O modal rodoviário se configura como um dos mais significativos geradores de poluição ocasionando inúmeros impactos ao ambiente e à saúde da população. A emissão de poluentes atmosféricos, apesar de mais estudada, é apenas uma das formas de degradação da qualidade ambiental provocada pelo setor. Águas pluviais escoadas de ambientes rodoviários também contribuem com expressiva parcela da poluição e podem influenciar de forma significativa as características dos corpos d'água receptores. Esta dissertação objetiva avaliar o potencial impacto poluidor das cargas difusas de origem rodoviária sobre os recursos hídricos por meio do estudo de caso do Trecho Sul do Rodoanel Mário Covas. Para isto, amostras dos escoamentos superficiais foram coletadas em intervalos consecutivos durante o período inicial de cinco eventos pluviométricos em cinco pontos diferentes do traçado. Os resultados dos ensaios analíticos das amostras foram, então, interpretados frente às resoluções de enquadramento dos corpos d'água e aos padrões de lançamentos de efluentes líquidos em corpos d'água. Localizado na região metropolitana de São Paulo, o traçado do Rodoanel Sul interfere diretamente em locais sensíveis sob o ponto de vista ambiental, como os mananciais de abastecimento público das bacias hidrográficas Billings e Guarapiranga. Dentro desse contexto, se realizou a avaliação quanto ao impacto poluidor dos escoamentos rodoviários. Antes, porém, esta dissertação discutiu a importância da água de boa qualidade para a promoção da saúde e os principais aspectos referentes à temática de poluição por cargas difusas do escoamento superficial de rodovias. Apresentou, por meio de pesquisa bibliográfica, os poluentes mais relevantes, suas fontes geradoras, as vias de transporte até os meios receptores e, finalmente, as principais medidas de controles das cargas poluidoras. O estudo concluiu que os volumes iniciais do escoamento das pistas de rodovias com grande fluxo de veículos apresentam potencial para impactar os recursos hídricos especialmente protegidos utilizados para abastecimento público. Concentrações de metais pesados e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos apresentaram, em grande parte das amostras, valores superiores aos estabelecidos para as classes de uso 1 e 2 e, em menor número, em desacordo com os padrões de lançamento de efluentes. Frente aos resultados obtidos esta dissertação recomenda a adoção de medidas de controle que tratem as parcelas iniciais do escoamento antes de lançá-las nos corpos d'água.