potabilidade estabelecidos pela Portaria nº 2.914, de 12 de dezembro de 2011, do Ministério da Saúde (Brasil, 2011). No entanto, tanto a ETA da Banqueta como a da Jacuecanga não atendem a essa Portaria. Em 2017 iniciou-se o processo de fusão da Cedae com o Saae, que até então operavam de forma conjunta, mas nem sempre harmoniosa; em alguns momentos a operação de captação e tratamento era realizada por uma e a distribuição pela outra.

Plano Municipal de Saneamento Básico de Angra dos Reis

A Prefeitura Municipal de Angra dos Reis (PMAR) apresentou em 2014 a versão final do Plano Municipal de Saneamento Básico (PMSB) nas modalidades Água, Esgoto e Drenagem Urbana (PMAR, 2014); esse plano passou a ser a base para a análise dos problemas de abastecimento e saneamento da região. Um dos grandes desafios a serem enfrentados é o fato de o município possuir uma disponibilidade hídrica imensa que não é aproveitada de maneira racional. O documento, de 829 páginas, contém informações sobre projetos em andamento e as principais ações a serem implementadas para adequar o tratamento da água às exigências da legislação vigente, substituindo microssistemas por macrossistemas de abastecimento de água. Na maioria dos pontos de captação de água pelo Saae, o tratamento se reduz a uma mera desinfecção pela adição de cloro, como pode ser constatado no PMSB.
O sistema de tratamento [da água] adotado pelo Saae é de simples desinfecção por adição de hipoclorito de cálcio [Ca(ClO)2] em pastilha e/ou granulado, cloro gás ou ainda aplicação de cloro na forma líquida. Não existe um critério adotado para a forma de tratamento e quantidades aplicadas de cloro, sendo evidente a necessidade de quantificar a aplicação e a forma que é realizado o tratamento da água no município; dessa forma, será necessário otimizar, modernizar os sistemas de tratamento com uma mudança de conceito (PMAR, 2014, p. 502).
Segundo o PMSB (PMAR, 2014, p. 194), em 2004 Angra dos Reis contava com potencial hídrico de 1,5 km3/ano, o que resultava em disponibilidade hídrica per capita de cerca de 13 mil m3/ano, bem acima do critério estabelecido para escassez hídrica, que é de 2 mil m3/ano. Portanto, pelo menos para a época, a falta d’água não se justificava.

Perspectivas para a solução do problema da água

Pela disponibilidade hídrica da região, a população não deveria enfrentar falta d’água, mas alguns fatores políticos contribuem para que isso ocorra. Ao longo das últimas décadas, faltou investimento em ações tecnicamente planejadas para a estruturação do processo de captação e de distribuição de água em rede. A abundância de água de boa qualidade presente em quase todo o município permite que a solução para o abastecimento passe por medidas muito simples: procura-se o curso d'água mais próximo, constrói-se uma pequena barragem ou um reservatório, que nem sempre é necessário, e uma rede de distribuição ligando o manancial à área objeto da demanda. No entanto, a desintegração dos pontos de captação traz dificuldades para o gerenciamento pelo poder público, afetando diretamente a qualidade e a quantidade da água distribuída. A falta de chuva no inverno agrava a situação da escassez; o incremento de turistas no verão, nos finais de semana e nos feriados contribui tanto para a falta d’água como para a diminuição da qualidade da água distribuída. No verão ocorrem fortes chuvas que provocam desbarrancamento nas margens dos rios, fazendo com que a água adquira cor de barro nas torneiras. Para contornar essas questões, o PMSB (PMAR, 2014, p. 126-127) propõe que a captação de água seja feita no Planalto da Bocaina, onde nascem as duas maiores bacias hidrográficas da região: Mambucaba (740 km²) e Bracuí (185 km²). A foz do Rio Bracuí, o mais próximo do centro da cidade (região mais densamente povoada), dista cerca de 11 km em linha reta por dentro do mar (Figura 7) ou 22,5 km por via terrestre, o que torna a tarefa de transportar água até o centro em volume suficiente e eficazmente tratada um desafio que precisa ser vencido.

