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GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO Autores: Prof. Daniel Fernandes Novaes Pimenta [professordanielpimenta@gmail.com] Prof.(a) Paula Afonso de Oliveira Pimenta [ambiental.paula@gmail.com] Poços de Caldas – Minas Gerais 2016 NATUREZA ÁGUA VIDA GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 1 Sumário Aula 1 – Água e seus usos múltiplos ............................................................................................. 2 Tema 1.1 – Distribuição das águas e seus usos múltiplos ......................................................... 2 Tema 1.2 – Bacia Hidrográfica ................................................................................................... 7 Aula 2 – Características das águas naturais ................................................................................ 12 Tema 2.1 – Características químicas das águas naturais ........................................................ 12 Tema 2.2 – Características físicas e biológicas das águas naturais ......................................... 16 Aula 3 – Poluição e contaminação dos mananciais..................................................................... 20 Tema 3.1 – Poluição das águas ............................................................................................... 20 Tema 3.2 – Autodepuração dos cursos d’água e IQA ............................................................. 25 Aula 4 – Gestão de Recursos Hídricos ......................................................................................... 31 Tema 4.1 – Gestão de Recursos Hídricos e a PNRH ................................................................ 31 Tema 4.2 – Gestão de Recursos Hídricos e o SNGRH .............................................................. 35 Aula 5 – Instrumentos de gestão ................................................................................................ 39 Tema 5.1 – Plano de Recursos Hídricos e Enquadramento de corpos d’água ........................ 39 Tema 5.2 – Outorga e Cobrança pelo uso da água ................................................................. 44 Aula 6 – Manejo de bacias hidrográficas em áreas rurais........................................................... 48 Tema 6.1 – Práticas Conservacionistas ................................................................................... 48 Tema 6.2 – Serviços Ambientais: Água ................................................................................... 53 Aula 7 – Manejo de bacias hidrográficas em áreas urbanas ....................................................... 57 Tema 7.1 – Urbanização e Recursos Hídricos ......................................................................... 57 Tema 7.2 – Drenagem Urbana ................................................................................................ 61 Aula 8 – Saneamento básico – Parte I ......................................................................................... 66 Tema 8.1 – Introdução ao saneamento básico ....................................................................... 66 Tema 8.2 – Princípios do tratamento de águas residuárias. ................................................... 69 Aula 9 – Saneamento básico – Parte II ........................................................................................ 74 Tema 9.1 – Abastecimento de água: Tecnologias de tratamento. ......................................... 74 Tema 9.2 – Abastecimento de água: Consumo, Adução, Reservação e Distribuição ............. 78 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO ............................................................................................................. 82 SAIBA MAIS .................................................................................................................................. 93 GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 2 Gestão de Água e Saneamento Aula 1 – Água e seus usos múltiplos Tema 1.1 – Distribuição das águas e seus usos múltiplos Caro estudante, é com muita satisfação e prazer que lhe convido para iniciarmos essa disciplina, Gestão de Água e Saneamento. Vamos começar citando o saudoso poeta mineiro, Guimarães Rosa: “A água de boa qualidade é como a saúde ou a liberdade: só tem valor quando acaba” Guimarães Rosa Abriremos essa disciplina com essas sabias palavras, e a partir de agora vamos começar a construir os argumentos e contra-argumentos necessários para discutirmos esse tema tão importante: ÁGUA. Então vamos começar! Nossa primeira aula versará sobre o Tema 1.1 – Distribuição das águas e seus usos múltiplos – e tem como objetivo apresentar-lhe alguns temas que são fundamentais para a gestão das águas: • Distribuição da água no Planeta • Ciclo hidrológico • Usos múltiplos da água • Situação hídrica do Brasil • Escassez hídrica Para começarmos nossas discussões sobre o gerenciamento, a organização, a administração e o uso racional da água, vamos definir o que é água e o que é recurso hídrico, vamos conhecer o modo como a água está distribuída no planeta Terra e avaliar como a humanidade tem utilizado esse recurso. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 3 O que é água? O termo água refere-se, via de regra, ao mineral ou elemento natural, constituído por duas moléculas de hidrogênio e uma molécula de oxigênio (H20), que é encontrado em seu estado líquido a temperatura ambiente e apresenta uma série de propriedades específicas e extraordinárias, como elevado calor específico (1,0 cal/g.ºC), baixa viscosidade, tensão superficial, e principalmente uma elevada capacidade de dissolução de inúmeras substâncias químicas e gases (LIBÂNIO, 2010). Desse modo, podemos dizer que água “pura” é um conceito hipotético, uma vez que a água apresenta elevada capacidade de dissolução e transporte e, em seu percurso, superficial ou subterrâneo, pode incorporar um grande número de substâncias. Onde está a água? Nada está parado, tudo está em movimento, os planetas estão se movendo, as placas tectônicas também. E a água, onde está? Está nas profundezas do solo, na atmosfera, nos oceanos, na superfície, está sempre em movimento cíclico, no ciclo hidrológico. Definindo: Ciclo hidrológico: Processo natural de circulação da água na terra, onde o sol é fonte primária de energia e “motor” de todo o processo (Figura 1). Figura 1 – Ciclo Hidrológico. Fonte: FINOTTI et al, 2009. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 4 A maior parte da água do planeta encontra-se nos oceanos, que contém 97,5% de toda a água existente no globo, sendo, portanto, água salgada. Os 2,5% restantes, são de água doce, com baixa salinidade. Sabemos também, que aproximadamente 75% das superfícies do nosso planeta são ocupadas por água, no entanto, uma pequena parcela desse todo está disponível para os seres humanos. É sabido que menos de 1% de toda a água do planeta está prontamente disponível para os seres humanos, pois uma grande parte está nos oceanos e outra parcela significativa de água doce está congelada e inacessível nas calotas polares. Começamos então a fazer algumas inferências: Sabendo que temos pouca água disponível, começamos, então, a pensar a gestão de águas não só pela ótica da hidrologia, que é a ciência que trata da água na terra, mas também pela ótica da economia, que é a ciência que estuda relações entre a demanda e o consumo dos recursos. Observe que agora utilizamos a palavra recurso, surge, então, o próximo questionamento. O que é recurso hídrico? Quando há abundância de água, ela pode ser tratada como bem livre, sem valor econômico, entretanto, com o crescimento da demanda começam a surgir conflitosentre usos e usuários da água que passa a ser escassa, precisando, então, ser gerida como bem econômico. Neste cenário passamos a considerar que a água é um bem de domínio público e um recurso natural limitado, dotado de valor econômico, como regulamentado pela lei federal 9433/97 (Política Nacional de Recursos Hídricos - PNRH), uma lei de grande importância para nossos estudos e que será abordada várias vezes ao longo dessa disciplina. Usos múltiplos Utilizamos a água para diferentes finalidades, estas podem ser divididas em dois grupos genéricos de uso. Alguns usos implicam na retirada de água das coleções hídricas, enquanto, outros estão associados a atividades que se desenvolvem no próprio ambiente aquático: GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 5 Uso consuntivo: Quando a água é captada do manancial superficial ou subterrâneo e somente parte dela retorna ao reservatório natural. Usos nos quais há perdas entre o que é derivado e o que retorna ao manancial. Exemplo: Abastecimento de água, abastecimento industrial, irrigação. Uso não consuntivo: Toda a água captada retorna ao manancial de origem. Embora não haja perdas de água em termos quantitativos, pode haver poluição durante este tipo de uso e perdas qualitativas podem ser observadas. Exemplo: Geração de energia elétrica, navegação fluvial, aquicultura, recreação e harmonia paisagística, diluição, assimilação e transporte de esgoto e resíduos líquido. Escassez Hídrica Durante muito tempo a água foi tratada como um bem livre, ou seja, acreditava-se na abundância de água e não se acreditava na sua finitude, dado ao fato do volume de água no planeta não se alterar e estar sempre em movimento cíclico (ciclo hidrológico). Contudo, este conceito se alterou e a água a passa a ser considerada como um recurso natural com valor econômico, sendo cada vez mais recorrente a preocupação de todos os setores da sociedade com a escassez quantitativa e qualitativa da água. Escassez quantitativa: É a escassez proveniente da falta de recurso em quantidade adequada para determinado uso. Naturalmente há no planeta uma distribuição desigual da água, há regiões do planeta com muita água disponível e outras que vivem em graves condições de seca. Escassez qualitativa: É a escassez proveniente da falta de recurso em qualidade adequada para determinado uso. Este é um tipo de escassez que decorre da poluição das águas subterrâneas e superficiais, principalmente pelo lançamento de esgoto in natura. BONS ESTUDOS! GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 6 Referências: BRASIL. Lei nº 9.433, de 8 de janeiro de 1997. Institui a Política Nacional de Recursos Hídricos, cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, regulamenta o inciso XIX do art. 21 da Constituição Federal, e altera o art. 1º da Lei nº 8.001, de 13 de março de 1990, que modificou a Lei nº 7.990, de 28 de dezembro de 1989. FINOTTI, Alexandra R. et al. Monitoramento de recursos hídricos em áreas urbanas. Caxias do Sul: Educs, 2009. 272 p. LIBÂNIO, M. Fundamentos de qualidade e tratamento de água. Campinas: Átomo, 2010. Tucci, C. 2000. (org.) Hidrologia – ciência e aplicação. Editora da Universidade, ABRH, Porto Alegre. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 7 Gestão de Água e Saneamento Aula 1 – Água e seus usos múltiplos Tema 1.2 – Bacia Hidrográfica Caro estudante, daremos início ao Tema 1.2 com uma bela observação poética dos fenômenos hidrológicos que estudaremos: Uma gota de chuva A mais, e o ventre grávido Estremeceu, da terra. Através de antigos Sedimentos, rochas Ignoradas, ouro Carvão, ferro e mármore Um fio cristalino Distante milênios Partiu fragilmente Sequioso de espaço Em busca de luz. Um rio nasceu. (Antologia Poética Vinicius de Morais, 1954) A chuva, a terra, os sedimentos, as rochas, a luz, o rio, são todas partes fundamentais da nossa existência neste planeta, que a bilhões de anos têm evoluído até este ambiente atual, rico em recursos naturais e com uma atmosfera hospitaleira. Conhecer o ciclo da água doce no planeta e os processos de precipitação, escoamento superficial e infiltração, são fundamentais para gerir os recursos hídricos e controlar a salubridade ambiental (saneamento). Estes conhecimentos podem ser mais facilmente assimilados e aplicados quando definimos a bacia hidrográfica como o espaço destinado para o estudo e o planejamento ambiental e urbano. O que é uma Bacia Hidrográfica? Podemos definir bacia hidrográfica como sendo: a) A área definida topograficamente, drenada por um curso d’água ou um sistema conectado de cursos d’água, tal que toda vazão efluente seja descarregada por uma simples saída. b) Uma área natural de captação de água da chuva que faz convergir os escoamentos para um único ponto de saída, seu exutório. Ademais, a rede de drenagem é GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 8 composta por vários afluentes que confluem para um leito de cota mais baixa (rio principal), que desagua até a foz (TUCCI, 2007) c) A bacia hidrográfica é a unidade territorial para implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos e atuação do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos (Lei 9.433/97) Figura 2 - Desenho esquemático de uma bacia hidrográfica. Fonte: Adaptado de Tucci, 2007. A bacia hidrográfica é delimitada por dois tipos de divisores e águas: divisor freático e divisor topográfico. O divisor freático é, em geral, determinado pela estrutura geológica dos terrenos, sendo influenciado pela topografia, estabelecendo os limites dos reservatórios de água subterrânea, de onde é derivado o deflúvio básico da bacia. Já o divisor topográfico consiste na linha imaginária que acompanha as maiores altitudes do local e topos de morros, separando uma bacia da outra (TONELLO, 2005). Conhecer a bacia hidrográfica é conhecer também como os fatores naturais e antrópicos se interagem e geram os impactos positivos e negativos que visualizamos na bacia hidrográfica rural e urbana. Precipitação; Infiltração e Escoamento Superficial. Precipitação A precipitação pode ser definida como a água proveniente da condensação do vapor d’água da atmosfera que é depositada na superfície terrestre. Há diferentes formas da água GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 9 se deslocar da atmosfera para a superfície, mas a forma mais comum e conhecida é a precipitação de água na forma líquida, a chuva. Vamos considerar a chuva a nossa variável de entrada (“input”) no ciclo da água, ou seja, será a partir dela que analisaremos o sistema hidrológico e iniciaremos nossas observações sobre a infiltração e o escoamento superficial. Infiltração Infiltração é a passagem de água da superfície para o interior do solo. Processo que depende fundamentalmente da água disponível para infiltrar (chuva) e da quantidade de água presente no solo. A infiltração é fundamental para garantir água em quantidade e qualidade adequada no período de seca (estiagem), pois esta água que infiltra, abastece o interior do solo e alimenta as nascentes e cursos d’água, quando não está chovendo, evento este, conhecido como deflúvio de base (vazão de água subterrânea). Aumentando a infiltração podemos aumentar a disponibilidade hídrica nos períodos de estiagem, sendo fundamental para tanto, a preservação da vegetação nos topos de morro, nas encostas, no entorno das nascentes e rios. O processo de infiltração também é fundamental para controlar o escoamento superficial e evitar a erosão hídrica e as inundações.Escoamento superficial O escoamento superficial refere-se ao deslocamento da água pela superfície, sendo um dos segmentos do processo hidrológico. Imaginemos a seguinte situação: Condensação do vapor de água  Precipitação  Infiltração  Escoamento superficial A água da chuva que atinge um solo seco irá ser rapidamente deslocada para o interior do solo, que está avido por água. Aos poucos, esse solo atingirá sua capacidade máxima de reter água e passará a permitir que apenas uma fração constante da água da chuva penetre no solo. A partir desse momento, uma fração da água infiltra e a outra escoa pelo terreno, formando o escoamento superficial. Bacias Hidrográficas Urbanizadas Ao avaliarmos uma bacia hidrográfica urbanizada nos deparamos com uma série de fatores negativos, quanto à qualidade e à quantidade do recurso e às condições de higidez do ambiente. Podemos citar: GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 10 • Impermeabilização do solo; • Aumento do escoamento superficial e redução da infiltração; • Deslizamentos de massa e inundações recorrentes; • Lançamento de efluentes (esgoto doméstico); • Má disposição dos resíduos sólidos (lixo urbano); • Aumento da demanda por água tratada A urbanização gera uma série de impactos nos recursos hídricos, que reduzem a qualidade e a quantidade de água disponível, em contrapartida, observa-se um aumento na demanda por água tratada. Surgindo então a pergunta, como vamos abastecer a população urbana com água de qualidade e em quantidade adequada? Como produzir água? Todo e qualquer trabalho que se faça na superfície para segurar a água, evitando ou dificultando a formação de enxurradas, irá permitir maiores taxas de infiltração e lençóis freáticos com mais água (VALENTE e GOMES, 2001). O lençol é, portanto, um fantástico reservatório subterrâneo capaz de regularizar vazões de cursos d'água em bacias de captação. Usar tal capacidade é mais inteligente do que construir reservatórios superficiais (barragens) para armazenar água (VALENTE e GOMES, 2001). Evitando ainda, que a água das chuvas escoe rapidamente, e possa a vir causar desastrosas inundações. BONS ESTUDOS! Referências: BRASIL. Lei 9.433, de 8 de janeiro de 1997. Institui a Política Nacional de Recursos Hídricos, cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, regulamenta o inciso XIX do art. 21 da Constituição Federal e altera o art. 1º da Lei nº 8.001, de 13 de março de 1990, que modificou a Lei nº 7.990, de 28 de dezembro de 1989. TONELLO, K. C. Análise hidroambiental da bacia hidrográfica da cachoeira das Pombas, Guanhães, MG. 2005. 69p. Tese (Doutorado em Ciências Florestal) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 11 TUCCI, C. E. M. Hidrologia: ciência e aplicação. 4. ed. Porto Alegre: Editora da UFRGS/ABRH, 2007. 