A Poluição difusa consiste na carga de poluentes depositados nas superfícies, que são carreados para o sistema de drenagem durante eventos de chuva. O controle da poluição difusa é um dos objetivos da drenagem urbana sustentável e pode ser alcançado por meio de tratamento do escoamento superficial na origem de sua formação, através de estruturas dimensionadas para este fim, dentre os quais destacam-se os sistemas de biorretenção, também conhecidos como jardins de chuva, objeto de estudo do presente trabalho. Essas estruturas tem a dupla finalidade de reduzir o escoamento superficial, por meio da infiltração das águas de chuva e de promover a melhora da qualidade do escoamento superficial por filtração. Neste trabalho, coletou-se o escoamento superficial de uma área, durante um evento de chuva e analisou-se os parâmetros de qualidade da amostra coletada, antes e depois de ser submetida à percolação em um jardim de chuva piloto experimental. Os parâmetros de qualidade analisados foram: cor, turbidez, pH, condutividade elétrica e sólidos suspensos totais. Os resultados indicam uma potencial melhora do pH no efluente do jardim de chuva em relação ao escoamento superficial bruto, de modo atender aos parâmetros estabelecidos na Resolução CONAMA 357/2005. Recomenda-se a realização de ensaios em escala real para avaliação de eventos de chuva em diferentes condições de chuva anterior.