 image16.png Figura 7: Imagem de satélite de Angra dos Reis via Google Earth. Em detalhe, a distância aproximada de 11 km entre a foz do Rio Bracuí e o centro da cidade de Angra dos Reis

Essa proposta de transposição da água não inclui as necessidades da Ilha Grande, cuja captação, tratamento e abastecimento precisam ser planejados em termos de suprimentos locais.

Avaliação da qualidade da água de Angra dos Reis com base nos “marcadores de potabilidade”

O direito do cidadão de receber informações sobre a qualidade da água que consome é garantido pelo Decreto nº 5.440, de 4 de maio de 2005, do Ministério da Saúde (Brasil, 2005). O decreto “estabelece definições e procedimentos sobre o controle de qualidade da água de sistemas de abastecimento e institui mecanismos e instrumentos para divulgação de informação ao consumidor sobre a qualidade da água para consumo humano”. A partir da promulgação desse decreto, a população passou a ter direito legal a receber, nas contas mensais de água, informações sobre a qualidade da água de abastecimento. Para que a água esteja adequada ao consumo humano, suas características microbiológicas, físicas, químicas e radioativas devem atender a padrões de qualidade estabelecidos pela Portaria nº 2.914/11 (Brasil, 2011, cap. 2, art. 5, § II, p. 2), que define água potável como aquela “que atenda ao padrão de potabilidade estabelecido nesta Portaria e que não ofereça riscos à saúde”. A Portaria estabelece também marcadores (parâmetros) de potabilidade, dentre os quais os de turbidez, pH, cor, cloro residual, colimetria (coliformes totais e Escherichia coli) e de intervalos de valores permitidos para cada um deles. Para verificar se a água de Angra dos Reis está obedecendo aos padrões estabelecidos, foi feita uma pesquisa no endereço eletrônico do Saae (http://www.saaeangra.com.br), onde é possível encontrar, mês a mês, as informações sobre os marcadores indicativos da qualidade da água mencionados antes. A Tabela 1 apresenta os resultados apurados ao longo de 2016 referentes à Região Norte, administrada pelo Saae, que abrange o Bairro Village, distrito de Jacuecanga. Estão assinaladas em cinza as células da tabela que contêm valores em desacordo com os próprios critérios de potabilidade adotados pelo Saae. Tabela 1: Relatório anual de qualidade de água (Região Norte) - 2016 (SAAE, 2016) image19.gif É possível observar a contaminação sistemática da água por coliformes totais em vários meses do ano de 2016. No mês de janeiro, inclusive, houve resultados positivos para Escherichia coli (E. coli) em duas amostras, indicando contaminação fecal recente, que atinge a água de abastecimento e os alimentos. Sua presença na água é, portanto, inadmissível! Mesmo considerando a ressalva feita na Tabela 1, de que foram coletadas novas amostras que se apresentaram dentro dos padrões exigidos, a colimetria indica que a água fornecida pelo Saae não deve ser ingerida, a menos que seja submetida a um processo de filtração com ação bacteriológica. A cor da água foi outro marcador que apresentou resultados acima do máximo permitido (15 uH) para os meses de setembro e dezembro. Esse marcador é indicativo de matéria orgânica em suspensão ou despejos de minerais coloridos contidos em esgotos industriais. Quanto ao agente desinfetante, cabe destacar que o valor mínimo está dentro dos padrões, mas o máximo permitido para o cloro residual, segundo o Saae, é de 5,0 mg/L, enquanto pela Portaria n° 2.914/11 o máximo é de 2 mg/L. Os valores mais altos de agente desinfetante são justificados pela presença de coliformes. O Saae não faz menção alguma à análise de presença de substâncias químicas que representem risco à saúde, de agrotóxicos, de desinfetantes e produtos secundários da desinfecção, de radioisótopos; nem mesmo menciona qualquer padrão organoléptico (salvo a cor) que possa assegurar adequação da água tratada ao consumo humano.