943p. VALENTE, O.F.; GOMES, M.A. Revitalização da capacidade de produção de água da Microbacia do Ribeirão São Bartolomeu – Viçosa – MG. Projeto preparado pelo Programa de Gestão de Bacias Hidrográficas do Centro Mineiro para Conservação da Natureza (CMCN), Viçosa – MG, janeiro, 2001, 44p GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 12 Gestão de Água e Saneamento Aula 2 – Características das águas naturais Tema 2.1 – Características químicas das águas naturais Caro estudante, daremos início a nossa segunda aula e vamos abordar um tema muito interessante e fundamental: Características das Águas Naturais. Mas antes de iniciarmos, pense um pouco sobre as reflexões de Heráclito de Éfeso, elaboradas em tempos bem remotos. “Um homem nunca se banha duas vezes no mesmo rio. Porque o homem nunca é o mesmo. E nunca é o mesmo rio” Heráclito de Éfeso (470 d.C) Para verificarmos as condições de um ambiente natural e controlar a qualidade e a quantidade da água em dado local, é essencial selecionarmos algumas características para monitoramento e controle. Uma máxima do controle ambiental é “Só controla quem mede”. Para avaliarmos a presença ou a ausência de poluentes é necessário conhecermos as características de uma água limpa e de uma água poluída. Precisamos medir as variáveis adequadas para podermos controlar e gerir os ambientes naturais e antrópicos. As características das águas naturais podem ser subdivididas em três grupos:  Características químicas;  Características Físicas; e  Características Biológicas O Tema 2.1 irá tratar das características químicas. Vamos lá! Características químicas pH: Representa a concentração de íons hidrogênio H+ (em escala logarítmica), dando uma indicação sobre a condição de acidez (pH < 7), neutralidade (pH = 7) ou alcalinidade (pH > 7) da água. Como o pH é expresso em escala logarítmica, o incremento ou decréscimo de uma unidade de pH corresponde, respectivamente, um aumento de dez GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 13 vezes em alcalinidade e acidez. A maioria das águas naturais superficiais tendem a apresentar um pH próximo da neutralidade devido a sua capacidade de tamponamento. Alcalinidade: Representa a capacidade das águas em neutralizar ácidos e minimizar variações significativas nas águas naturais (tamponamento). A alcalinidade natural é devida principalmente a bicarbonatos, originários da dissolução de rochas (ex. calcário) e da própria reação do CO2 com a água. As formas principais de alcalinidade são devido à bicarbonatos (HCO3 -), carbonatos (CO3 2-) e hidróxidos (OH-). Acidez: Representa a capacidade das águas em neutralizar bases e minimizar variações significativas nas águas naturais (tamponamento). Estão presentes na água alguns gases dissolvidos como o CO2 (acidez carbônica) e também alguns ácidos provenientes da matéria orgânica dissolvida na água (ácidos húmicos e fúlvicos), que conferem acidez natural às águas. Dureza: A presença de cátions multivalentes, principalmente cálcio (Ca2+) e magnésio Mg2+) conferem dureza as águas. Esta característica está associada à redução da formação de espuma na água quando em contato com sabão e também está relacionada com os problemas de incrustações nas tubulações e reservatórios de água quente. Conhecendo a dureza de uma água podemos prever esses problemas e também conhecer um pouco sobre as características geológicas da bacia hidrográfica. Nitrogênio: O nitrogênio está presente em diferentes ambientes (ar, água e solo), em concentrações e formas distintas (ciclo do nitrogênio). As formas mais importantes de nitrogênio em corpos d’água são: Nitrogênio orgânico ( N-org); Nitrogênio amoniacal (N-NH3 ou N-NH4 +); Nitrito (NO2 - ) e Nitrato (NO3 -) (Figura 1) O nitrogênio, assim como o fósforo, é considerado nutriente essencial para o crescimento de algas, plantas aquáticas e cianobactérias. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 14 Figura 3 - Ciclo do nitrogênio Fósforo: No ambiente aquático, o fósforo pode se apresentar nas formas orgânica ou inorgânica, solúvel (matéria orgânica dissolvida) ou particulada (biomassa ou compostos minerais). A parcela orgânica é proveniente do fósforo que está presente nos organismos aquáticos e outras matérias externas que porventura podem compor esta parcela. A parcela inorgânica se deve a lixiviação de rochas fosfatadas e está relacionada com as características geológicas da bacia hidrográfica. Por estar presente no ambiente em menores concentrações que o nitrogênio, é considerado, por vezes, o nutriente limitante ao crescimento de algas, plantas aquáticas, e cianobactérias. Oxigênio dissolvido: Consideradoum dos mais importantes parâmetros de controle da poluição das águas naturais, principalmente no que se refere às águas superficiais (rios e lagos). O controle da concentração de oxigênio dissolvido na água está relacionado a dois fatores importantes: a) Solubilidade do oxigênio na água: A concentração máxima de oxigênio na água (na saturação) é naturalmente baixa, devido a sua baixa solubilidade. Ao nível do mar, por exemplo, a concentração de saturação é igual a 9,2 mg/L. b) Manutenção da vida aquática: A concentração de oxigênio dissolvido na água deve ser mantida acima de 5mg/L para que se preservem condições mínimas para existência de peixes e uma vida aquática equilibrada. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 15 Demanda bioquímica de Oxigênio (DBO): Representa a medida da quantidade de oxigênio necessária para a estabilização bioquímica da matéria orgânica presente em uma amostra, sendo, portanto, uma medida indireta da matéria orgânica biodegradável sob condições padronizadas. Demanda química de Oxigênio (DQO): Representa a medida de oxigênio requerido para a estabilização da matéria orgânica contida em uma amostra, suscetível à oxidação por um oxidante químico forte. Este método computa tanto a fração biodegradável da matéria orgânica quanto à fração não biodegradável. A DQO e a DBO são medidas de controle fundamentais para a caracterização do grau de poluição de um corpo d’água, pois, retratam de forma indireta o teor de matéria orgânica presente. As águas naturais limpas apresentam baixas concentrações de DBO, em torno de 5 mg/L, já o esgoto sanitário, que muitas das vezes é lançado in natura no ambiente, possui DBO em torno de 300 mg/L e DQO de 600 mg/L. Referências: LIBÂNIO, M. Fundamentos de qualidade e tratamento de água. Campinas: Átomo, 2010. VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos, 3. ed. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, Universidade Federal de Minas Gerais, v. 4, 2005. 452p. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 16 Gestão de Água e Saneamento Aula 2 – Características das águas naturais Tema 2.2 – Características físicas e biológicas das águas naturais Caro estudante, continuaremos a definir as características das águas naturais nesse Tema 2.2. Como mencionado anteriormente, as características das águas naturais podem ser subdivididas em três grupos:  Características químicas;  Características Físicas; e  Características Biológicas Vamos lá! Características físicas Turbidez A turbidez refere-se à interferência à passagem da luz através do líquido, sendo um indicativo indireto da quantidade de partículas coloidais e suspensas na amostra de água. A turbidez deve-se entre outras coisas, a presença de fragmentos de areia, silte, matéria orgânica e inorgânica particulada. Um parâmetro fundamental para os sistemas de abastecimento de água, que fazem uso dessa variável para definir desde o manancial de captação até a tecnologia de tratamento a ser utilizada pela Estação de Tratamento de Água (ETA). Em geral, a turbidez da água bruta de mananciais superficiais apresenta variações sazonais significativas entre os períodos de chuva e estiagem. Cor A cor refere-se à redução da intensidade da luz ao atravessar uma amostra de água, devido, entre outros aspectos, à presença de substâncias dissolvidas, geralmente compostos orgânicos, como os ácidos húmicos e fúlvicos, e também inorgânicos, principalmente ferro e manganês, que conferem naturalmente cor as águas. O lançamento de efluentes industriais, também podem conferir cor as águas e caracterizar cor em ambiente poluído. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 17 Sabor e Odor Dado ao fato de que a interação entre o gosto e odor, define o sabor, estas características são tratadas de forma conjunta. Naturalmente as águas podem apresentar gosto e odor, dado a elevada capacidade de solubilizar diferentes compostos, em estado sólido, líquido e gasoso. Assim como a cor, as águas podem apresentar sabor e odor de origem natural ou antropogênica. Característica muito utilizada para avaliar a qualidade das águas tratadas para abastecimento doméstico, tendo em vista que é necessário atender, além de padrões de potabilidade para substâncias químicas que representam risco à saúde, os padrões organolépticos. Analise a Figura 1 abaixo e identifique as características que apresentamos até então. Figura 4 - Padrão organoléptico de potabilidade. Fonte: Adaptado de Ministério da Saúde, 2011. Temperatura A temperatura está relacionada com a medida da intensidade de calor na água, influenciando nas propriedades da mesma e no modo como se dá as interações da água com o ambiente. Destacaremos algumas variáveis que estão diretamente relacionadas com a temperatura: i. Velocidade das reações químicas ii. Metabolismo dos microrganismos presentes iii. Concentração de oxigênio dissolvido iv. Solubilidade das substâncias Naturalmente a água sofre variações de temperatura ao longo do dia e das estações do ano, devido à energia irradiada pelo sol e pela localização da massa líquida no planeta. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 18 As variações podem ainda ser provocadas por despejos industriais e por águas de torres de resfriamento lançadas nos corpos receptores (rio ou lago). Características Biológicas Bactérias Coliformes Uma grande variedade de seres vivos habita os ambientes aquáticos, entre estes uma infinidade de microrganismos, que em grande monta são inofensivos aos seres humanos. Contudo, há também inúmeros organismos patogênicos, ou seja, capazes de causarem doenças infecciosas. A pesquisa direta dos patógenos (bactérias, vírus, helmintos e protozoários) demanda muito tempo e custos elevados, sendo portando, inviável como analise de rotina, para tanto, faz-se uso de organismos indicadores. O que são organismos indicadores de contaminação fecal? São organismos capazes de informar ou indicar que um ambiente foi contaminado por fezes e com isso as possibilidades (probabilidade) de encontrar organismos patogênicos são elevadas. Além desse requisito, outros devem ser atendidos para classificarmos um organismo como indicador de contaminação fecal: i. Presentes em grandes quantidades nas fezes ii. Facilmente isolados em laboratório iii. A análise deve ser rápida e econômica iv. Predominantemente não patógenas (ou baixa ifectividade) As bactérias do grupo coliformes são consideradas indicadores de contaminação fecal e mais especificamente a Escherichia coli (E.Coli) que é um indicador inequívoco de contaminação fecal. A identificação rápida e econômica da bactéria E.Coli, é fundamental no controle da poluição das águas por fezes de animais de sangue quente e na identificação de lançamentos de esgotos domésticos no ambiente aquático. Algas e Cianobactérias Algas e cianobactérias são organismos presentes em praticamente todo ambiente aquático superficial. Em condições de equilíbrio ecológico a presença desses organismos não apresenta nenhum inconveniente, contudo a floração e o crescimento descontrolado é um indicativo de poluição (eutrofização) e traz inúmeros problemas, como: I. Sabor e odor nas águas de abastecimento GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 19 II. Redução na carreira de filtração nas ETA’s III. Presença de cianotoxinas em concentrações significativas O controle dos ambientes aquáticos é fundamental para evitarmos inúmeros problemas ambientais, valendo sempre a máxima “É melhor prevenir que remediar”. Bons estudos e vamos seguindoem paz! Referências: LIBÂNIO, M. Fundamentos de qualidade e tratamento de água. Campinas: Átomo, 2010. MINISTÉRIO DA SAÚDE. Portaria Nº 2.914, de 12 de Dezembro de 2011. Dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Brasília, 2011. VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos, 3. ed. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, Universidade Federal de Minas Gerais, v. 4, 2005. 452p. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 20 Gestão de Água e Saneamento Aula 3 – Poluição e contaminação dos mananciais Tema 3.1 – Poluição das águas Caro estudante, é com satisfação e consideração que damos início a mais uma aula. Um dos maiores poetas da língua portuguesa (João Cabral de Melo Neto) nos inspira a começar os estudos: “A água, o vento, a claridade, de um lado o rio, no alto as nuvens, situavam na natureza o edifício crescendo de suas forças simples” (MELO NETO, 1994) Vamos Lá! Poluição das águas A temática dos recursos hídricos vem sendo discutida de forma mais intensa pela sociedade atual, preocupada com a rápida degradação (aspectos quantitativos e qualitativos) do recurso em questão e com a sua relação direta com a redução na qualidade de vida das populações. O Brasil tornou-se nas últimas décadas um país predominantemente urbano, e está em processo de constante urbanização. A expansão das cidades, de forma desordenada e inadequada, tem potencializado os impactos negativos ao meio ambiente e poluído principalmente as águas superficiais e subterrâneas das bacias hidrográficas urbanas. Concomitantemente a essa crescente poluição, a concentração da população nas cidades tem aumentado a demanda por água tratada em um ambiente degradado, criando cenários de escassez de água cada vez mais recorrentes. É fundamental destacarmos também a degradação da água nos ambientes rurais, dado que o Brasil, embora seja um país urbano, tem boa parte de sua economia fundamentada na agropecuária, e demanda grandes quantidades de área agricultável e água de boa qualidade para estes setores. A poluição das águas nas bacias rurais está relacionada, principalmente com o arraste de sedimentos, nutrientes e agrotóxicos para as coleções de águas. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 21 Mas a final, o que é Poluição? Como devemos conceituar? POLUIÇÃO A Politica Nacional do Meio Ambiente – PNMA (Lei 6938/1981) definiu poluição da seguinte forma: Poluição é a degradação da qualidade ambiental resultante de atividades que direta ou indiretamente: a) prejudiquem a saúde, a segurança e o bem-estar da população; b) criem condições adversas às atividades sociais e econômicas; c) afetem desfavoravelmente a biota; d) afetem as condições estéticas ou sanitárias do meio ambiente; e) lançem matérias ou energia em desacordo com os padrões ambientais estabelecidos; A PNMA definiu ainda que é o agente poluidor: POLUIDOR “Poluidor é a pessoa física ou jurídica, de direito público ou privado, responsável, direta ou indiretamente, por atividade causadora de degradação ambiental” (PNMA, 1981) De posse destes conceitos, temos condições de definirmos, o que é poluição das águas e quem é o agente poluidor das águas, correto? Sim, temos condições para tanto, contudo, precisamos ainda definir, ou melhor, diferenciar poluição e contaminação. Poluição das águas: qualquer alteração que prejudique o uso a que se destina. Contaminação das águas: toda alteração associada a riscos sanitários, ou seja, que podem causar danos à saúde humana, caso a água seja utilizada. Valendo destacar a seguinte máxima: “Toda água contaminada está poluída, mas nem toda água poluída está contaminada”. Pois bem, é de consenso que estamos poluindo e degradando nosso recurso mais precioso, vamos agora, então, destacar alguns importantes poluentes e quais são seus efeitos no meio ambiente (Figura 1). Precisamos conhecer os poluentes, suas formas de interação GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 22 com meio, suas fontes poluidoras e principalmente seus efeitos poluidores, para que possamos evitar e remediar a poluição. Figura 5 - Poluentes e seus efeitos poluidores. Fontes poluidoras Há diferentes fontes poluidoras (pontuais ou difusas) e diferentes agentes poluidores, podendo ser estes, de origem natural ou antrópica, e estarem localizados no meio urbano ou rural. Destacam-se as seguintes fontes: 1. Esgotos domésticos 2. Efluentes industriais 3. Resíduos sólidos 4. Pesticidas, fertilizantes e detergentes 5. Carreamento de partículas do solo 6. Percolação do chorume dos depósitos de lixo Poluição Pontual: Os poluentes gerados são lançados nos cursos d’água de modo concentrado, a exemplo do lançamento de esgoto doméstico e do efluente industrial, que realizam uma descarga pontual em um dado local do rio ou lago. Poluição Difusa: Os poluentes são careados pelas águas pluviais e atingem os cursos d´água de forma difusa, ou seja, em diferentes segmentos ao longo do rio, a exemplo da drenagem pluvial urbana, dos agrotóxicos e fertilizantes utilizados no meio rural. Poluente Efeito poluidor Consumo de oxigênio - desequilíbrio ecológico - Mortandade de peixes Crescimento excessivo de algas e cianobnactérias (eutrofização) - Toxicidade aos peixes (amônia) - Methemoglobinia (nitrito) - Poluição de águas subterrâneas Doenças de veiculação hídrica - Organismos nocivos à saúde humana Assoreamento - Perda de volume útil do corpo d'água - micropoluentes inorgânicos - Substâncias nocivas à saúde humana e a vida aquática Matéria orgânica não biodegradável - Toxicidade (Ex. pesticidas, detergentes, fármacos, POPs, etc.) - Espuma - Bioacumulação Metais pesados (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn, etc.) Matéria orgânica biodegradável (DBO) Nutrientes(N,P) Patógenos Sólidos em suspensão (SS) GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 23 Observação: Destaca-se que a poluição pontual é, por vezes, mais fácil de ser identificada e por isso remediada ou evitada. Contudo, a poluição difusa exige maiores esforços para coibir e identificar a fonte poluidora, exigindo que os órgãos ambientais preconizem as campanhas de conscientização junto aos entes envolvidos nas atividades potencialmente poluidoras. A ocupação urbana sem controle degrada os sistemas aquáticos pela introdução de fontes de poluição, como os efluentes domésticos e industriais, e o escoamento superficial urbano que contêm poluentes que podem alterar as características físico-químicas da água e prejudicar a comunidade biológica. Assoreamento A instalação de lotes residenciais e a implantação de obras públicas promovem uma intensa movimentação de terra nas bacias hidrográficas, com alterações significativas na topografia local, para permitir o assentamento da obra. A realização de cortes profundos e aterros de compensação podem deixar expostos às ações erosivas substratos frágeis. Neste cenário, vemos a água carrear inúmeras partículas sólidas para as cotas mais baixas do terreno (a calha do rio), promovendo uma constante deposição de sedimentos, que definimos como assoreamento. Os principais impactos negativos desse tipo de poluição estão relacionados à redução do volume útil dos cursos d’água, e ao aumento das inundações e também da deterioração da qualidade da água. Eutrofização A eutrofização é o crescimento excessivo das plantas aquáticas, tanto planctônicas quanto aderidas, a níveis tais que sejam consideradoscomo causadores de interferências com os usos desejáveis do corpo d’água (Thomann e Mueller, 1987). A ocorrência da eutrofização está relacionada com o aporte de nutrientes (nitrogênio – N; fósforo – P) tanto em ambiente urbano (lançamento de esgoto doméstico) como rural (lixiviação de fertilizantes). Os principais impactos negativos estão relacionados à redução do oxigênio dissolvido e a produção de toxinas provenientes do crescimento excessivo de cianobactérias. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 24 Referências BRASIL. LEI Nº 6.938, DE 31 DE AGOSTO DE 1981. Dispõe sobre a Política acional do Meio Ambiente, seus fins e mecanismos de formulação e aplicação, e dá outras providências. Diário Oficial da República Federativa do Brasil. Brasília, 1981. THOMANN, R. VB., MUELLER, J. A. PRINCIPLES OF SURFACE WATER QUALITY MODELING AND CONTROL. New York: Harper & Row, 1987. VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos, 3. ed. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, Universidade Federal de Minas Gerais, v. 4, 2005. 452p. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 25 Gestão de Água e Saneamento Aula 3 – Poluição e contaminação dos mananciais Tema 3.2 – Autodepuração dos cursos d’água e IQA Caro estudante, neste Tema 3.2, avaliaremos uma interessante capacidade do meio ambiente aquático, a capacidade de autodepuração. Iniciaremos nossos estudos com a ótica da filosofia ambiental: Reconhecer as forças da natureza, perceber a sua grandeza, e buscar um convívio harmonioso, exigirá atitudes e reflexões sinceras dos seres humanos para com a mesma. E acredite: A natureza sempre nos surpreenderá com suas demonstrações espontâneas de força. Nada cresce sem limites. Crescimento e limites aparecem juntos em várias combinações na realidade natural. O conceito de resiliência é um conceito bem interessante para definirmos como “prólogo” desse Tema 3.2. Resiliência: capacidade de um sistema suportar perturbações ambientais, mantendo sua estrutura e padrão geral de comportamento. Os corpos de água que se recuperarem mais rapidamente após os impactos do lançamento de efluentes domésticos ou industriais, serão classificados como de alta resiliência a estes tipos de perturbações. Matéria Orgânica O lançamento de matéria orgânica (MO) decomponível é um dos principais poluentes do ambiente aquático, devido ao consumo de oxigênio dissolvido no processo de degradação dessa matéria pelas bactérias decompositoras aeróbias, que utilizam o oxigênio como aceptor final de elétrons na respiração (Reação 1). MO + O.D + Bactérias aeróbias  CO2 + H2O + Energia + Novas Bactérias (Reação 1) O ambiente aquático possui naturalmente baixas concentrações de oxigênio dissolvido (O.D), e a manutenção de concentrações de O.D > 5 mg/L é essencial para termos um meio ecologicamente equilibrado. Concentrações de O.D < 5 mg/L são capazes de promover a evasão de algumas espécies de peixes e a morte de outras por asfixia. Sendo, GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 26 portanto, a matéria orgânica (expressa em termos de DBO ou DQO) e o O.D os dois dos mais importantes parâmetros de avaliação da poluição nas águas superficiais. Ambientes poluídos com matéria orgânica e a consequente mortandade de peixes por asfixia é um evento recorrente no Brasil, devido principalmente, ao lançamento de esgoto doméstico sem qualquer tipo de tratamento. A maioria dos munícipios não possui sistemas de tratamento de esgotos. Autodepuração dos cursos d’água A capacidade dos cursos d´água em assimilar a poluição por matéria orgânica, por meio de mecanismos essencialmente naturais, envolvendo operações e processos físico- químicos e biológicos, é denominada de autodepuração dos cursos d’água. A restauração do equilíbrio do meio aquático após as alterações induzidas pelos despejos líquidos, geralmente esgoto doméstico, ocorre em etapas sequenciais de autodepuração, sendo estas, apresentadas na Figura 1: Figura 6 - Zonas de autodepuração. Fonte: Adaptado de Braga et al.,2005. Na Figura 1 estão grafadas duas importantes variáveis para o controle da poluição: Oxigênio dissolvido e DBO. Observe o comportamento destas variáveis antes do despejo de esgoto e após as etapas de depuração. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 27 Zona de degradação A zona de degradação inicia-se logo após o despejo do esgoto no curso d’água e apresenta elevada concentração de matéria orgânica potencialmente decomponível (polímeros orgânicos); elevada concentração de sólidos, conferindo turbidez à água; inicia-se uma forte adaptação e proliferação bactérias aeróbias, que encontram um meio rico em alimento e propício ao crescimento bacteriano. A matéria orgânica (DBO) começa a ser consumida. Zona de decomposição ativa Na zona de decomposição ativa, as bactérias que degradam a DBO já estão mais adaptadas ao novo ambiente pós-impacto e degradam ativamente a matéria orgânica à custa do oxigênio dissolvido presente na água. A água apresenta seu estado mais deteriorado em função da acentuada queda do O.D e coloração ainda muito escura e com depósitos de lodo no fundo do corpo d´água. A concentração de O.D atinge seu mínimo e pode chegar até a zerar, criando um ambiente anaeróbio, quando o ambiente recebe esgoto in natura. Nesta fase. os processos de desoxigenação, retirada de oxigênio da massa líquida, prevalecem aos processos que adicionam oxigênio (reaeração). Um dos objetivos do tratamento de esgoto é reduzir a matéria orgânica presente e garantir que após o lançamento no corpo receptor, o O.D mínimo seja maior que 5,0 mg.L-1, evitando a evasão e mortandade de peixes por asfixia. Zona de recuperação Ao findar dessas fases de excessivo consumo de oxigênio, a concentração de DBO está bem abaixo do valor inicial encontrado na zona de degradação e há prevalência de material estável, não passivo de decomposição. Dessa forma, começa-se observar que os processos de reaeração estão prevalecendo e aumentando os valores de O.D. Uma maneira natural de aumentar a concentração de oxigênio na massa líquida (corpo receptor) é através das trocas gasosas que ocorrem entre o oxigênio dissolvido na superfície líquida e o oxigênio gasoso presente na atmosfera. A capacidade do líquido em absorver oxigênio atmosférico é diretamente proporcional a falta de oxigênio existente no mesmo. Quanto maior for o déficit, maior a “avidez” da GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 28 massa líquida pelo oxigênio, implicando em uma taxa de transferência maior (vide Figura 2). Neste momento, a água está mais clara e tem um aspecto estético mais agradável, já pode- se observar a redução do número de bactérias e o aparecimento de algas, que contribuem para adicionar oxigênio na água pela fotossíntese. Figura 7 - Equilíbrio dos gases na massa líquida. Zona de águas limpas Na zona de águas limpas, a água apresenta aspectos estéticos próximos ao das águas antes da poluição (a montante do ponto de lançamento). A matéria orgânica foi toda estabilizada e não mais promove o consumo de oxigênio. Inicia-se um processo de restabelecimento da cadeia alimentar natural, com o aparecimento de espécies de peixes que tinham abandonado o ambiente e o aparecimento de novos e diversificados organismos, restaurando o equilíbrio ecológico. Índice de qualidade da água - IQA A qualidade da água reflete as alterações ocorridas em uma bacia, uma vez que é influenciada por diversos fatores como clima, cobertura vegetal, topografia,geologia e o uso e o manejo do solo. A avaliação da qualidade do recurso hídrico possibilita o conhecimento sobre o grau de degradação do curso d’água e, assim, permite a adoção de práticas que evitem a perda da qualidade ambiental na área. Neste contexto, surge uma interessante metodologia denominada de índice de qualidade de água – IQA, que objetiva a obtenção de informações de forma resumida e facilmente interpretável, para permitir inferências objetivas sobre a qualidade do ambiente aquático a ser avaliado. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 29 O IQA foi desenvolvido pela National Sanitation Foundation dos Estados Unidos em 1970, através de pesquisa de opinião junto a vários especialistas da área ambiental. Os especialistas selecionaram os parâmetros a serem avaliados e seus respectivos pesos (Wi), em função do grau de importância de cada parâmetro, apresentados na Figura 3. Figura 8 – Parâmetros e seus respectivos pesos para o cálculo do IQA. FONTE: Portal da qualidade da água, 2015. Para o cálculo do IQA, faz-se uma análise laboratorial dos parâmetros acima citados em uma amostra de água. De posse dos resultados numéricos para todos esses parâmetros que possuem unidades de medição distintas, consulta-se gráficos específicos (http://portalpnqa.ana.gov.br/indicadores-indice-aguas.aspx) que transformarão estes resultados em um (qi), número que varia de 0 a 100, com o objetivo de padronizar as unidade de medição. Eleva-se o (qi) de cada parâmetro ao seu peso, e por fim, realiza-se o produtório destes parâmetros. Com o valor do IQA, enquadra-se o ambiente a ser avaliado em níveis de qualidade (Figura 4). Tabela 1 - Classificação da qualidade da água em função do IQA. Nível de Qualidade Intervalo do IQA Cor de referência Excelente IQA > 90 Azul Bom 70 a 90 Verde Médio 50 a 70 Amarelo Ruim 25 a 50 Marrom Muito ruim 0 a 25 Vermelho GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 30 Bons Estudos! Referências BRAGA, B. et al. Introdução à Engenharia Ambiental: o desafio do desenvolvimento sustentável. 2. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. LIBÂNIO, M. Fundamentos de qualidade e tratamento de água. Campinas: Átomo, 2010. THOMANN, R. VB., MUELLER, J. A. PRINCIPLES OF SURFACE WATER QUALITY MODELING AND CONTROL. New York: Harper & Row, 1987. VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos, 3. ed. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, Universidade Federal de Minas Gerais, v. 4, 2005. 452p. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 31 Gestão de Água e Saneamento Aula 4 – Gestão de Recursos Hídricos Tema 4.1 – Gestão de Recursos Hídricos e a PNRH Caro estudante, estamos começamos mais uma aula e para nos instigar a refletir sobre o tema, começamos citando um poema de Fernando Pessoa, publicado no Livro do Desassossego em 1984. “A consciência da inconsciência da vida é o mais antigo imposto à inteligência. Há inteligências inconscientes - brilhos do espírito, correntes do entendimento, mistérios e filosofias - que têm o mesmo automatismo que os reflexos corpóreos, que a gestão que o fígado e os rins fazem de suas secreções”. (Fernando Pessoa) Vamos Lá! Gestão de Recursos Hídricos A gestão das águas fundamenta-se em atividades analíticas, críticas e, sobretudo organizacionais, para buscar a elaboração de modelos de avaliação e gestão (MAG), capazes de orientar as tomadas de decisões em diferentes setores da sociedade, com o objetivo de orientar o uso, o controle e a proteção dos recursos hídricos. Podemos citar como atividades norteadoras as ações governamentais: Leis; Normas; Decretos e Regulamentos; e as ações técnicas: Produção de artigos científicos e Notas técnicas. A necessidade de aprimorar e buscar novas formas de gerir os recursos hídricos decorre das mudanças comportamentais das sociedades, que estão em franco processo de crescimento e concentração das populações e também das alterações que o Planeta tem sofrido, na recorrência de eventos tidos como extremos: secas, inundações, tufões, e terremotos. A aglomeração da população e a ocorrência de eventos extremos criam cenários de vulnerabilidade ambiental, e a água, como bem essencial para a manutenção da vida, figura como um dos recursos a ser protegido e controlado de forma racional e humanista. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 32 Princípios norteadores da Gestão das águas (Adaptado de Ramos e Silva, 2001):  A avaliação dos benefícios coletivos resultantes da utilização da água deve levar em conta as várias componentes da qualidade de vida: nível de vida, condições de vida e qualidade do ambiente.  A unidade básica de gestão dos recursos hídricos deve ser a bacia hidrográfica.  A capacidade de autodepuração dos cursos d´água deve ser considerada como um recurso natural cuja utilização é legítima, devendo os benefícios dessa utilização, reverter para a coletividade; a utilização dos cursos de água como meio receptor de efluentes rejeitados não deve, contudo, provocar a ruptura dos ciclos ecológicos que garantem os processos de autodepuração.  A gestão das águas deve abranger tanto as águas interiores superficiais e subterrâneas como as águas marítimas costeiras.  A gestão dos recursos hídricos deve considerar a estreita relação existente entre os problemas de quantidade e qualidade das águas.  A gestão dos recursos hídricos deve processar-se no quadro do ordenamento do território, visando à compatibilização, nos âmbitos regional, nacional e internacional, do desenvolvimento econômico e social, com os valores do ambiente.  A crescente utilização dos recursos hídricos, bem como a unidade destes em cada bacia hidrográfica, acentua a incompatibilidade da gestão das águas com sua propriedade privada.  Todas as utilizações dos recursos hídricos, com exceção das correspondentes às captações diretas de água de caráter individual, para a satisfação de necessidades básicas, devem estar sujeitas a autorização do Estado.  Para pôr em prática uma política de gestão das águas é essencial assegurar a participação das populações por meio de mecanismos devidamente institucionalizados.  A autoridade em matéria de gestão dos recursos hídricos deve pertencer ao Estado.  Na definição de uma política de gestão de águas devem participar todas as entidades com intervenção nos problemas da água. Todavia, a responsabilidade pela execução dessa política deve competir a um único órgão que coordene, em todos os níveis, a atuação daquelas entidades em relação aos problemas das águas. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 33 Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH) O legislador editou em 1997 a PNRH, descrita abaixo, como uma ação governamental que busca nortear a sociedade na gestão de águas, segundo os princípios supramencionados. LEI Nº 9.433, DE 8 DE JANEIRO DE 1997, Institui a Política Nacional de Recursos Hídricos, cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, regulamenta o inciso XIX do art. 21 da Constituição Federal e altera o art. 1º da Lei nº 8.001, de 13 de março de 1990, que modificou a Lei nº 7.990, de 28 de dezembro de 1989 (http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=370 ) No Brasil, a PNRH surge devido aos cenários futuros preocupantes com relação à disponibilidade de água doce suficiente para abastecer as futuras gerações. Podemos vivenciar atualmente essa realidade e não mais uma projeção, por isso,destaca-se a importância desta lei, no trabalho de buscar um gerenciamento adequado. Princípios básicos da lei:  A adoção da bacia hidrográfica como unidade de planejamento;  A consideração dos múltiplos usos da água;  O reconhecimento da água como um bem finito, vulnerável e dotado de valor econômico; e  A necessidade da consideração da gestão descentralizada e participativa desse recurso. Objetivos básicos da lei:  Assegurar à atual e as futuras gerações a necessária disponibilidade de água.  A utilização racional e integrada dos recursos hídricos.  Apresentação e a defesa contra eventos hidrológicos críticos naturais ou antrópicos. Instrumentos de Gestão:  Planos de recursos hídricos (PNRH) GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 34  Outorga de direito de uso  Cobrança pelo uso da água  Enquadramento dos Corpos d’água em classes de uso (Resolução 357 do CONAMA)  Sistema Nacional de Informações sobre recursos hídricos Modelo de Gestão: Sistêmico e Participativo O crescimento da demanda por água aumenta a necessidade de planejamento e de gestão dos recursos hídricos. Um diferente modo de pensamento, o pensamento sistêmico, tem contribuído efetivamente para as demandas atuais relacionadas à preservação dos recursos hídricos e objetiva entender o todo, detectar padrões e inter-relacionamentos e aprender a reestruturar essas inter-relações de forma mais harmoniosa. Com base nestes conceitos, podemos definir três instrumentos fundamentais: 1. Planejamento estratégico por bacia hidrográfica 2. Tomadas de decisão multilaterais e descentralizadas 3. Estabelecimento de instrumentos legais financeiros para compatibilizar as ações Bons Estudos! Referências RAMOS, M.M., SILVA, D.D. Geografia das águas. Brasília, DF; ABEAS: Viçosa, MG: UFV, DEA, 2001. 83p. (Curso de Uso Racional dos Recursos Naturais e seu Reflexos no Meio Ambiente. Módulo 10) BRASIL. Política Nacional de Recursos Hídricos. Lei no 9.433, de 8 de janeiro de 1997. MMA/ SRH, 1997. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 35 Gestão de Água e Saneamento Aula 4 – Gestão de Recursos Hídricos Tema 4.2 – Gestão de Recursos Hídricos e o SNGRH Caro estudante, vamos continuar nossos estudos sobre a Gestão de Recursos Hídricos! Iniciamos nossos estudos com uma reflexão apresentada pelo Prof. Dr. Carlos E. M. Tucci, um dos grandes pesquisadores brasileiros da área de recursos hídricos. “A infraestrutura desenvolvida para a sociedade se baseia numa probabilidade ou risco de ocorrência de eventos naturais, tanto para disponibilidade hídrica como para eventos extremos de inundações, além de acidentes. Como na vida de qualquer pessoa, assumimos um risco ao atravessar a rua, dirigir um carro, no tipo de alimentação, entre outros. Da mesma forma, quando é realizado um projeto de abastecimento de água, a disponibilidade hídrica de um manancial tem um risco de ser menor que a demanda da cidade ou quando ocupamos uma área com uma casa, existe um potencial risco de inundação maior ou menor de acordo com o local. Estas condições são inerentes a vários cenários da vida da população” (TUCCI, 2015). Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos - SNGRH Quando falamos em gerenciar, precisamos conhecer o nosso foco gerencial, e para tanto, é essencial buscar dados e gerar informações sobre os recursos hídricos, para que possamos conhecer a conjuntura atual em diferentes níveis, nacional, estadual e municipal. Se tratando de Brasil, um enorme país e com uma diversidade incrível de ambientes naturais e características culturais, o gerenciamento adequado das informações sobre os RH é fundamental para auxiliar os profissionais na proposição de ações gerenciais em diferentes escalas. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 36 A Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH, 1997) criou o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos (SINGRH), responsável pela geração de informações sobre recursos hídricos, sendo estes dados coletados, tratados, armazenados, recuperados e, posteriormente, incorporados ao Sistema Nacional de Informações sobre Recursos Hídricos (SNIRH), de modo a subsidiar a gestão de recursos hídricos. Para exemplificar o que estamos descrevendo, observe as informações apresentadas no Encarte Especial sobre a Crise Hídrica (Conjuntura Recursos Hídricos no Brasil, Informe 2014) na Figura 1e 2. Figura 9 – Situação da Chuva no Brasil nos anos de 2012, 2013 e 2014. Fonte: Adaptado de ANA, 2014. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 37 Figura 10 - Criticidade das chuvas entre 2012 e 2014 no Sudeste. Fonte: Adaptado de ANA, 2014. Estas informações, apresentadas nos infográficos, são fundamentais para orientar as ações dos gestores que trabalham com saneamento, pois permitem direcionar as atividades no curto e médio prazo (ações emergenciais) e as ações preventivas de longo prazo. Objetivos do SNGRH:  Coordenar a gestão integrada das águas;  Arbitrar administrativamente os conflitos relacionados com os recursos hídricos;  Implementar a PNRH;  Planejar, regular e controlar o uso, a preservação e a recuperação dos RH;  Promover a cobrança pelo uso de RH. Buscando coordenar de modo integrado, o SNGRH, trabalha com um conjunto de ações e atua em todos os níveis (Federal, Estadual, e nas bacias hidrográficas). Agência Nacional de Águas - ANA A ANA é um órgão do governo federal encarregado de implementar PNRH e orientar a organização dos comitês de bacias hidrográficas. Indutor de iniciativas relacionadas à gestão de recursos hídricos: Pesquisa; Capacitação técnica; Educação ambiental; Conservação de água e solo. A LEI Nº 9984, DE 17 DE JULHO DE 2000, dispõe sobre a criação da Agência Nacional de Águas - ANA, entidade federal de implementação da Política Nacional de Recursos GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 38 Hídricos e de coordenação do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, e dá outras providências. Algumas das atribuições da ANA:  Disciplinar, em caráter normativo, a implementação, a operacionalização, o controle e a avaliação dos instrumentos da Política Nacional de Recursos Hídricos.  Outorgar, por intermédio de autorização, o direito de uso de recursos hídricos em corpos de água de domínio da União.  Fiscalizar os usos de recursos hídricos nos corpos de água de domínio da União.  Elaborar estudos técnicos para subsidiar a definição, pelo Conselho Nacional de Recursos Hídricos, dos valores a serem cobrados pelo uso de recursos hídricos de domínio da União, com base nos mecanismos e quantitativos sugeridos pelos Comitês de Bacia Hidrográfica.  Estimular e apoiar as iniciativas voltadas para a criação de Comitês de Bacia Hidrográfica.  Implementar, em articulação com os Comitês de Bacia Hidrográfica, a cobrança pelo uso de recursos hídricos de domínio da União.  Arrecadar, distribuir e aplicar receitas auferidas por intermédio da cobrança pelo uso de recursos hídricos de domínio da União. Bons Estudos! Referências AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS. Encarte especial sobre a crise hídrica. Disponível em:< http://conjuntura.ana.gov.br/>. Acesso em: 10 agosto 2015. BRASIL. Lei n° 9.984 de 17 de julho de 2000 – Cria a Agência Nacional dasÁguas. Brasília: 2000. BRASIL. Política Nacional de Recursos Hídricos. Lei no 9.433, de 8 de janeiro de 1997. MMA/ SRH, 1997. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 39 Gestão de Água e Saneamento Aula 5 – Instrumentos de gestão Tema 5.1 – Plano de Recursos Hídricos e Enquadramentode corpos d’água Caro estudante, nossa aula 5 se propõem a estudar os instrumentos de gestão de recursos hídricos, propostos pela Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH). Vamos Refletir! A seguir apresentaremos trechos do livro de Jared Diamond – Colapso: como as sociedades escolhem o fracasso ou o sucesso. “Resultados desastrosos surgem das seguintes falhas da sociedade ou de grupos: não se antecipar ao surgimento do problema; não perceber quando o problema já está presente; não tentar resolver o problema, apesar de tê-lo percebido; e não conseguir resolver o problema, apesar das tentativas de solucioná-lo” (Diamond, 2005). “Historicamente, duas escolhas, aparentemente, foram decisivas quanto ao sucesso ou fracasso das tentativas para lidar com ameaças de colapso: 1) o planejamento de longo prazo e 2) a disposição de indivíduos e da sociedade para reconsiderar valores básicos” (Diamond, 2005). A PNRH definiu os seguintes instrumentos para regulamentação do uso, controle e proteção dos recursos hídricos:  Plano de recursos hídricos;  Enquadramento de recursos hídricos;  Sistema de informações sobre recursos hídricos;  Outorga do direito de uso dos recursos hídricos; e  Cobrança pelo uso da água. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 40 Plano de Recursos Hídricos Os Planos de Recursos Hídricos são instrumentos de planejamento que servem para orientar a sociedade e, mais particularmente, a atuação dos gestores, no que diz respeito ao uso, recuperação, proteção, conservação e desenvolvimento dos recursos hídricos (ANA, 2011). Um instrumento previsto pela Lei das Águas e que deve ser elaborado em 3 níveis:  Plano Nacional de Recursos Hídricos  Plano Estadual de Recursos Hídricos  Plano de Bacia Hidrográfica Segundo a Lei das Águas, são planos diretores que visam fundamentar e orientar a implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos e a gestão das águas. Devem ser formulados com uma visão de longo prazo, sendo que em geral, trabalham com horizontes entre dez e vinte anos, acompanhados de revisões periódicas. Pensar de forma sistêmica é fundamental para a resolução de problemas ambientais, principalmente os problemas envolvendo a gestão de recursos hídricos, onde as variáveis de controle estão sempre interligadas. Um ciclo virtuoso e importante é: Planejamento-ação-indução-controle- aperfeiçoamento. Estas ações são estratégias essenciais para identificar, agir, e corrigir os problemas relacionados à preservação dos recursos hídricos e à melhoria da gestão das águas. A Figura 1 apresenta os instrumentos de gestão da PNRH. Figura 11 - Instrumentos da PNRH. Fonte: Adaptado de ANA, 2011. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 41 O processo de planejamento deve ser capaz de fazer uma análise crítica dos cenários atuais e futuros, orientado por três situações:  Situação atual dos recursos hídricos;  Situação desejada; e  Situação possível A situação possível deve levar em conta a capacidade financeira da sociedade e as perspectivas futuras para a região. Qual é o conteúdo básico do Plano de Recursos Hídricos?  Diagnóstico ambiental;  Análise de alternativas de crescimento demográfico e de atividade produtivas;  Balanço de disponibilidades e demandas futuras dos RH;  Metas de racionalização de uso;  Medidas, programas e projetos a serem implantados;  Prioridades para outorga;  Diretrizes e critérios para a cobrança pelo uso de RH;  Propostas para a criação de áreas sujeitas a restrições de uso. Quais são os objetivos do Plano de Recursos Hídricos? 1. Definição de uma agenda de recursos hídricos, identificando ações de gestão, programas, projetos, obras e investimentos prioritários, dentro de um contexto que inclua os órgãos governamentais, a sociedade civil, os usuários e as diferentes instituições que participam do gerenciamento dos recursos hídricos; 2. Compatibilização do uso, controle e proteção dos recursos hídricos às aspirações sociais; GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 42 3. Atendimento das demandas de água com foco no desenvolvimento sustentável (econômico; social e ambiental); 4. Plano de Recursos Hídricos e Enquadramento dos corpos de água com equilíbrio entre oferta e demanda de água, de modo a assegurar as disponibilidades hídricas em quantidade, qualidade e confiabilidade adequada aos diferentes usuários; 5. Orientação do uso dos recursos hídricos por meio de processo interativo, considerando variações do ciclo hidrológico e dos cenários de desenvolvimento. Enquadramento dos cursos d’água O Enquadramento dos cursos d’água é um instrumento proposto pela Lei das Águas e regulamentado pela Resolução CONAMA 357/05, que dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento. O enquadramento é o estabelecimento do nível de qualidade (classe) a ser alcançado ou mantido em um segmento de corpo de água ao longo do tempo, em função dos usos preponderantes atuais e futuros da água. Objetivos do enquadramento:  Assegurar às águas qualidade compatível com os usos mais exigentes a que forem destinadas;  Diminuir os custos de combate à poluição das águas, mediante ações preventivas permanentes. A tabela abaixo (Tabela 1) apresenta os usos preponderantes e suas respectivas classes de enquadramento, segundo a Resolução CONAMA 357/05. Acesse a resolução: http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res05/res35705.pdf GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 43 Tabela 1 - Usos preponderantes de água doce em função das classes de enquadramento. Fonte: Adaptado de CONAMA 357/05. Bons Estudos! Referências AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS. Manual de Outorga. Disponível em:< http://arquivos.ana.gov.br/institucional/sof/MANUALDEProcedimentosTecnicoseAdmi nistrativosdeOUTORGAdeDireitodeUsodeRecursosHidricosdaANA.pdf>. Acesso em: 03 de abril 2015. AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS. Planos de recursos hídricos e enquadramento dos corpos de água. Disponível em: < http://cbhvelhas.org.br/images/CBHVELHAS/arquivosgerais/CadernosDeCapacitacao5 _%20Plano_comite_editoracao.pdf> Acesso em: 20 de abril 2015. CONSELHO NACIONAL DE MEIO AMBIENTE. Resolução Normativa n° 357. Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. Brasília, 17 de mar. de 2005. BRASIL. Política Nacional de Recursos Hídricos. Lei no 9.433, de 8 de janeiro de 1997. MMA/ SRH, 1997. DIAMOND, J. Colapso: Como as sociedades escolhem o fracasso ou o sucesso. São Paulo, Record, 2005. Usos Classe Especial 1 2 3 4 Abastecimento para consumo humano X X X X Preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas X Preservação de ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral X Proteção das comunidades aquáticas X X Recreação de contato primário (*) X X Irrigação X X X Aqüicultura e atividade de pesca X Pesca amadora X Dessedentação de animais X Recreação de contato secundário X Navegação X Harmonia paisagística X GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 44 Gestão de Água e Saneamento Aula 5 – Instrumentos de gestão Tema 5.2 – Outorga e Cobrança pelo uso da água Vamos continuar nossos estudos sobre os instrumentos de gestão! “A água desempenha múltiplas funções, seja para atendimento das necessidades básicas humanas, animais e para a manutenção dos ecossistemas, seja como insumo na maioria dosprocessos produtivos. Estas múltiplas atribuições e conotações da água, devido ao seu caráter indispensável à vida, tornam essencial a normatização do seu uso, com uma legislação específica e atuação efetiva do poder público.” (Manual de Outorga, ANA). Como visto anteriormente, a PNRH definiu os seguintes instrumentos para regulamentação do uso, controle e proteção dos recursos hídricos:  Plano de recursos hídricos  Enquadramento de recursos hídricos;  Sistema de informações sobre recursos hídricos;  Outorga do direito de uso dos recursos hídricos; e  Cobrança pelo uso da água. Outorga O Brasil possui uma das mais modernas leis de gerenciamento de recursos hídricos do mundo, e procedimento de outorga do direito de uso dos recursos hídricos é um dos instrumentos legais de gestão. Objetivo: 1. Assegurar o controle da quantidade e qualidade dos usos da água; e 2. Assegurar o direito ao acesso à água. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 45 O que é Outorga? A outorga é o ato administrativo mediante o qual o poder público outorgante (União, estado ou Distrito Federal) faculta ao outorgado (requerente) o direito de uso de recursos hídricos, por prazo determinado, nos termos e nas condições expressas no respectivo ato. Quais usos estão sujeitos à outorga? Estão sujeitos à outorga, segundo a PNRH, os seguintes usos:  Derivação ou captação de parcela da água existente em um corpo de água para consumo final, inclusive abastecimento público ou insumo de processo produtivo;  Extração de água de aquífero subterrâneo para consumo final ou insumo de processo produtivo;  Lançamento de esgotos e demais resíduos líquidos ou gasosos, tratados ou não, com o fim de sua diluição, transporte ou disposição;  Aproveitamento dos potenciais hidrelétricos;  Outros usos que alterem o regime, a quantidade ou a qualidade da água existente em um corpo de água. Modalidades de Outorga 1. Autorização: Obras, serviços ou atividades que não são de utilidade pública. Prazo máximo: 05 anos 2. Concessão: Obras, serviços ou atividades de utilidade pública. Prazo máximo: 20 anos; 3. Cadastro: Usos insignificantes. Prazo máximo: 03 anos. Quem emite a outorga? Órgão ambiental público detentor do domínio hídrico. As coleções de água que banham mais de um estado são de domínio da união, e os demais são de responsabilidade dos estados. União: Agência Nacional de Águas – ANA Estados: órgãos determinados pela legislação GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 46 Quais usos não estão sujeitos à outorga?  Uso para satisfação de necessidades de pequenos núcleos populacionais, meio rural;  Derivações, captações e lançamentos insignificantes;  Acumulações insignificantes Vazões Outorgáveis As vazões para outorga em cursos superficiais são definidas pelo poder público outorgante (Federal ou Estadual) e faz uso dos valores de vazões mínimas ou de estiagem para a concessão de uso aos usuários dos recursos hídricos. O legislador procurou, por meio da avaliação das vazões mínimas, gerenciar as possíveis situações de conflito de uso da água nos momentos de estiagem. Um exemplo clássico de vazões mínimas é a Q7,10 (vazão mínima de 7 dias de duração e 10 anos de tempo de retorno) que é utilizada para estudos de qualidade da água em rios e na vazão mínima a ser mantida nos rios após o uso da água no processo de outorga. Outro procedimento para avaliar as vazões mínimas é por intermédio da curva de permanência, que permite a obtenção, por exemplo, da Q95 (vazão com 95% de permanência no tempo). A quantidade a ser outorgada varia com o regime do rio e em função da legislação estadual. Em rios de regime permanente ou rios perenes, a outorga é usualmente feita com base na Q7,10 ou na Q95, atribuindo-se valores percentuais a elas, ou seja, outorgando-se apenas parte destes valores de vazões mínimas. A agência nacional de águas (ANA) determina que a vazão de água a ser coletada e outorgada deve ser no máximo igual de 70% da Q95, podendo variar em função da região. A ANA considera que vazões de captação menores ou iguais que 1L/s (Q ≤ 1L/s) são insignificantes e não exigem pedidos de outorga, o usuário deve apenas fazer um cadastro simples declarando uso insignificante. Devido às peculiaridades de nosso país, cada estado deve estabelecer seus critérios, vale ressaltar, que a legislação Estatual pode propor critérios, mas estes devem ser iguais ou mais restritivos do que os critérios propostos pela ANA. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 47 Suspensão da Outorga A suspensão da outorga pode ocorrer nos seguintes casos:  Não cumprimento dos termos da outorga pelo outorgado;  Ausência de uso por três anos consecutivos;  Necessidade premente de água para situações de calamidade;  Necessidade de prevenir ou reverter grave degradação ambiental;  Atender usos prioritários de interesse coletivo;  Necessidade de manter características de navegabilidade. Cobrança pelo Uso da Água Devem ser definidos critérios e diretrizes para subsidiar o processo de cobrança pelo uso da água seguindo-se as mesmas orientações requeridas para aplicação do instrumento de outorga, acrescidas de esclarecimentos sobre o que cobrar, como cobrar, de quem cobrar e para que cobrar o uso da água. Essas orientações devem ser adequadas às características específicas da bacia, incluindo uma análise preliminar sobre a viabilidade econômica da cobrança. Um dos avanços do sistema de cobrança proposto como ferramenta de gestão de recursos hídricos, diz respeito à destinação dos recursos financeiros arrecadados, que devem ser usados para financiar a recuperação e a preservação dos recursos hídricos:  Financiamento de estudos, programas, projetos e obras incluídas no plano de RH;  Despesas de implantação e custeio administrativo de órgãos e entidades integrantes do Sistema Nacional de Gerenciamento de RH; Referências AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS. Manual de Outorga. Disponível em:< http://arquivos.ana.gov.br/institucional/sof/MANUALDEProcedimentosTecnicoseAdmi nistrativosdeOUTORGAdeDireitodeUsodeRecursosHidricosdaANA.pdf>. Acesso em: 03 de abril 2015. BRASIL. Política Nacional de Recursos Hídricos. Lei no 9.433, de 8 de janeiro de 1997. MMA/ SRH, 1997. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 48 Gestão de Água e Saneamento Aula 6 – Manejo de bacias hidrográficas em áreas rurais Tema 6.1 – Práticas Conservacionistas Caro estudante, vamos iniciar nossa aula 6! Começaremos fazendo uma leitura sobre alguns aspectos tratados pela Filosofia Ambiental. O texto abaixo é parte de uma entrevista do professor da Universidade de Washington, Amós Nascimento, em Seattle: “Estética e responsabilidade ambiental: O que seria isso? Para dar uma curta resposta, é simplesmente estar mais atento às várias formas de percepção, de modo a poder entender e captar o que se passa no meio ambiente e entender eventos e situações como “questões” que merecem nossa atenção e resposta. O processo de estar mais atento e sensível ao meio ambiente, a discutir mais sobre isso, a interagir com várias esferas, requer uma atenção mais refinada e atenta. Isso é o que eu denomino “estética ambiental”. O processo de resposta a isso é diferente. Com base nas percepções, problemas e questões levantadas, somos motivados e às vezes forçados a dar alguma resposta. Responsabilidade, em sentido lato, é a habilidade de dar respostas. Vem daí, portanto, o meu conceito de responsabilidade ambiental. Portanto, a responsabilidade ambiental é um processo posterior,que requer primeiro a estética ambiental. Primeiro se escuta, se percebe, se comunica. Depois, temos de dar alguma resposta.” (Amós Nascimento) Manejo de bacias hidrográficas em áreas rurais O planejamento é essencial para que os melhores resultados de desenvolvimento socioeconômico do produtor rural e sua família, assim como a conservação dos recursos naturais da propriedade agrícola, sejam atingidos. É necessário ter em mente que a propriedade não é constituída somente por um tipo de solo e este não ocorre em apenas um tipo de relevo. As propriedades rurais estão inseridas em uma bacia hidrográfica e suas particularidades como classe de solo, relevo, clima e GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 49 cobertura vegetal devem ser consideradas. Por isso, a aptidão agrícola dos solos deve nortear o planejamento conservacionista. Neste contexto, faz-se uso de técnicas e programas de manejo, com o objetivo sistematizar as ações conservacionistas de forma integrada, ou seja, considerando as interações: solo- água-planta-homem. A conservação do solo é alcançada por meio de programas de prevenção e controle da erosão, da excessiva perda de nutrientes e, de uma maneira geral, da perda de sua capacidade de sustentar a vegetação natural e/ou a agricultura. Conservar é aplicar um conjunto de técnicas ao solo, de maneira a ser obtido um rendimento maior e constante, e tem a finalidade de manter ou aumentar a produtividade sem que haja degradação exacerbada de suas propriedades físicas, químicas ou biológicas. Conservar o solo é conservar a água! Vantagens da conservação do solo:  Evita e controla a degradação do solo;  Aumenta a produção;  Reduz o consumo de fertilizantes e corretivos;  Conserva os recursos naturais (flora e fauna);  Concorre para melhorar o nível de vida rural;  Contribui para uma melhor conservação das águas armazenadas;  Evita a poluição dos recursos hídricos; e  Evita o assoreamento dos mananciais. Erosão A erosão é um processo de deslocamento do solo ou de rocha de uma superfície. A erosão pode ocorrer por ação de fenômenos naturais ou antrópicos. A chuva e o vento são os principais causadores da erosão natural. No entanto, o uso inadequado do solo pode acelerar os processos erosivos. Erosão Hídrica: É a erosão provocada pela ação da água. A forma e a intensidade da erosão hídrica, embora estejam relacionadas com atributos intrínsecos do solo, são mais influenciadas pelas características das chuvas, da topografia, da cobertura vegetal e do manejo da terra, ocorrendo a interação de todos esses fatores. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 50 As características das chuvas determinam o seu potencial erosivo, isto é, a capacidade de causar erosão. O potencial erosivo é avaliado em termos de erosividade, que é a medida dos efeitos de impacto, salpico e turbulência, provocados pela queda das gotas de chuva sobre o solo, combinados com os da enxurrada, que transportam as partículas do solo. A erosão hídrica é o agente mais importante na degradação dos solos em regiões tropicais. As principais formas da erosão hídrica são: Erosão Laminar: Consiste na perda de camada superficial de forma uniforme. Desgaste uniforme da superfície do solo nas situações em que a enxurrada se espalha pela superfície. Erosão por sulcos, ravinas e voçorocas: Caracteriza-se pela formação de canais (sulcos) de diferentes profundidades e comprimentos na superfície do solo. Ocorre a concentração das águas das chuvas nesses canais, aumentando, assim, o poder erosivo devido ao ganho de energia cinética pelo volume e velocidade da enxurrada. Sucessivamente, a erosão passa de laminar para sulcos, ravinas e, logo em seguida, para o estágio chamado de voçorocas ou boçorocas. As suas dimensões e a extensão dos danos que podem causar estão intimamente relacionadas com o clima, com a topografia do terreno, sua geologia, tipo de solo e forma de manejo. Práticas Conservacionistas A abordagem atual que considera a microbacia hidrográfica como a unidade de planejamento, permite programar ações que integram várias propriedades rurais e consideram diversos aspectos, como a capacidade de uso do solo na microbacia, as estradas rurais, a produção agrícola, entre outros. Estimular o uso racional do solo por meio do estudo da aptidão agrícola das terras é um procedimento indispensável para a realização de um manejo conservacionista do solo. Sempre associada às praticas de conservação de solo, estão às práticas de conservação de água. As práticas conservacionistas buscam o controle da erosão por meio das práticas vegetativas, edáficas, e mecânicas. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 51 Práticas Vegetativas São aquelas em que se utiliza a vegetação para proteger o solo da erosão. A densidade da cobertura vegetal é o princípio fundamental de toda proteção que se oferece ao solo, preservando-lhe a integridade contra efeitos danosos da erosão. Exemplos de dessas práticas:  Florestamento e Reflorestamento  Manejo de pastagem  Plantas de cobertura  Plantio Direto  Culturas em faixa Práticas Edáficas As práticas edáficas são aquelas em que se procura manter ou melhorar a fertilidade do solo, o que, consequentemente, permitirá maior cobertura vegetal da superfície do solo. Este tipo de prática visa, ainda, a melhoria da estrutura do solo e o aumento da sua capacidade de infiltração. Exemplos de dessas práticas:  Controle do fogo  Adubação  Calagem Práticas Mecânicas As práticas mecânicas são aquelas que se utilizam de estruturas artificiais para a redução da velocidade de escoamento da água sobre a superfície do terreno. O terraceamento de terras agrícolas representa uma das práticas mecânicas mais difundidas e utilizadas pelos agricultores para controlar a erosão hídrica, constituindo-se na mais importante prática mecânica de controle da erosão.  Terraceamento  Bacias de captação  Canais escoamento Bons Estudos! GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 52 Referências AMÓS NASCIMENTO. Filosofia e Natureza: Entrevista. [09 de maio de 2010]. São Paulo: Revista Página 22. Entrevista concedida a Amália Safatle. Disponível em:< http://www.pagina22.com.br/2010/05/09/filosofia-e-natureza/>. Acesso em: 10 de setembro de 2015. GOMES, M. A ; PIMENTA, D. F. N. ; LANI, J. L ; SOUZA, R. M ; ALVARENGA, A. P ; VALENTE, O.F . Técnicas de manejo e conservação do solo para a revitalização de nascentes. Informe Agropecuário (Belo Horizonte), v. 32, p. 68-77, 2011. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 53 Gestão de Água e Saneamento Aula 6 – Manejo de bacias hidrográficas em áreas rurais Tema 6.2 – Serviços Ambientais: Água Caro estudante, vamos iniciar nossos estudos! O que são serviços ambientais? Definição apresentada pelo Ministério do Meio Ambiente: Serviços ambientais são processos gerados pela própria natureza através dos ecossistemas, com a finalidade de sustentar a vida na Terra. Os serviços ambientais são responsáveis pela manutenção da biodiversidade, que permite a geração de produtos como a madeira, fibra, peixes, remédios, sementes, combustíveis naturais e etc., que são consumidos pelo homem. Os ecossistemas são importantíssimos para a vida humana, pois desempenham funções como a purificação da água e do ar, amenizam os fenômenos violentos do clima, promovem a decomposição do lixo, a geração de solos férteis, o controle de erosões, a reprodução da vegetação pela polinização e pela dispersão de sementes,o controle de pragas, o sequestro de carbono por meio do crescimento da vegetação, entre outros serviços ambientais. A preservação dos ecossistemas e, consequentemente, dos serviços ambientais por eles prestados nem sempre é um caminho economicamente atrativo à primeira vista. Em curto prazo, outras atividades são mais lucrativas: criação de gado e produção de grãos, por exemplo. Tais atividades exigem a derrubada de vegetação de grandes áreas, o que interrompe a geração dos serviços ambientais prestados pela mata que precisa ser derrubada. No entanto, se pensarmos nos custos para recuperar uma área degradada, despoluir um rio, ou recuperar as perdas causadas por incêndios florestais, vale mais a pena investir na manutenção dos serviços ambientais que a natureza presta. (BRASIL, 2009). GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 54 Pagamento por Serviços Ambientais Embora o Brasil possua uma grande oferta de água, invejável em termos globais, existe uma enorme desigualdade na distribuição dos recursos hídricos e na demanda por estes recursos. Neste contexto, estudar as dinâmicas que envolvem precipitação, infiltração e oferta de água, é de fundamental importância para determinar o balanço hídrico nas bacias hidrográficas e para subsidiar ações de gestão nas áreas de maior estresse hídrico (BRASIL, 2011). Mecanismos de mercado têm sido utilizados para auxiliar os órgãos responsáveis pela gestão dos recursos hídricos, mediante a proposição de medidas que não apenas busquem a valorização do meio, mas também a valoração do recurso, ou seja, que passe a atribuir um valor aos serviços ambientais. Serviços estes prestados pela natureza, e que são dependentes de atitudes de preservação, proteção e uso consciente da terra, para que se assegure a capacidades dos ecossistemas de produzir água. A infiltração de água é um processo de grande importância para a conservação da água e do solo. Sendo a regulação temporal dos fluxos hídricos um importante serviço ambiental prestado por este processo, afinal, assegura vazões mínimas nos períodos de estiagem, possibilitando suprir as demandas rurais e principalmente as urbanas de água. Reconhecendo, cada vez mais, os benefícios de um ambiente equilibrado, a sociedade tem buscado medidas que assegure os serviços gerados pela natureza e consequentemente à qualidade de vida das populações. Cresce a corrente que acredita na compensação financeira dos “protetores” desses serviços, para que se garanta a continuidade dos mesmos. Evidenciando a dependência das populações urbanas aos “produtos” gerados na zona rural e a necessidade de políticas ambientais menos punitivas e que busquem a utilização do princípio do “provedor-recebedor”. Pagamento pelos serviços ambientais: Recursos Hídricos O volume total de água no planeta não sofre variações. No entanto, a escassez de recursos hídricos é um tema recorrente nas últimas décadas, devido entre outros aspectos, às ações humanas que alteram a movimentação da água entre os diferentes estados físicos (sólido, liquido e gasoso), degradam a qualidade da água ante seus múltiplos usos e promovem a GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 55 mercantilização da água; além de outros aspectos, como a distribuição desigual de água doce e das populações humanas. O relatório da ONU, intitulado “Água: Uma Responsabilidade Compartilhada”, apresentado no IV Fórum Mundial de Águas, realizado em 2006 no México, sugere, dentre outras recomendações para a melhoria da gestão dos recursos hídricos, o pagamento pelos serviços ecossistêmicos ou ambientais, a fim de agregar valor aos produtos oriundos de fontes naturais. A tendência de não desvincular a esfera econômica do meio ambiente, expressa o reconhecimento de que a qualidade de vida das populações está intimamente ligada à capacidade dos ecossistemas de proverem serviços ambientais. Dessa forma, a compensação econômica, é um mecanismo de pagamento pelos serviços ambientais. O programa “Produtor de Água” da Agencia Nacional de Águas (ANA) visa à proteção dos recursos hídricos do país, por meio de medidas que estimulam a política de Pagamento pelos Serviços Ambientais. Compensação financeira e apoio técnico são fornecidos aos usuários que geram externalidades positivas nas bacias hidrográficas. Ações dessa natureza demonstram a aplicação do princípio do “provedor-recebedor”, ou “protetor-recebedor”, algo essencial na gestão de recursos hídricos. Conservação de água e solo A abordagem atual que considera a microbacia hidrográfica como a unidade de planejamento, permite programar ações que integram várias propriedades rurais e consideram diversos aspectos, como a capacidade de uso do solo na microbacia, as estradas rurais, a produção agrícola, entre outros. Estimular o uso racional do solo por meio do estudo da aptidão agrícola das terras é um procedimento indispensável para a realização de um manejo conservacionista do solo. Sempre associada às praticas de conservação de solo, estão as práticas de conservação de água. A interligação se deve principalmente nas medidas de controle à erosão, que buscam através da infiltração da água no solo, reduzir a velocidade do escoamento superficial, diminuir carreamento de sedimentos, entre outras ações, proporcionadas por práticas adequadas de manejo do solo (PRUSKI, 2009). Estas práticas podem ser de caráter edáfico quando busca adequar o sistema de cultivo; vegetativo quando faz uso da GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 56 vegetação para proteção do solo; ou mecânico quando utiliza estruturas artificiais como o terraceamento, como apresentado no Tema 6.1. Bons Estudos! Referências BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Pagamentos por serviços ambientais: perspectivas para a Amazônia Legal. Disponível em: < http://www.mma.gov.br/estruturas/168/_publicacao/168_publicacao17062009123349.p df>. Acesso em: 20 jul. 2015. BRASIL. Agência Nacional de Águas. Conjuntura dos Recursos Hídricos no Brasil: Informe 2011. Brasília, 2011. Disponível em: < http://conjuntura.ana.gov.br/conjuntura/>. Acesso em: 20 jul. 2031. PRUSKI, F. F. Conservação de Solo e Água: Práticas mecânicas para o controle da erosão hídrica. 2.ed. Viçosa: Editora UFV, 2009. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 57 Gestão de Água e Saneamento Aula 7 – Manejo de bacias hidrográficas em áreas urbanas Tema 7.1 – Urbanização e Recursos Hídricos Caro estudante, vamos tratar de um tema muito importante para o planejamento das cidades: o processo de urbanização e suas interações como os recursos hídricos. Vamos fazer uma leitura extraída da apostila: Planejamento, manejo e gestão de bacias – Bacia Hidrográfica (Projeto Água e Gestão). Conheça os cursos do Projeto Água e Gestão (Agencia Nacional de Águas). www.aguaegestao.com.br Bacias hidrográficas urbanas Os impactos do desenvolvimento urbano sobre os recursos hídricos ocorrem tanto no aspecto qualitativo (pela alteração da qualidade da água), quanto no quantitativo (com mudanças nos padrões de fluxo e quantidade da água). É importante ressaltar que estes impactos ocorrem de forma indissociável, simultaneamente dentro do meio urbano. À medida que a população cresce e as manchas urbanas aumentam desordenadamente e sem planejamento, com novas áreas sendo ocupadas a cada dia, este desenvolvimento geralmente significa aumento da impermeabilização do solo pela pavimentação das ruas e lotes, construção de moradias e outras obras de infraestrutura. Na mesma proporção, crescem em significância os aspectos ambientais relacionadosà geração de esgotos domésticos, efluentes industriais, resíduos sólidos urbanos e industriais, e à emissão de poluentes atmosféricos. Entre as principais modificações sobre o ciclo das águas no meio urbano, destacam-se: GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 58 Alterações no aspecto quantitativo As alterações quantitativas, em geral, estão associadas ao processo de impermeabilização do solo. O aumento da impermeabilização do solo com pavimentos, calçadas e telhados causa um escoamento mais rápido da água precipitada para as redes de drenagem urbana, que, por sua vez, concentram estes volumes nos rios principais. As principais alterações que a impermeabilização do solo causam sobre o regime quantitativo das águas são apresentados na sequência: O volume que deixa de infiltrar fica na superfície, aumentando o escoamento superficial, gerando alterações significativas no regime de vazões das pequenas bacias localizadas na área urbana, como exemplificado na Figura 1, abaixo. O processo impermeabilização altera o balanço hídrico das áreas urbanizadas, pois reduz drasticamente a infiltração e a interceptação. Devido à substituição da cobertura natural ocorre uma redução da evapotranspiração das folhagens e do solo, já que a superfície urbana não retém água como a cobertura vegetal. Alterações no aspecto qualitativo das águas Segundo pesquisas realizadas nos Estados Unidos pelo Centro de Proteção da Bacia (The Center for Watershed Protection – CWP, 2003), os problemas com a qualidade da água dos rios começam a partir da impermeabilização de 10% da área da bacia. Uma impermeabilização variando entre 10 a 25% resulta no aumento significativo dos índices de poluição. A partir de 25% de impermeabilização da área de drenagem de um recurso hídrico há uma degradação total do ambiente aquático. Figura 12 - Escoamento superficial e a impermeabilização da superfície. Fonte: Freire, 2005. