Estudos prévios relacionam a ocorrência de episódios de mortandade de peixes em corpos hídricos como a Lagoa Rodrigo de Freitas (LRF) com a rápida disponibilização de espécies poluentes e nutrientes naturais na coluna d água especialmente durante altas precipitações de chuva, quando ocorre transbordo dos rios poluídos da bacia sobre a água da Lagoa, ocasionando uma demanda de oxigênio dissolvido maior do que o normal para depuração de tais espécies. Nesse contexto existe interesse em evitar episódios críticos de insuficiência de OD na água dos corpos hídricos que possam advir de tais eventos. Estudos realizados no presente trabalho tiveram como objetivo caracterizar as águas de rios da Sub-bacia hidrográfica da LRF através de DBO, COT, SST, Ptotal no canal a montante de deságue para a Lagoa em períodos de chuva e de tempo seco; e avaliar um possível tratamento que proporcione a depuração acelerada dos poluentes utilizando peróxido de hidrogênio, fornecendo oxigênio para as águas poluídas através do processo de decomposição do oxidante. Avaliaram-se diferentes dosagens de H2O2 em tempo reacional de 24h de acordo com limites de ecotoxicidade conhecidos. Testes realizados em amostras de rio coletadas em dias de baixa precipitação contendo concentrações de DBO de até 2,2 mg/L mostraram uma velocidade de decaimento de H2O2 inferior ao para amostras tanto coletadas também em dia de baixa precipitação porém com elevada DBO (24,0 mg/L), quanto para dia de alta precipitação (13,2 mm em 24 h) com relevante concentração de material orgânico. Observou-se uma dosagem suficiente de 15,0 mg/L para as amostras coletadas em baixa precipitação e alta DBO, e dosagem suficiente de 3,0 mg/L para amostras coletas em maior evento de precipitação (13,2 mm em 24 h), acima das quais, não ocorre mais aumento significativo da velocidade de decaimento da [H2O2] e também de velocidade de contribuição de OD para a água. Concluiu-se que a adição de H2O2 nas águas de rios durante eventos de poluição causados por chuvas intensas ou lançamento de esgoto pode contribuir para evitar episódios críticos de insuficiência de OD em rios poluídos por material orgânico e na pluma de poluentes que pode ser formada por transbordo dos rios para a LRF.