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RECURSOS HÍDRICOS O objetivo desta aula é o de transmitir ao iniciante do curso de geologia as ferramentas necessárias para que compreenda a importância da água para a sociedade moderna; que entenda o ciclo que a água percorre na natureza, em sua parte meteórica, superficial e subterrânea; os processos relacionados à poluição desse bem mineral e as atitudes que a sociedade deve ter frente à esse problema ambiental. HIDROSFERA É o envoltório de água e gelo que envolve a maior parte da Terra. Rios e lagos, lagunas, mares e oceanos constituem a hidrosfera. A distribuição dos Recursos Hídricos dentro do cenário da Terra permite que se tenha uma idéia da importância da água para a vida do Planeta, em geral, e para o abastecimento do homem, em particular.
Água do Planeta 100% Hidrosfera Água Salgada 97,5% Fonte: Matta, 2002 Água das Calotas e Geleiras 1,72% Água Doce 0,78% Outras 2,89% Rios e Lagos 1,01% Água Subterrânea 96,1%
Os oceanos cobrem cerca de 70% da superfície terrestre e contem cerca de 97% da água do Planeta Planeta Água?? A salinidade da água do mar é quase constante, apesar de sempre ocorrer pequenas variações geográficas e com a profundidade A composição química da água do mar é controlada pela composição dos rios que recebe e em menor escala por: 1- água hidrotermal que é jogada nos oceanos nas cadeias meso-oceânicas; 2- precipitação química no assoalho oceânico 3- água do derretimento de camadas de gelo 4- evaporação da superfície dos oceanos.
O CICLO HIDROLÓGICO A água na hidrosfera se encontra em seus três estados físicos básicos: sólido, líquido e gasoso. O segundo estado é o que tem maior interesse para a hidrogeologia, uma vez que é na fase líquida que a água se acumula no interior da Terra, além de constituir os principais cursos superficiais. Tanto na linguagem vulgar, como na científica, a palavra água, salvo quando especificado diferentemente, se refere à sua fase líquida. O ciclo da água na terra, ou ciclo hidrológico, é a contínua circulação da água em nosso planeta. Não tem início nem fim, mas é comum se começar sua descrição com as águas do oceano, uma vez que cobrem cerca de três quartos da superfície terrestre.
A irradiação solar evapora a água do oceano para a atmosfera. O vapor de água sobe e junta-se para formar as nuvens. Sob certas condições, a umidade das nuvens se condensa e cai sobre a Terra sob várias formas de precipitação: chuva, granizo ou neve. Os hidrólogos e outros chamam-na de “água de origem meteórica”. A precipitação sobre a superfície da Terra é a origem de todos os nossos suprimentos de água potável. Dela depende a reposição da quantidade que é retirada dos lagos e outros cursos superficiais para os numerosos usos do homem. Uma parte da precipitação, depois de molhar a folhagem e o solo, escorre sobre a superfície em direção aos cursos de água. Outra parte se impregna no solo. Grande parte da água que penetra no solo é retida na zona das raízes das plantas, retornando eventualmente à superfície, pelos vegetais ou pela capilaridade do solo. Parte, porém, se infiltra abaixo da zona das raízes, continuando a mover-se para baixo, até alcançar os reservatórios de água subterrânea.
Ao juntar-se à massa da água subterrânea, a água infiltrada move-se através dos poros da matéria do subsolo podendo, eventualmente, reaparecer na superfície em diferentes locais dependendo de diversos fatores que gerenciam os fluxos subterrâneos e suas interações com a superfície topográfica e as águas superficiais. Os cursos, carreando as águas de escoamento superficial e as descargas naturais da água subterrânea, eventualmente as fazem retornar ao oceano. Um outro tipo de água chega também à superfície terrestre, associada às emanações magmáticas e tem sido denominada de água juvenil ou primária. A relevância dessas águas para o ciclo hidrológico tem sido objeto de discussão na comunidade geológica. Essas águas primárias têm um alto teor de substâncias dissolvidas e os volumes que, efetivamente, chegam à superfície têm sido considerados como pouco significantes para o ciclo hidrológico.
O ciclo hidrológico é, pois, o sistema pelo qual a natureza faz a água circular dos oceanos para a atmosfera e retornar, superficial e subterraneamente, aos oceanos por vias tortuosas, umas curtas e outras longas, quer quanto ao tempo, quer quanto ao espaço. Os agentes que participam desse processo são a irradiação solar, a gravidade, a atração molecular e a capilaridade. De uma maneira geral, o ciclo hidrológico pode ser dividido em três setores distintos. O sistema hidrometeorológico está relacionado com a porção aérea do ciclo, envolvendo o processo de evaporação, evapotranspiração e precipitação. O sistema hidrográfico cobre os aspectos superficiais do ciclo, envolvendo os diversos cursos de águas que se direcionam aos oceanos.