Análise da potabilidade da água a partir de uma conta de água residencial

É direito do cidadão ter acesso à informação sobre a qualidade da água distribuída. No entanto, em Angra dos Reis, nos bairros abastecidos pela Cedae, as contas de água não apresentam informações sobre os marcadores de potabilidade. Esse fato está em total desacordo com o Decreto nº 5.440/05. Tendo em conta essa dificuldade para responder à pergunta inicial motivadora deste trabalho – Você confia na água que bebe? –, foi necessário analisar uma conta de água da Região Norte de Angra dos Reis emitida pelo Saae para uma residência atendida pela ETA Jacuecanga.

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Figura 8: Conta de água emitida pelo Saae em outubro de 2017

A Figura 8 retrata uma conta do Saae emitida em outubro de 2017 onde foi colocado em destaque o campo da tabela que contém os valores para os parâmetros básicos de qualidade da água. Apesar de o Saae não indicar o número total de amostras coletadas para análise, como prescrito na Portaria nº 2.914/11, os resultados são semelhantes àqueles constatados no relatório anual de 2016 (Tabela 1) quanto à contaminação por coliformes totais (quatro amostras contaminadas). Outro fato que salta aos olhos é a quantidade de cloro residual encontrada, 3,08 mg/L, muito acima do permitido pela mesma Portaria, que, lembramos, limita o máximo em 2 mg/L. Pode-se considerar essa água adequada ao consumo, mas, para ser ingerida, o cloro residual deve ser retirado por filtração.

Conclusão e reflexões

A problematização feita sobre a questão da água potável no curso Letramento Interdisciplinar em Ciências (LIC) teve como objetivo estimular o professor de Ciências a fazer reflexões sobre a qualidade da água disponível para consumo próprio. Para chegar a uma conclusão sobre a pergunta motivadora, “Você confia na água que bebe?”, o cursista precisou decodificar a linguagem científica utilizada para expressar os indicadores da qualidade da água (alfabetização científica) e analisar criticamente os dados de análises laboratoriais fornecidos pela empresa responsável pelo abastecimento de seu município (letramento científico). O letramento científico trabalha as relações entre causas e consequências, permitindo a tomada de decisões conscientes em situações complexas, envolvendo integração de conhecimentos (Física, Química, Biologia, Geografia etc.). A aplicação de todos os conhecimentos adquiridos ao longo dessa prática docente permitiu estabelecer critérios de avaliação da qualidade da água, permitindo a ele escolher um purificador de água adequado à sua realidade local. É importante frisar que a alfabetização científica é sempre um pré-requisito para o planejamento pedagógico de uma atividade de letramento que, no caso descrito, levou o cursista ao entendimento de que, “considerando os dados fornecidos pelo Saae ao longo de 2016 e a conta d’água de outubro de 2017, eu não confio na água que bebo. Preciso adquirir um novo purificador de água certificado pelo Inmetro com máxima retenção de partículas e de cloro residual e com ação bacteriológica”. Socializar o conhecimento científico e alfabetizar a população é uma tarefa importante; no entanto, não basta. É também papel do professor desenvolver nos alunos a consciência ambiental crítica de que toda contaminação tanto por esgoto domiciliar quanto industrial nos rios, lagoas, lençóis freáticos e mares retorna sob a forma de uma água de baixa qualidade e com elevado custo ambiental. Este é o passo final da educação científica da população: transformá-la de simples beneficiária do serviço em ator crítico e participativo para que mudanças culturais e sociais possam ser implementadas não só em relação ao desenvolvimento de novas atitudes no seu dia a dia como de rumo nas políticas públicas no município, no estado e no país em que vive.

Referências

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