Itaguaí pertence à Região da Costa Verde, que também abrange os municípios de Angra dos Reis, Mangaratiba e Paraty.
O município tem uma área total 2 de 281,3 quilômetros quadrados, correspondentes a 11,7% da área da Região da Costa Verde. Itaguaí é cortado de leste a oeste pela rodovia BR-101, nesse trecho conhecida como Rio-Santos e, rumo norte para Seropédica, é servido pela RJ-109. Um Arco Rodoviário da Região Metropolitana do Rio (BR-493 / RJ-109 e RJ-099) fará a ligação do Porto de Sepetiba, em Itaguaí, à BR-101, em Itaboraí. Passa por Seropédica e precisa ter construído trecho entre Queimados, Nova Iguaçu e Duque de Caxias. Lá ele cruza com a BR-040, juntando-se à BR-116 em Magé, e segue para Guapimirim, chegando a Itaboraí no trevo de Manilha.
Com prumo para sudoeste e a 300m de altitude, esta é a área contaminada com metais pesados da fábrica de zinco metálico operada pela falida Ingá Mercantil, em Itaguaí. A empresa abandonou, a céu aberto, três milhões de toneladas de rejeitos industriais altamente tóxicos (zinco, cádmio, arsênio, chumbo, ácido sulfúrico e diversos outros metais pesados). Foram contaminados o mar, a fauna e a flora da Baía de Sepetiba, além do manguezal e do lençol freático da região. A área tem importância estratégica, pois é vizinha do Porto de Sepetiba (ao alto à esquerda) e considerada fundamental para a expansão do atracadouro, destinado a ser o maior terminal marítimo da América do Sul. Com área de um milhão de metros quadrados, a Ingá teria potencial de receber, depois de descontaminada, um parque de tanques para armazenagem de granéis líquidos, como derivados de petróleo e produtos químicos.
De acordo com o censo de 2000, Itaguaí tinha uma população de 82.003 habitantes, correspondentes a 32,1% do contingente da Região da Costa Verde, com uma proporção de 98,1 homens para cada 100 mulheres. A densidade demográfica era de 310 habitantes por km2, contra 66 habitantes por km2 de sua região. Sua população estimada em 2006 3 é de 95.757 pessoas.
O município apresentou 4 uma taxa média geométrica de crescimento, no período de 1991 a 2000, de 3,40% ao ano, contra 3,47% na região e 1,30% no Estado. Sua taxa de urbanização corresponde a 95,4% da população, enquanto que, na Região da Costa Verde, tal taxa corresponde a 88,6%.
Itaguaí tem um contingente de 70.336 eleitores 5, correspondentes a 73% do total da população. O município tem um número total de 30.408 domicílios 6, com uma taxa de ocupação de 76%. Dos 7.347 domicílios não ocupados, 43% têm uso ocasional, demonstrando o perfil turístico local.
Rio Itaguaí:
Drena uma bacia com cerca de 6,0 km2 e sua extensão é de aproximadamente 5,0 km até a sua foz no rio da Guarda. Ao longo do bairro Ponte Preta, onde as inundações são freqüentes e a densidade de ocupação é muito elevada, o leito encontra-se bastante assoreado e com profundidades reduzidas em relação às cotas da margem direita e ao piso das residências. Algumas travessias, nitidamente sub-dimensionadas, contribuem para o agravamento do quadro das inundações. A jusante da rodovia RJ-099, já com dimensões substancialmente maiores, o rio Itaguaí inunda trechos submetidos à influência da maré onde a margem direita é baixa, integralmente ocupada.
Rio Vala do Sangue
A vala do Sangue corta a região central da cidade, atravessando áreas muito populosas. Sua seção de escoamento é estreitada em diversos trechos pela população ribeirinha dando origem a extravasamentos na ocorrência de cheias de porte médio. Além dos danos materiais, a população fica constantemente exposta ao contato direto com as águas contaminadas pelos esgotos lançados “in natura”.
Rio da Guarda
O rio da Guarda drena uma bacia com área de 348 km2. As cheias do rio têm influência direta nas inundações das áreas urbanas dos municípios de Itaguaí e Seropédica.
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