O sistema hidrogeológico, por sua vez, está relacionado à porção subterrânea do ciclo, envolvendo processos de infiltração, além de fluxos horizontais e verticais subsuperficiais
Representação esquemática da porção subterrânea do Ciclo Hidrológico
Termos fundamentais dos Recursos Hídricos Subterrâneos. Camada rochosa que armazena e transmite a água Aqüífero Aqüífero Livre ou Freático Sem camada confinante Com camada confinante Aqüífero Confinado ou Artesiano Poço Freático Relacionado ao aqüífero livre Poço Artesiano Relacionado ao aqüífero confinado Nível piezométrico acima da topografia Poço Artesiano Jorrante Nível da água no aqüífero livre Nível Freático Nível Piezométrico Nível da água no poço arteziano
ÁGUAS SUPERFICIAIS Como foi mostrado na discussão do ciclo hidrológico, existe uma interação bastante importante entre os recursos hídricos superficiais e as águas subterrâneas. De uma maneira geral, a parte superficial do ciclo hidrológico é formada pelos oceanos e mares, rios, lagos e outros reservatórios, pântanos, etc. A quantidade de água que se acumulará nesses elementos será função de uma série de fatores, como clima, taxa de evaporação, índice pluviométrico local, interação com outros elementos do ciclo, etc. Conforme discutido nos itens anteriores, cerca de 94% da água da terra está concentrada nos mares e oceanos. Apesar da grande importância dessas regiões para o balanço hídrico mundial e para a preservação da vida humana no que concerne ao equilíbrio de nosso ecossistema, essas águas tem uma salinidade muito elevada o que as inviabilizam para o consumo humano. Elas não contribuem, portanto, para compor a quantidade de água doce disponível na Terra.
Nas regiões costeiras do mundo, as interações das águas do mar com as águas subterrâneas tem representado um problema bastante sério para o abastecimento populacional. São bastante comuns as cunhas de água salgada que interagem com os aqüíferos contaminando-os e exigindo um controle muito rígido na alocação de poços e nas relações espaciais entre poços e/ou redes de poços. Outro elemento de importância na hidrologia superficial é a rede de drenagem que, gradual e continuamente, se dirige para os oceanos e mares. Essa água constitui um dos elementos físicos mais importantes na composição da paisagem terrestre, interferindo na vida animal-vegetal e humana, a partir da interação com os demais elementos .
Contaminação das Águas + Águas Superficiais Águas Subterrâneas Possui organismos patogênicos ou substâncias tóxicas e/ou radioativas em teores prejudiciais à saúde do homem. Água Contaminada Depende da utilização da água, pode estar poluída para um determinado fim e para outro não Água Poluída EX: Temperatura muito alta, poluída para determinada espécie de peixe. Piscicultura
Principais Fontes Poluidoras Quando a fonte está concentrada numa determinada superfície ou ponto. Ex.: um poço tubular Fontes Pontuais Quando a fonte de contaminação se estende por uma grande superfície, como é o caso de áreas urbanas ou de irrigação. Fonte Difusa Fossas sépticas Águas residuais e esgotos domésticos Fertilizantes agrícolas Lodos de estações de tratamento
Planta de produção de alumínio da Albrás (Barcarena/PA) Lodo resultante da Estação de decantação em Barcarena/PA
Aterros Sanitários Lixões Urbanos Chorume e suas conseqüências
Lixão do Aurá caracterizado por um amontoado de lixo a céu aberto sem qualquer preocupação sanitária. (situação em 1997). Aterro Sanitário do Aurá, com as plantas de bioremediação. (situação em 2001).
Lixo doméstico queimado Cinzas diluídas pela chuva Vazamentos de tanques de armazenamento Resíduos de mineração Vazamentos de oleodutos, gasodutos, coletores de esgoto Acidentes com caminhões transportadores de produtos químicos Escoamento (superficial) ou percolação (subterrânea) do excesso de água de irrigação até os cursos de água ou até o nível freático. Irrigação Sólidos dissolvidos ou em suspensão oriundos dos veículos automotores, resíduos de óleo e graxa, fezes humanas e de animais... Run-off Urbano
Poluentes atmosféricos Poluição Urbana Emissões de automóvel, fumaça de industrias, incinerações, etc. Contaminantes podem ser introduzidos durante a perfuração. Poços produtores (óleo, gás, energia geotérmica e água Cimentação deficiente e/ou revestimento corroído, podem contaminar de um aqüífero para outro Poços mal construídos Fáceis de contaminar e, abandonado, servem de depósito de lixo Poços escavados (Amazonas)
Poço escavado ou Amazonas Poços de Serviços e Combustíveis
Esterco de animais Currais , aviários, etc. Material de decomposição humana em áreas de nível freático raso Cemitérios Intrusão da água do mar Problema em áreas costeiras (Exemplo da área do Atalaia) Observação Importante: Não basta se “desconfiar” de que a água está contaminada, tem que ser comprovado! Tem que ser demonstrado que a poluição provém de determinada área (cemitério, posto de serviço, industria, etc.)
O estudo dos fluxos hídricos subterrâneos tem sido uma importante ferramenta no estudo da contaminação das águas e da ocupação urbana
A Água como um Recurso Hídrico A água sempre foi considerada um bem livre e de uso comum (“de graça”)! A maior descarga de Água doce do Planeta. Principalmente na Amazônia Brasil: quinto país do mundo, em território e em população Destaca-se no cenário mundial como detentor de 53% da água doce da América do Sul e 12% do total mundial Abundância trouxe a cultura do desperdício e a não realização de investimentos no setor para um uso e proteção mais eficientes
A cobra representativa da ordem de valores dos 30 mais importantes matérias primas minerais do mundo. O tamanho de cada bola e o número associado representam a ordem de importância do bem mineral.
A distribuição da água doce em território nacional mostra que nas bacia hidrográficas do Amazonas e Tocantins estão localizadas cerca de 78% da produção hídrica do Brasil. Essa região possui uma densidade populacional de cerca de menos de 2 a 5 hab/km2 Densidade populacional na bacia do São Francisco é de 5 a 25 hab/km2 com somente 1.7% da água do país Densidade populacional na bacia do Paraná é de 25 a 100 hab/km2 (média de 53 hab/km2 com somente 6% da água do país Os problemas de abastecimento no Brasil decorrem, da combinação do crescimento exagerado das demandas e da degradação das qualidades das águas a níveis nunca imaginados. Conseqüência da expansão desordenada dos processos de urbanização e industrialização, a partir de 1950.
A Região de Belém e Ananindeua A situação dos recursos hídricos de Belém, apesar de sua localização na região de maior descarga de água doce do Planeta, também merece preocupação. O crescimento desordenado da região metropolitana em geral, e da cidade em particular, vem ocasionando uma aceleração dos processos de degradação dos recursos ambientais, principalmente as águas. E as políticas desenvolvidas pelos poderes públicos constituídos não têm contemplado a utilização eficiente da água. A expansão demográfica da cidade e arredores, com o aporte de uma população associada às chamadas áreas de ocupação ilegal (invasões), têm contribuído para um crescimento da demanda de água potável, para a qual o atual sistema de abastecimento não está preparado.
Águas Meteóricas A Precipitação anual média de Belém, segundo as séries climatológicas dos períodos de 1931–1960, e 1961–1990, é de 2 761,6 mm e 2 892,7 mm, respectivamente (INMET, 1998).
A região de Belém e Ananindeua está inserida dentro de um contexto climático e meteorológico responsável por cerca de 2800 mm de chuva anuais, que caem sobre terrenos subhorizontais e cobertos por unidades de solos em que predominam frações arenosas de boa permeabilidade. Isso possibilita que processos de infiltração conduzam boa parte das águas pluviais até a subsuperfície onde se acumulam nos reservatórios subterrâneos. Reservas Hídricas Subterrâneas Belém/Ananindeua Fortaleza 10. 68 bilhões de m3 695 milhões m3 71,2 milhões de m3/ano são renováveis
Águas Subterrâneas X Águas Superficiais 1- Mais abundantes 2- Melhores qualidades Físico-químicas e Bacteriológicas 3- Mais protegidas contra contaminação 4- Mais baratas (abastecimento) 5- Dispensa longas redes de distribuição (poço no local) 6- Permite investimentos gradativos com a demanda
ANANINDEUA BELÉM Abastecimento de Água de Belém Aterro Sanitário do Aurá Lago Bolonha Lago Água Preta Adutora do rio Guamá RIO GUAMÁ
Projetos de Abastecimento de Água Área do Riacho Doce
O Papel da Sociedade LEGISLAÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS Os recursos hídricos têm sido reconhecidos pelos poderes públicos como um bem mineral e, dessa forma, têm sido amparados por um arcabouço legal e constitucional, abrangendo os níveis Federal, Estadual e Municipal. considera as águas subterrâneas como bens imóveis, associados à propriedade da terra Código das Águas de 1934 uma grande mudança no status das águas - bem público de propriedade dos Estados e Distrito Federal Constituição Federal de 1988
Denominada de Lei das Águas, representou um marco importante na legislação das águas: Bacias Hidrográficas como unidade de Gestào, Cobrança pelo uso da água, etc. Lei Federal Nº 9.433 de 8/01/1997 Criou a Agência Nacional de Água – ANA, órgão responsável pela execução da Política Nacional dos Recursos Hídricos e pela implantação da Lei das Águas, que disciplina o uso dos recursos hídricos no Brasil. Lei Federal Nº 9.984 de 7/06/2000 A lei 9433/97, lei das águas e a lei 9984/00, que criou a ANA representam marcos históricos no processo de gerenciamento dos recursos hídricos no Brasil. Elas modificaram totalmente as relações de poder no controle e gestão dos recursos hídricos, proporcionaram aos usuários a possibilidade de participação no processo, através dos comitês de bacia.
Dispõe sobre a Política Estadual de Recursos Hídricos e instituí o Sistema de Gerenciamento de Recursos Hídricos do Estado. Representa um marco na legislação estadual e um importante passo no estabelecimento de diretrizes para a gestão dos recursos hídricos. LEI Nº 6.381 de 25/07/ 2001 PROPOSTAS A SEREM ANALISADAS (Matta, 2002) Implementação de um amplo programa de educação hidroambiental, enfatizando o elemento água, através de políticas interdisciplinares, envolvendo as instituições públicas e privadas, ongs, associações comunitárias e parcerias em geral, utilizandoprincipalmente aquelas com experiência comprovada no tema e sistematizada através de parcerias com os poderes públicos municipais e estaduais. 1- EDUCAÇÃO HIDROAMBIENTAL
2- FORMAÇÃO DE COMITÊS DE BACIA 3- PROMOÇÃO DE FÓRUNS DE DEBATES Promoção de um conjunto de “Fóruns de Debates” sobre a problemática dos recursos hídricos municipais e estaduais, organizados pelos poderes públicos, onde participem representantes do governo, da sociedade, das associações de classes, das instituições de ensino e da classe política. 4- MONITORAMENTO DOS RECURSOS HÍDRICOS 5- ÁGUA MINERAL Os recursos hídricos disponíveis podem ser utilizados para aumentar a arrecadação do estado possibilitando o financiamento das atividades hidroambientais e de gestão dos próprios recursos. Sabe-se que o segmento da indústria de Água Mineral Natural é um dos que mais cresce dentro do setor mineral.
Estabelecimento de um amplo projeto institucional de proteção aos Recursos Hídricos de uma maneira geral. A elaboração desses projetos deve começar com o equacionamento dos problemas hidroambientais da grande Belém e do Pará, em geral. 6- PROTEÇÃO HIDROAMBIENTAL 7- PROJETOS INSTITUCIONAIS DE COMBATE A POBREZA 8- FORMAS DE ABASTECIMENTO 9- FISCALIZAÇÃO SOBRE O USO DOS RECURSOS HÍDRICOS 10-DESENVOLVIMENTO DE UM PLANO DE SANEAMENTO BÁSICO 11- PLANEJAMENTO EM RELAÇÃO AOS RECURSOS HÍDRICOS 12- REUTILIZAÇÃO DA ÁGUA
13- CAMPANHA DE ECONOMIA OBRIGATÓRIA DE ÁGUA 14- PROGRAMA DE PROTEÇÃO COSTEIRA 15- PROGRAMA DE PROTEÇÃO COSTEIRA 16- PROGRAMAS DE CAPACITAÇÃO E RECICLAGEM PROFISSIONAL 17- PARCERIAS NA GESTÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS Atualmente existem, no mundo inteiro, organizações financeiras disponíveis para a busca de parcerias em programas amplos na área hidroambiental, a exemplo da parceria de US$ 50 milhões estabelecida entre o grupo HSBC, uma das maiores corporações financeiras internacionais, com três organizações ambientalistas para apoiar projetos ao redor do mundo. No Brasil, o HSBC vai investir US$ 5 milhões em programa de Conservação e Gestão de Água Doce com o WWF-Brasil (WWF, 2002).