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 59 Estes impactos estão relacionados aos seguintes fatores (FINOTTI et al., 2009; TUCCI et al., 1995; TOMAZ,2006):  Aumento da geração de esgotos domésticos, aumento da atividade industrial e da poluição por ela gerada, bem como aumento dos resíduos sólidos urbanos e industriais;  Dependendo das condições de saneamento e do sistema de drenagem existente pode ocorrer a contaminação direta dos recursos hídricos a partir da ligação de tubulações, caracterizadas como fontes de contaminação pontual;  Poluição difusa gerada pelo escoamento superficial da água em zonas urbanas, que provém de atividades que depositam poluentes de forma esparsa sobre a bacia;  Aumento de sedimentos e material sólido, principalmente durante o desenvolvimento urbano, onde o aumento dos sedimentos produzidos na bacia hidrográfica é significativo, devido às construções, limpeza de terrenos para novos loteamentos, construção de ruas, avenidas e rodovias e etc.;  Os sedimentos podem causar assoreamento das seções da drenagem, com redução da capacidade de escoamento de condutos, rios e lagos urbanos, contribuído para a ocorrência de enchentes;  Os resíduos sólidos (lixo) dispostos nas ruas são levados para os sistemas de drenagem durante as enxurradas, obstruindo ainda mais as redes de drenagem e criando condições ambientais ainda piores;  A contaminação de aquíferos depende da relação de nível entre o lençol freático e o rio. Essa contaminação pode ocorrer quando há a contribuição das águas do rio para o aquífero. Mais comum é a contaminação de aquíferos a partir de sistemas de drenagem de esgoto. Tomaz (2006) afirma que a poluição difusa tem grande participação na degradação das águas, uma vez que pode representar 25% da carga poluente que chega aos cursos de água. O autor segue comentando que a poluição difusa é resultado do contato da água com os materiais presentes na superfície urbana, como resíduos sólidos, fezes de animais domésticos, papéis, raspas de borracha, restos de pintura, hidrocarbonetos de descargas e outros materiais resultantes do tráfego de veículos. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 60 Este tipo de poluição é difícil de monitorar e de se estabelecer as diferenças entre as cargas de poluição geradas nas zonas urbanas residenciais, industriais ou comerciais devido as diferentes taxas de ocupação. Bons Estudos! Referências FINOTTI, A.R.; FINKLER, R.; SILVA, M.D.; CEMIN, G. Monitoramento de recursos hídricos em áreas urbanas. Caxias do Sul: EDUCS, 2009. 270 pp. FREIRE, C.C.; OMENA, S.P.F. Princípios de hidrologia ambiental. Curso de aperfeiçoamento em gestão de recursos hídricos (Modalidade - EAD), 2005. TOMAZ, P. Poluição difusa. São Paulo: Navegar Editora, 2006. TUCCI, C.E.M.; PORTO, R.L.L.; BARROS, M.T. (org.) Drenagem urbana. Porto Alegre, ABRH, 1995. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 61 Gestão de Água e Saneamento Aula 7 – Manejo de bacias hidrográficas em áreas urbanas Tema 7.2 – Drenagem Urbana Caro estudante, Vamos fazer uma leitura extraída da apostila: Planejamento, manejo e gestão de bacias – Bacia Hidrográfica (Projeto Água e Gestão). Conheça os cursos do Projeto Água e Gestão (Agencia Nacional de Águas). www.aguaegestao.com.br Drenagem urbana Na zona urbana os problemas decorrentes da impermeabilização do solo, aterramento e/ou canalização de cursos d’água, desmatamento e deficiências com saneamento resultam em alterações na drenagem das águas pluviais. A política de desenvolvimento urbano deve ser executada pelo poder público, conforme diretrizes gerais fixadas em lei, e tendo como objetivo ordenar o pleno desenvolvimento das funções sociais da cidade e garantir o bem-estar de seus habitantes (MOTA, 2011). Entre as ferramentas para organização e disciplinamento das bacias hidrográficas urbanas podemos destacar: planos diretores municipais, geração de recursos para as ações de manutenção dos sistemas de controle de drenagem urbana e as ações em saneamento. Medidas não estruturais As medidas não estruturais são aquelas que permitem a minimização dos efeitos de cheia, sem a realização de obras, entre essas medidas podemos destacar: GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 62  Zoneamento de áreas inundáveis: descritos no Plano Diretor de Drenagem Urbana (PDDU);  Sistemas de previsão de cheias;  Seguro contra enchentes;  Educação ambiental. A definição do uso e ocupação do solo é um mecanismo legal e de grande importância para drenagem de águas. Na regulamentação, deve estar definido que em áreas sujeitas a inundações, a ocupação deve ser controlada. Neste sentido, podemos destacar mecanismos como: Legislação de uso e ocupação do solo: definição da distribuição espacial das atividades socioeconômicas e da população. Segundo Mota (2011) para definição dos usos do solo deve-se considerar: 1. As compatibilidades dos usos; 2. As características do meio, sua importância do ponto de vista ecológico, paisagístico, arqueológico ou histórico-cultural; 3. A topografia do terreno; 4. As áreas a preservar ou de uso restrito; 5. A qualidade ambiental existente, capacidade do meio de receber novas cargas poluidoras; 6. Os usos poluidores em relação aos demais usos; 7. A capacidade do meio de dispersar e depurar poluentes; 8. A infraestrutura sanitária existente ou projetada; 9. As condições do solo para o uso de soluções individuais de saneamento (poços e fossas), nível do lençol freático, capacidade de absorção do solo; 10. A qualidade ambiental desejável, padrões de qualidadejá definidos ou propostos, enquadramento proposto para os recursos hídricos; GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 63 Como um dos resultados das definições de uma política de usos e ocupação dos solos, temos o zoneamento da cidade, que é a divisão da mesma em zonas: industrial, residencial, comercial, institucional e/ou mistas. Atualmente, o manejo de águas pluviais urbanas, o controle e a minimização dos efeitos adversos das enchentes urbanas não se limitam ao princípio dominante no meio técnico tradicional, que é propiciar o afastamento e o escoamento das águas pluviais dos pontos críticos, mas sim, promover a agregação de um conjunto de ações e soluções de caráter estrutural (trataremos a seguir) e não estrutural. As medidas estruturais envolvem a execução de grandes e pequenas obras e de planejamento e gestão da ocupação do espaço urbano, com legislações e fiscalizações eficientes quanto à geração dos deflúvios superficiais advinda do uso e da ocupação do solo. A geração dos recursos para a operação de ações de recuperação e proteção ambiental deve advir, por um lado, da penalização de agentes e atividades geradoras de impacto sobre o meio ambiente e os sistemas de infraestrutura críticos e, por outro, do pagamento dos custos desses sistemas por parte dos beneficiários das obras e da operação. Deve, também, levar em conta a capacidade contributiva dos beneficiários e dos geradores de impacto. São formas de obtenção de recursos para as compensações ambientais: o pagamento de royalties do setor elétrico, a cobrança pelo uso da água e o rateio do custo das obras de controle de cheias, entre os beneficiários. O estabelecimento de cobrança por impermeabilização (impermeabilizador-pagador) é uma ferramenta interessante para dar sustentabilidade aos programas de controle de drenagem urbana, captando recursos que poderão ser aplicados na manutenção dos sistemas de drenagem. O princípio do impermeabilizador-pagador considera que os agentes responsáveis pela alteração no regime hidrológico de uma área, em decorrência da impermeabilização do solo, deverão pagar pelos custos de mitigação dos danos/modificações causados. Medidas estruturais Entre as medidas estruturais, ou seja, aquelas que modificam o fluxo de água através de obras na bacia ou no rio, destacam-se: GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 64 Bacia de detenção: sua função é reter uma parcela do volume de enxurrada, resultando no amortecimento da vazão máxima pluvial na bacia. Esse sistema tem como objetivo diminuir a gravidade das cheias, erosão, assoreamento e poluição. O dimensionamento de um reservatório de detenção deve basear-se em um hidrograma de entrada, uma curva de descarga e uma curva cota-volume, para assim, poder estimar a capacidade de armazenagem e o formato da estrutura. Bacias de retenção: sistema similar ao da bacia de detenção, entretanto, além de armazenar o volume escoado na bacia, permite a melhoria da qualidade de água, por reter uma parcela da água e permitir uma redução da turbidez da água pluvial. As bacias de retenção têm sido muito usadas comumente, em zonas rurais, como meio de armazenamento de água para fins agropecuários, e, em projetos de drenagem para reduzir o pico do escoamento para um nível compatível com a capacidade do meio receptor. Bacia de infiltração: neste sistema há filtragem da água pluvial com vistas a remover os sedimentos, obtendo uma remoção eficiente de sólidos coloidais. Seu uso permite absorver os impactos da urbanização, aumentando as condições de armazenamento e de infiltração da água na bacia, reduzindo os efeitos dos deflúvios no corpo receptor. Vala de infiltração: sistema composto por uma vala escavada com profundidade variando entre 1,0 e 3,5 m, revestida com manta geotextil e preenchida com brita, a vala cria um reservatório subterrâneo em condições de reter o deflúvio. Pavimento permeável: sistema onde a superfície permeável objetiva permitir a infiltração do escoamento. O pavimento permeável é capaz de reduzir volumes de escoamento superficial e vazões de pico a níveis iguais ou até inferiores aos observados antes da urbanização, redução do impacto na alteração da qualidade da água e na geração de sedimentos. Neste sistema, podem-se utilizar blocos de concreto pré-moldados assentados sobre uma camada de areia e com espaços vazios preenchidos com grama ou material granular, o que permite a infiltração da água. Estes sistemas podem ser utilizados em ruas com pouco tráfego, estacionamentos, quadras esportivas e passeios. Bons Estudos! GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 65 Referências LIMA, H.M.; SILVA, E.S.; RAMINHOS, C. Bacias de retenção para gestão do escoamento: métodos de dimensionamento e instalação. REM: R. Esc. Minas, n.59, v.1, 2006. 97-109 pp. FINOTTI, A.R.; FINKLER, R.; SILVA, M.D.; CEMIN, G. Monitoramento de recursos hídricos em áreas urbanas. Caxias do Sul: EDUCS, 2009. 270 pp. FREIRE, C.C.; OMENA, S.P.F. Princípios de hidrologia ambiental. Curso de aperfeiçoamento em gestão de recursos hídricos (Modalidade - EAD), 2005. MOTA, S. Urbanização e meio ambiente. Rio de Janeiro: Fortaleza: ABES, 2011. 380 pp. RIGHETTO A. M. (coor.) Manejo de Águas Pluviais Urbana. Rio de Janeiro: ABES, 2009. pp. 396. TUCCI, C.E.M.; PORTO, R.L.L.; BARROS, M.T. (org.) Drenagem urbana. Porto Alegre, ABRH, 1995. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 66 Gestão de Água e Saneamento Aula 8 – Saneamento básico – Parte I Tema 8.1 – Introdução ao saneamento básico Caro estudante, vamos iniciar os estudos de um importante conteúdo, que relaciona boa parte da matéria estudada até o momento: Saneamento Básico. Para iniciarmos nossos estudos vamos refletir sobre duas importantes definições segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS): Saneamento: É o controle de todos os fatores do meio físico do homem, que exercem ou podem exercer efeitos nocivos sobre o bem-estar físico, mental e social (OMS). Saúde: É um estado de completo bem-estar físico, social, mental, e não apenas a ausência de doenças (OMS). Observando estes conceitos, podemos afirmar que saúde e saneamento relacionam-se diretamente. A palavra saneamento deriva de sanear, tornar são, sadio, saudável. Outra importante definição: Salubridade Ambiental: É o estado de higidez em que vive a população urbana e rural, tanto no que se refere a sua capacidade de inibir, prevenir ou impedir a ocorrência de endemias ou epidemias, como no tocante ao seu potencial de promover o aperfeiçoamento de condições mesológicas favoráveis ao pleno gozo de saúde e bem-estar. As definições supracitadas apresentam uma importante palavra-chave: Bem-estar. Dessa forma, podemos dizer que o saneamento é o conjunto de ações que tem por objetivo alcançar a salubridade ambiental, proteger e melhorar as condições de vida urbana e rural, por meio de: 1. Abastecimento de água potável; 2. Coleta e disposição sanitária de resíduos sólidos, líquidos e gasosos; 3. Promoção da disciplina sanitária de uso do solo; 4. Drenagem urbana; 5. Controle de doenças transmissíveis; e 6. Outros serviços e obras especializadas, com a finalidade de proteger e melhorar as condições de vida urbana e rural. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 67 Água: Indicador Social O modo como ser humano interage com o meio ambiente, seja por práticas conservacionistas ou degradantes, tendem a modificar as condições da água, dado a sinergia existente nas interações do ambiente e a importância da água na manutenção da vida (LEAL, 1998). Dessa forma, pode se citar os seguintes aspectos modificadoresdo ambiente:  Urbanização das bacias hidrográficas;  Erosão das encostas;  Gerenciamento inadequado dos resíduos sólidos urbanos;  Diluição e transporte de rejeitos; e  Contaminação do solo com agrotóxicos e metais pesados. A comprovada correlação entre qualidade de vida e os serviços de abastecimento de água e esgotamento sanitário (Figura 2), justifica-se, entre outros aspectos, pelos inúmeros agravos que acometem as populações expostas as doenças de veiculação hídrica, devido, entre outros aspectos, a precariedade na higiene pessoal e doméstica, à escassez de água e a ingestão direta de água contaminada. Sugestão: Interprete, reflita e discuta as sobre as informações apresentadas na Figura 2. Figura 13. Esperança de vida ao nascer em 127 países e o acesso a água e esgotamento sanitário. (Fonte: adaptado de Libânio et al, 2005) O relatório do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA) divulgado em 2010 (“Água Doente”) denuncia a poluição das águas por toneladas de resíduos, GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 68 inclusive pesticidas, que condenam a vida aquática e degradam a qualidade da água, causando a morte milhões de crianças anualmente, por doenças relacionadas à água. Em termos globais, 85% da população tem acesso à água, no entanto, essa cifra não expressa a desigualdade existente entre os países do globo, em termos de qualidade da água distribuída. Metade das populações urbanas nas regiões da Ásia, América Latina, Caribe e África não são abastecidas por sistemas capazes de assegurar o fornecimento de água potável (PONTES E SCHRAM, 2004). Além da precariedade dos sistemas de tratamento e distribuição de água, o Water Resources Institute, afirma que muitos países ainda sofreram com escassez ou estresse hídrico. O que é um cenário de escassez hídrica? As situações de escassez se caracterizam quando os valores de água para consumo doméstico são inferiores ao mínimo de 50 m3. hab-1.ano-1, ou seja, são insuficientes para as atividades diárias básicas, como preparar alimentos e tomar banho. O consumo per capita de água possibilita identificar aspectos sociais e culturais, que caracterizam as diferenças no Índice de Desenvolvimento Humano (IDH) entre os países e dentre as regiões de uma mesma nação. Evidenciando que o acesso à água em quantidade e qualidade adequadas estão intimamente relacionados à renda e o poder político. As disputas por acesso a água têm gerado conflitos cada vez mais recorrentes em diferentes partes do planeta. Bons Estudos! Referências LEAL, M.S. Gestão Ambiental de Recursos Hídricos: Princípios e Aplicações. Rio de Janeiro: Gráfica Barbero, 1998. 176 p. LIBÂNIO, Paulo Augusto Cunha. et al. A dimensão da qualidade de água: avaliação da relação entre indicadores sociais, de disponibilidade hídrica, de saneamento e de saúde pública. Revista de Saneamento Ambiental , Rio de janeiro, 2005 , vol.10, n.3, JUL./SET. 2005. Disponível em:< http://www.abes- dn.org.br/publicacoes/engenharia/resaonline/v10n03/v10n03a05.pdf>. Acesso em: 20 abr. 2010. PONTES, C. A. A.; SCHRAMM, F. R.. Bioética da proteção e papel do Estado: problemas morais no acesso desigual à água potável. Cadernos de Saúde Pública, Rio de Janeiro, 2004, vol.20, n.5, SET/OUT. 2004. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 69 Gestão de Água e Saneamento Aula 8 – Saneamento básico – Parte I Tema 8.2 – Princípios do tratamento de águas residuárias. Caro estudante, vamos começar nosso tema com uma definição muito importante. Leia e reflita: Como definir Resíduo? No contexto desta disciplina podemos iniciar uma discussão conceitual relacionando resíduo como tudo que resulta do inaproveitamento da atividade humana e que, se disposto de forma inadequada pode causar danos ao meio ambiente. Acrescenta-se que o termo inaproveitamento não se refere a uma condição intrínseca aos resíduos, mas as condições em que são gerados, manipulados e tratados. O que é resíduo em diversas atividades pode ser matéria prima ou insumo em outras. Como exemplo, temos a atividade sulcroalcooleira que antigamente lançava os resíduos da destilação do álcool (restilo, vinhaça ou vinhoto) nos rios, causando acentuada poluição e promovia disposição inadequada de grandes quantidades de bagaço de cana no solo. Hoje, esta atividade, em sua grande maioria, utiliza a vinhaça como corretivo de solo e o bagaço como combustível de caldeiras, chegando em alguns casos, ser geradora de energia elétrica devido ao excesso de energia produzido pelo bagaço reaproveitado como combustível. Águas Residuárias A Companhia de Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB), defini: As águas residuais ou residuárias são todas as águas descartadas em diversos processos. As águas residuais podem ser também classificadas quanto a origem das águas, sendo de origem doméstica, o conhecido esgoto doméstico e de origem não sanitária ou simplesmente águas residuárias ou efluentes industriais. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 70 Esgoto Doméstico O esgoto doméstico, propriamente dito, constitui-se de despejos de banhos, vaso sanitário, pias e águas de lavagem residencial, com presença de sabão, detergentes e ausência de contaminantes químicos e potencial presença de agentes patogênicos. Esgoto Sanitário O termo esgoto sanitário além do despejo doméstico incorpora parcelas de contribuição de estabelecimentos comerciais e industriais lançadas em rede coletora municipal e com porções de água do subsolo e de chuva admitidas compulsoriamente pela rede por lançamentos clandestinos e por infiltração pelas juntas defeituosas e tampões de poços de visita. A Figura 1 apresenta a composição volumétrica típica dos esgotos sanitários. Figura 14 - Esgotos sanitários. A composição dos esgotos sanitários é resultado da dieta humana e das atividades domiciliares. Portanto, os esgotos sanitários são normalmente ricos em matéria orgânica e macronutrientes (N, P); por outro lado, o uso domiciliar da água pode incorporar 300 a 400 mg/L de Sólidos Dissolvido Totais (sais), resultado também da própria deita humana e da intensa utilização de produtos de limpeza. Assim, os esgotos sanitários tendem a apresentar concentrações relativamente elevadas de sódio e cloretos, o que confere elevada condutividade elétrica ao esgoto e as águas poluídas pelo mesmo. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 71 Efluente Industrial Os resíduos líquidos industriais, comumente denominados de efluentes industriais, apresentam algumas características peculiares que os diferem dos resíduos mencionados acima. Os despejos industriais apresentam uma enorme variedade de poluentes, tanto em tipo e composição, como em volumes e concentrações. A poluição industrial exige um investigação cuidadosa e individual. As estratégias gerenciais de controle da poluição hídrica, principalmente na iniciativa privada, são direcionadas ao estabelecimento de medidas de redução do descarte de poluentes e contaminantes, seja por prevenção da poluição no processo produtivo ou com a implantação de sistemas de tratamento pelos quais os efluentes industriais passam com o intuito de eliminação ou remoção satisfatória dos poluentes. Etapas do tratamento de águas residuárias O sistema de tratamento é concebido a partir do conhecimento das características do efluente bruto, com a identificação dos tipos de impurezas presentes e suas propriedades, correlacionando-as as operações e processos unitários disponíveis para separação e/ou eliminação das mesmas da fase líquida. Como existem várias operações e processos com a mesma finalidade,a escolha do tratamento segue para uma segunda fase que consiste na seleção de quais unidades operacionais se aplicam de forma conveniente aos objetivos do tratamento. Normalmente, estes objetivos se referem ao nível de qualidade do efluente tratado, compatível com a capacidade de assimilação do corpo receptor, obedecendo aos padrões mínimos de lançamento. As etapas de um tratamento de águas residuárias são descritas abaixo (Figura 2). Tratamento Preliminar (grade, caixa de areia, peneiras): Destina-se principalmente à remoção de sólidos grosseiros, areia e gordura. Com o objetivo de proteger bombas, tubulações, evitar abrasões, entupimentos e facilitar o transporte líquido. Tratamento Primário (decantadores, flotadores): Destina-se à remoção de sólidos em suspensão sedimentáveis e sólidos flutuantes. Com o objetivo de preparar o efluente para lançamento no corpo receptor em ambiente lótico ou lêntico e também para tratamento secundário. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 72 Tratamento Secundário (reatores biológicos): O principal objetivo do tratamento secundário é a remoção de matéria orgânica, nas formas dissolvida e particulada. Diferentemente das etapas anteriores, esta é uma etapa em que predominam o tratamento por mecanismos biológicos. O contato entre o material orgânico contido nos esgotos e os microrganismos presentes no ambiente reacional de tratamento, propicia a degradação deste matéria putrescível, em um material estabilizado e que pode ser lançado no rio (corpo receptor). Tratamento Terciário: Destina-se a remoção de macronutrientes (nitrogênio e fósforo), patógenos, cor, matéria orgânica persistente, entre outros compostos, resistentes aos tratamentos anteriores. São geralmente, sistemas que operam com elevada eficiência de remoção e exigem uma operação criteriosa e cuidadosa. Etapa destinada ao polimento dos efluentes, que recebem um tratamento adicional para que se enquadrem nos padrões de lançamento (Consulte: Resolução CONAMA Nº 430/2011 - que dispõe sobre condições e padrões de lançamento de efluentes no Brasil). Figura 15 - Tratamento de águas residuárias. Bons Estudos! GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 73 Referências JORDÃO, E.P; PESSÔA, C.A. Tratamento de Esgotos Domésticos. 7. ed. Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental, 2014. TSUTIYA, M.T.;SOBRINHO, P.A. Coleta e transporte de esgoto sanitário. 2. ed. São Paulo: Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo,2000. VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. 4. ed. Belo Horizonte: DESA/UFMG, 2014. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 74 Gestão de Água e Saneamento Aula 9 – Saneamento básico – Parte II Tema 9.1 – Abastecimento de água: Tecnologias de tratamento. Caro estudante, vamos iniciar o tema 9.1! Uma das principais prioridades das populações é o atendimento por sistema de abastecimento de água em quantidade e qualidade adequadas, pela importância para o atendimento às necessidades relacionadas à saúde e ao desenvolvimento industrial (Tsutiya, 2013) Água “pura” é um conceito hipotético, uma vez que a água apresenta elevada capacidade de dissolução e transporte e, em seu percurso, superficial ou subterrâneo, pode incorporar um grande número de substâncias. Portanto, por processos naturais ou decorrente das atividades antrópicas, as características da água podem ser substancialmente alteradas, ao ponto de comprometer determinados usos. Portanto, a qualidade da água é um atributo dinâmico no tempo e no espaço, e encontra-se, acima de tudo, relacionado com os usos de uma determinada fonte. Uma mesma água pode ser considerada “boa” para um determinado fim (por exemplo, para utilização industrial) e “ruim” para outro (por exemplo, para o consumo humano). De forma análoga, o conceito de poluição deve ser entendido como perda de qualidade da água, ou seja, alterações em suas características que comprometam um ou mais usos do manancial. Por sua vez, contaminação é em geral entendida como um fenômeno de poluição que apresente riscos à saúde. O que é uma água potável? Água para consumo humano: água potável destinada à ingestão, preparação e produção de alimentos e à higiene pessoal. Água potável: água que atenda ao padrão de potabilidade estabelecido por Portaria específica e que não ofereça riscos à saúde. Padrões de potabilidade Padrão de Potabilidade: Conjunto de valores máximos permissíveis (VMP) das características de qualidade da água destinada ao consumo humano. O VMP para cada GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 75 composto presente em determinada água de abastecimento deve ser verificado e estar de acordo com seguinte portaria do Ministério da Saúde: Portaria MS Nº 2914 DE 12/12/2011. Dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Atenção para as seguintes definições:  Padrão organoléptico: conjunto de parâmetros caracterizados por provocar estímulos sensoriais que afetam a aceitação para consumo humano, mas que não necessariamente implicam risco à saúde;  Água tratada: água submetida a processos físicos, químicos ou combinação destes, visando atender ao padrão de potabilidade;  Sistema de abastecimento de água para consumo humano: instalação composta por um conjunto de obras civis, materiais e equipamentos, desde a zona de captação até as ligações prediais, destinada à produção e ao fornecimento coletivo de água potável, por meio de rede de distribuição;  Rede de distribuição: parte do sistema de abastecimento formada por tubulações e seus acessórios, destinados a distribuir água potável até as ligações prediais; e  Ligações prediais: conjunto de tubulações e peças especiais, situado entre a rede de distribuição de água e o cavalete, este incluído. Tecnologias de tratamento A potabilização das águas naturais para fins de consumo humano tem como função essencial adequar a água bruta aos limites físicos, químicos, biológicos e radioativos estabelecidos pela Portaria MS Nº 2914 DE 12/12/2011. Diferentes tipos tecnologias de tratamento podem ser propostas para remoção das partículas suspensas e coloidais, matéria orgânica, microrganismos, e outras substâncias capazes de trazerem malefícios à saúde da população a ser abastecida. A definição da tecnologia de tratamento a ser empregada é função dos seguintes aspectos:  Características da água bruta  Custos de implantação, manutenção e operação  Manuseio e confiabilidade dos equipamentos GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 76  Flexibilidade operacional  Localização geográfica e características da população  Disposição final do lodo A potabilização das águas naturais perpassa pelo tratamento convencional por três etapas básica: Clarificação (Coagulação, Floculação, Decantação), Filtração e Desinfecção. As etapas do tratamento convencional são apresentadas abaixo: Coagulação: A coagulação consiste, essencialmente, na desestabilização das partículas coloidais e suspensas, por um conjunto de ações físicas e químicas, com duração de poucos segundos, entre o coagulante (sulfato de alumínio ou de ferro), a água e suas impurezas. As unidades de mistura rápida onde esta etapa é realizada podem ser hidráulicas (usualmente na calha parshall) ou mecânicas. Floculação: As partículas desestabilizadas na etapa de coagulação são estimuladas por um conjunto de fenômenos físicos a se chocarem e a formaremflocos, que são removidos por sedimentação ou flotação. O processo de formação dos flocos ocorre em unidades hidráulicas chamadas de floculadores que podem ser de escoamento vertical, horizontal ou helicoidal; ou em unidades mecanizadas por rotores de eixo vertical ou horizontal onde as paletas agitadoras são fixadas. Decantação: São fornecidas aos flocos formados anteriormente, as condições necessárias para que os mesmos sedimentem na unidade e sejam removidos no processo. O processo de decantação é o último processo da etapa de clarificação, na qual as partículas sedimentam e a água decantada segue para as etapas seguintes. O objetivo é reduzir o número de partículas que seguem para as unidades filtrantes e contribuir para aumentar a carreira de filtração (intervalo de tempo entre as lavagens dos filtros). Filtração: É o processo que tem por função primordial a remoção das partículas responsáveis pela cor e turbidez, cuja presença reduziria a eficiência da etapa subsequente, a desinfecção. A filtração é fundamental nas unidades de tratamento convencional, principalmente quando se capta água com elevada turbidez nos mananciais superficiais de captação. Desinfecção: A desinfecção é praticamente a última etapa do tratamento e objetiva produzir uma água tratada segura para consumo humano, ou seja, isenta da presença de microrganismos patogênicos. A inativação dos patógenos é realizada por intermédio de GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 77 agentes físico-químicos. A desinfecção também promoverá um controle sanitário da água evitando o crescimento microbiológico na rede de distribuição de água. O principal agente utilizado na desinfecção é o cloro, largamente utilizado desde o século XIX. Para pesquisar... Os termos desinfecção e esterilização podem ser usados como sinônimos nas unidades de tratamento de água? Bons Estudos! Referências BRASIL. MINISTÉRIO DA SAÚDE. Portaria nº 2.914, de 12 de dezembro de 2011. LIBÂNIO, M. Fundamentos de qualidade e tratamento de água. 3.ed. Campinas: Editora Átomo, 2010. TSUTIYA, M.T. Abastecimento de Água. 4. ed. São Paulo: Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo,2013. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 78 Gestão de Água e Saneamento Aula 9 – Saneamento básico – Parte II Tema 9.2 – Abastecimento de água: Consumo, Adução, Reservação e Distribuição Caro estudante, vamos iniciar o tema 9.2! A ideia da necessidade de providenciar algum tipo de tratamento para as águas destinadas ao consumo humano é bastante antiga. Séculos antes do nascimento de Cristo, os egípcios já utilizavam técnicas rudimentares de tratamento de água para fins potáveis através de decantação em cisternas. Com o passar dos séculos, as noções acerca da relação entre a água e a saúde humana foram se consolidando (Calijuri e Cunha, 2013). Consumo de água Estimar o consumo de água no ambiente doméstico, comercial e industrial é fundamental para o planejamento e gerenciamento dos sistemas de abastecimento de água. A previsão do consumo de água é uma variável indispensável para o dimensionamento das unidades que envolvem a adução, o tratamento, a reservação e a distribuição de água, sendo, portanto, fundamental estimar o consumo da forma mais fidedigna possível. Na maioria das cidades, o consumo residencial ou doméstico representa a categoria de maior consumo, chegando a valores percentuais maiores que 90% do total de água consumida em uma cidade. Dessa forma, a demanda de água para este fim deve ser bem projetada. O consumo de água nas residências depende de um grande número de fatores, a saber: 1. Clima 2. População 3. Condições socioeconômicas 4. Grau de industrialização 5. Perdas no sistema de abastecimento e coleta GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 79 Outra importante variável que afeta o consumo de água é o preço unitário, pois é uma das poucas variáveis sob controle das concessionárias responsáveis pelo abastecimento de água. O aumento no preço da água reduz o consumo; a redução no preço aumenta o consumo. Vale ressaltar o impacto social das variações de preço da água, pois, sendo um recurso indispensável para a qualidade de vida da população, o aumento indiscriminado do preço, buscando a redução do consumo, pode afetar diretamente as classes menos abastadas e mais vulneráveis às doenças de veiculação hídrica. Por isso, a tarifação desse recurso, deve ser bem discutida e avaliada pela sociedade, que deve buscar o bem comum e a manutenção de um ambiente equilibrado para todos. Os sistemas de abastecimento de água e esgoto são dimensionados, geralmente, para um período de projeto de 20 a 30 anos, ou seja, esperando uma população futura, que cresce segundo o crescimento demográfico da região do empreendimento. A projeção da população pode ser realiza por diferentes modelos: Aritmético; Geométrico; Decrescente; Logístico. Um exemplo de uma projeção da população com base no número de residências atendidas é apresentada no gráfico abaixo (Figura 1), onde uma regressão linear é utilizada para projetar o futuro. Qual a população, segundo o gráfico, 20 anos após a última notificação? Utilize a equação da reta para estimar. Figura 16 - Residências Atendidas por uma concessionária de água hipotética. Fonte: Do autor. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 80 Adução de água As instalações destinadas à produção e à distribuição canalizada de água potável para as populações são de responsabilidade do poder público. Sistema de abastecimento de água para consumo humano: As adutoras são canalizações dos sistemas de abastecimento que conduzem água para as unidades que precedem a rede de distribuição, ou seja, não distribuem água diretamente aos consumidores. Estas tubulações interligam a captação, a ETA e os reservatórios. Reservação Uma importante etapa do processo é a reservação de água tratada. As principais finalidades dos reservatórios são: Regularizar a vazão: Receber uma vazão constante, igual à demanda média do dia de maior consumo de sua área de influência; acumular água nas horas de baixo consumo; e suprir a demanda nas horas de maior consumo, ou seja, um sistema capaz de regularizar a vazão de água durante as variações diárias e horárias. Segurança no abastecimento: A reservação estratégica de água emergencial, ou seja, para abastecer a populações em casos de interrupções no fornecimento de água pelas adutoras, por falta de energia elétrica, ruptura da adutora, paralisação da ETA, etc. Reservação de água para incêndio: Atender a demandas extras para combate a incêndio. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 81 Regularizar a pressão: Os reservatórios podem ser dispostos em locais estratégicos na cidade para influenciar nas condições de pressão da rede, reduzindo as variação e mantendo os valores mínimos e máximos de pressão (10 e 50 m.c.a. respectivamente) Distribuição de água A rede distribuição de água é formada por tubulações e órgãos acessórios, destinados a levar diretamente água potável aos consumidores, de modo contínuo, com segurança sanitária (qualidade e quantidade adequadas) e pressão adequada. Considerada o componente de maior custo na implantação dos projetos de abastecimento, podendo a ser responsável por 75% do custo total das obras de abastecimento. Uma atenção especial deve ser dada na elaboração dos traçados de rede, pois os mesmos são partes que normalmente não estão sob constante vigilância. A rede de distribuição e as ligações prediais são obrasque ficam enterradas sob as vias públicas, sendo, portanto, de difícil acesso e manutenção. A rede de distribuição pode ser dividida em dois segmentos de canalizações: Rede Principal: Também denominada de conduto tronco ou canalização mestra. São tubulações com maiores diâmetros que tem por finalidade abastecer as canalizações secundárias. Rede secundária: São tubulações de menor diâmetro e tem por função abastecer diretamente os pontos de consumo do sistema de abastecimento (os cavaletes de água). Bons Estudos! Referências CALIJURI, M.C.; CUNHA, D.G.F. Engenharia Ambiental: conceitos, tecnologia e gestão. Rio de Janeiro, RJ: Elsevier. 2013. LIBÂNIO, M. Fundamentos de qualidade e tratamento de água. 3.ed. Campinas: Editora Átomo, 2010. TSUTIYA, M.T. Abastecimento de Água. 4. ed. São Paulo: Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo,2013 GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 82 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO Tema 1.1 1.1.1 - Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  A água tem uma elevada capacidade de dissolução de inúmeras substâncias e, por isso, é considera um solvente universal.  A PNRH considera a água como um bem de domínio público e um recurso natural ilimitado.  A maior parte da água do planeta não está prontamente disponível por questões relacionadas à salinidade e à localização da mesma. A) FFF B) FVF C) VFV D) VVF E)VVV 1.1.2 - Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  O abastecimento urbano, a irrigação e a pesca, são exemplos de usos consuntivos da água.  Entende-se por usos consuntivos todos os usos em que a água captada retorna totalmente para o manancial, principalmente na forma de esgoto.  A escassez hídrica qualitativa é devida, entre outros fatores, à distribuição natural e desigual do recurso no Planeta Terra. A) FFF B) FVF C) FVV D) VVF E)VVV Tema 1.2 1.2.1- Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  A bacia hidrográfica é a unidade territorial para implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos.  As bacias hidrográficas urbanizadas concorrem para uma elevada infiltração da água e baixo escoamento superficial.  Reduzir a infiltração da água é fundamental para reduzir a erosão hídrica proveniente do escoamento superficial. A) FFF B) VFF C) FVV D) VVF E)VVV GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 83 1.2.2 - Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  A infiltração de água no solo é fundamental para garantir água em quantidade e qualidade adequada no período de seca.  A preservação das áreas verdes e permeáveis é fundamental para controlar o escoamento superficial.  Favorecer a infiltração de água em APPs é fundamental para reduzir o assoreamento dos cursos d’ água. A) FFF B) FVF C) FVV D) VVF E)VVV Tema 2.1 2.1.1 - Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  A avaliação ambiental de um curso d’água é fundamental no controle da poluição em uma bacia hidrográfica.  A DBO representa de forma indireta a quantidade de matéria orgânica biodegradável presente na água.  Baixas concentrações de N e P concorrem para floração excessiva de algas e plantas aquáticas, indicativo de um ambiente poluído. A) VVV B) FVF C) FVV D) VVF E)FFF 2.1.2 - Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  Ambientes aquáticos com concentrações de oxigênio dissolvido em torno de 3 mg/L são considerados ambiente apropriados para a vida aquática.  A DQO representa de forma indireta as frações orgânicas biodegradáveis e não biodegradáveis presentes na água.  Em geral, as águas naturais limpas apresentam pH próximo da neutralidade. A) FVV B) FVF C) FFV D) VVV E)FFF GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 84 Tema 2.2 2.2.1 - Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  Uma amostra de água com elevada turbidez é um indicativo da presença de sólidos na amostra líquida.  A E.Coli é considerada um dos melhores indicadores de contaminação fecal na análise qualitativa de uma amostra de água.  As reações químicas não sofrem influência da temperatura, no que diz respeito à solubilidade das substâncias na água. A) FFV B) FVF C) VVF D) VVV E)FFF 2.2.2 - Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  Os padrões organolépticos são fundamentais para avaliar a aceitação ou rejeição da água para abastecimento público.  A cor de uma determinada água é uma característica capaz de indicar a presença de compostos dissolvidos de origem natural ou antrópica.  É essencial evitar a contaminação das águas superficiais com N e P para evitar a contaminação das águas superficiais com cianotoxinas. A) FFF B) FVF C) FFV D) VFV E) VVV Tema 3.1 3.1.1 - Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  A expansão desordenada das cidades brasileiras tem ocasionado problemas relacionados à poluição dos cursos d’água como a eutrofização provocada pelo despejo in natura de esgoto doméstico.  Toda água poluída está contaminada, mas nem toda água contaminada está poluída.  Arsênio, cádmio e chumbo são exemplos de micropoluentes orgânicos. A) VFF B) FVF C) FFV D) VFV E)FFF GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 85 3.1.2 - Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  As fontes poluidoras difusas são mais fáceis de serem remediadas e prevenidas.  O efluente industrial é considerado uma fonte poluidora pontual e, portanto, de difícil identificação.  A redução do volume útil dos canais de escoamento de águas superficiais se deve ao assoreamento dos mesmos pelo excesso de sólidos carreados pela erosão hídrica. A) VVV B) FVF C) FFV D) VFV E)FFF Tema 3.2 3.2.1 - Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  O lançamento de esgoto nos cursos d’água pode promover a queda do oxigênio dissolvido e a mortandade de peixes.  As bactérias anaeróbias são as responsáveis pelo consumo de oxigênio no interior da massa líquida.  Um ambiente aquático adequado necessita de concentração de O.D. em torno de 5 mg/L. A) FVF B) VFV C) FFV D) VFF E)FFF 3.2.2 - Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  O Brasil tem lançado in natura nos mananciais superficiais cerca de 60% de todo o esgoto gerado.  A capacidade de um sistema suportar perturbações ambientais é conhecida como resiliência.  A concentração de O.D. atinge seu ponto de mínimo na zona de decomposição ativa. A) VVV B) FVF C) FFV D) VFF E)FFF GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 86 Tema 4.1 4.1.1 - Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  A bacia hidrográfica deve ser sempre a unidade escolhida para implementar as ações relacionadas à gestão das águas.  A gestão das águas deve ser centralizada em um único órgão ambiental competente e o mesmo deve representar o estado.  A cobrança pelo uso da água é um instrumento de gestão reconhecido pelolegislador. A) VFF B) FVF C) FFV D) VFV E)FFF 4.1.2 - Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  A água deve ser considerada como um bem infinito e dotado de valor econômico.  As tomadas de decisão multilaterais é um dos princípios da gestão das águas.  A capacidade de autodepuração dos cursos d’água é um recurso natural e o uso do mesmo deve ser feito com base nas curvas de depleção de oxigênio. A) FVF B) FVV C) FFV D) VFF E)FFF Tema 4.2 4.2.1 Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  Os comitês de bacia hidrográfica não devem ser criados com apoio da ANA e sim dos municípios, que são os entes mais interessados.  O SNIRH é fundamental para o planejamento e gestão dos recursos, afinal, só controla quem mede.  A seca histórica que assolou o sudeste em 2014 reforça a necessidade de gerenciamento dos recursos hídricos, frente ao constante aumento da demanda por águas em diversos setores da sociedade. A) FVV B) FVV C) FFV D) VFF E)FFF GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 87 4.2.2 - São atribuições da ANA: a) Centralizar as decisões de planejamento e obras em recursos hídricos. b) Fiscalizar o uso de recursos hídricos nos corpos de água de domínio da União. c) Coordenar a distribuição dos recursos financeiros recolhidos pela cobrança pelo uso da água. d) Favorecer sempre o aspecto social em detrimento ao econômico e ambiental. e) Conceder outorga de uso em rios municipais, estaduais e da união. Tema 5.1 5.1.1 – A respeito do enquadramento dos cursos d’água, assinale a afirmativa CORRETA. a) O processo de remediação objetiva sanar os problemas da poluição por meio de ações muitas das vezes onerosas para união. b) O enquadramento é um mecanismo legal capaz de autorizar a poluição dos cursos d’água sem avaliar os usos preponderantes futuros. c) As águas enquadradas na Classe 3 podem ser utilizadas para dessedentação de animais. d) A utilização de água para harmonia paisagística exige águas com alta qualidade. e) A irrigação pode e deve ser realizada com águas enquadradas na classe especial, para garantir uma produção limpa. 5.1.2 – Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  O Plano de Recursos Hídricos deve comtemplar, entre outras coisas, um diágnostico ambiental e uma proposta de áreas sujeitas a restrição de uso.  Atendimento das demandas de água com foco no desenvolvimento sustentável é um dos pilares do planejamento.  É fundamental que o Plano Nacional de Recursos Hídricos seja elaborado com uma visão de curto prazo, para evitar a ociosidade da máquina pública. A) VVF B) FVV C) VVV D) VFF E)FFF GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 88 Tema 5.2 5.2.1 – Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  Cabe ao requente, ou seja, o outorgante, solicitar o pedido de outorga de uso da água junto ao órgão ambiental competente.  O lançamento de esgoto doméstico tratado não exige outorga de uso.  As concessões para atividades públicas não devem exceder 3 anos. A) FFF B) FVV C) VVV D) VFF E)FVF 5.2.2 – Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  Os municípios, sempre que possível, serão os responsáveis pela avaliação e autorização dos pedidos de outorga.  As vazões requeridas em torno de 10 L/s são consideradas insignificantes e não precisam de pedido de outorga de uso.  Os recursos arrecadados com a cobrança pelo uso da água devem ser destinados para estimular a preservação dos recursos hídricos. A) VFF B) FVV C) VVV D) FFV E)FFF Tema 6.1 6.1.1 – Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  Programas ambientais de manejo de solo e água em uma bacia hidrográfica devem sempre considerar as interações entre: solo-água-planta-homem.  A erosão é um processo natural e o homem pouco pode contribuir para evitar ou amenizar esse processo.  Os processos erosivos são sucessivos e concorrem para aumentar os danos ambientais conforme a erosão passa de laminar para boçoroca. A) FVF B) FFF C) VVV D) VFF E) VFV GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 89 6.1.2 – Quais das alternativas abaixo representam duas práticas vegetativas? a) Plantio Direto e Manejo de pastagem. b) Plantas de cobertura e Controle do fogo. c) Reflorestamento e Adubação. d) Culturas em faixa e Calagem. e) Plantio Direto e Terraceamento. Tema 6.2 6.2.1 – Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  A conservação do solo é fundamental para preservação dos recursos hídricos, por isso, deve ser sempre valorizada dentro da microbacia hidrográfica.  Os produtores devem ser punidos por não preservarem os recursos naturais de suas propriedades, por meio do princípio do “provedor-recebedor”.  A vida no planeta é sustentada por inúmeras interações ecossistêmicas que promovem a depuração do ar, da água e do solo, estas ações são conhecidas como serviços ambientais. A) FVV B) VFV C) VVV D) VFF E)FFF 6.2.2 – Qual das alternativas abaixo promove a conservação de água na bacia hidrográfica? a) Aumentar o escoamento superficial. b) Evitar o selamento do solo. c) Reduzir a infiltração e favorecer o escoamento. d) Aumentar a compactação do solo. e) Desnudar o solo. Tema 7.1 7.1.1 – Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  A impermeabilização do solo bacia hidrográfica é fundamental para evitar a redução da vazão do rio no período de estiagem.  A ausência de vegetação nas cidades contribui diretamente para o aumento da retenção de água no solo.  Os sistemas atuais de drenagem urbana concorrem para reduzir a velocidade de escoamento da água através da canalizações dos cursos d’água. A) FFF B) FVV C) VVV D) VFF E)FVF GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 90 7.1.2 – Qual das alternativas abaixo NÃO representa uma situação de risco ambiental? a) Transporte de esgoto doméstico em tubulações avariadas. b) Disposição inadequada dos resíduos sólidos urbanos. c) Interceptores de esgoto sanitário ao longo do rio. d) Poluição pontual de esgoto doméstico. e) Poluição difusa promovida pelo escoamento de água pluvial. Tema 7.2 7.2.1 – Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  O manejo de água pluviais deve ser realizado com foco no afastamento rápido da água nas zonas mais afetadas por inundações.  As medidas não estruturais envolvem a realização de pequenas obras, com pouca movimentação de terra.  A ocupação das áreas susceptíveis à inundação e deslizamento de massa devem ser fiscalizadas pela defesa civil e sempre que possível realizar a desocupação dessas áreas. A) VVV B) FVV C) FFV D) VFF E)VVF 7.2.2 – Qual das alternativas abaixo representa uma medida estrutural de combate às cheias? a) Pavimento permeável. b) Seguro contra enchentes. c) Educação socioambiental. d) Realização do PDDU. e) Zoneamento ambiental. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 91 Tema 8.1 8.1.1 – Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  O lançamento de esgoto doméstico in natura nos cursos d’água, com a finalidadede transporte e diluição do resíduo, é um dos principais poluentes dos rios. Lançando grandes quantidades de matéria orgânica (DBO).  O acesso água tratada é fundamental para melhorar a higidez no ambiente rural e urbano.  Uma situação de escassez de água começa a ser reconhecida quando o sistema fornece valores maiores que 50 m3. hab-1.ano-1. A) FFF B) FVV C) VVV D) VFF E) VVF 8.1.2 – Qual dos poluentes abaixo contribui para criar um ambiente anaeróbio nos corpos hídricos? a) Arsênio e Chumbo. b) Fósforo. c) Matéria orgânica. d) CO2 e NOx. e) Nitrogênio. Tema 8.2 8.2.1 – Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  Os termos esgoto doméstico e esgoto sanitário podem ser usados tecnicamente como sinônimos, pois transportam o mesmo resíduo líquido.  Aproveitar a água presente no esgoto sanitário não é muito viável, devido à baixa porcentagem do recurso no mesmo.  Um rio poluído por esgoto doméstico, provavelmente, apresentará baixa condutividade elétrica. A) FFF B) FVV C) VVV D) VFF E) FVF 8.2.2 – A remoção de matéria orgânica persistente pode ser realizada por mecanismos variados, na seguinte etapa de tratamento? a) Tratamento preliminar. b) Tratamento secundário. c) Tratamento terciário ou avançado. d) Tratamento primário. e) Tratamento primário precedido de preliminar. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 92 Tema 9.1 9.1.1 – Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  A qualidade da água é função precípua do uso que se deseja fazer do recurso.  O mineral água (H2O) é facilmente encontrado na natureza e sempre apresenta elevada pureza.  Os padrões organolépticos são fundamentais no monitoramento da água de abastecimento, pois são indicadores inequívocos da presença de compostos tóxicos. A) FVV B) VFF C) VVV D) VVF E) FVF 9.1.2 – A etapa da clarificação fundamenta-se por quais tipos de processos? a) Cloração, coagulação e fluoretação. b) Decantação, filtração e desinfecção. c) Pré-cloração, coagulação e desinfecção. d) Coagulação, floculação e decantação. e) Coagulação, floculação e filtração. Tema 9.2 9.2.1 – Julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F) e assinale a opção correta:  Aumentar o preço da água é uma solução viável em momentos de escassez, pois pode promover a redução do consumo e impactar positivamente as classes menos abastadas da sociedade.  A reservação de água é fundamental para controlar as pressões máximas e mínimas na rede e manter o sistema de abastecimento de água sempre pressurizado, reduzindo os riscos de recontaminação.  O consumo per capita (L/hab-1.dia-1) de água é função do clima e do grau de industrialização da região. A) VVF B) FFV C) VVV D) FVV E) FVF GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 93 9.2.2 – Qual a população estimada, segundo o gráfico apresentado na leitura previa, 20 anos após a última notificação? a) 1000 habitantes. b) 2592 habitantes. c) 3715 habitantes. d) 929 habitantes. e) 1985 habitantes. SAIBA MAIS Aula 1.1 http://revistaplaneta.terra.com.br/secao/unesco-planeta/aral-um-mar-em-agonia http://noticias.uol.com.br/meio-ambiente/ultimas-noticias/bbc/2015/02/26/a-plantacao-de- algodao-que-fez-mar-de-aral-virar-deserto.htm#fotoNav=4 http://www.paginavermelha.org/artigos/130401-mar-de-aral.htm Aula 1.2 https://www.youtube.com/watch?v=MTmonc6x9X4&list=PLdj9YZPlzgZDmmREI8AIHr9Vf_V6- ruAB&index=19 http://www2.ana.gov.br/Paginas/portais/bacias/default.aspx http://www.manuelzao.ufmg.br/assets/files/Biblioteca_Virtual/A-construcao-de-um- programa-de-revitalizacao-na-bacia-do-Rio-Sao-Francisco.pdf Aula 2.1 http://portalpnqa.ana.gov.br/pnqa.aspx Aula 2.2 http://www.funasa.gov.br/site/wp- content/files_mf/manualcont_quali_agua_tecnicos_trab_emetas.pdf http://www.saude.mg.gov.br/index.php?option=com_gmg&controller=document&id=8014 Aula 3.1 http://revistapesquisa.fapesp.br/2015/07/15/da-torneira-ao-utero/ http://agencia.fapesp.br/contaminantes_emergentes_na_agua/12846/ Aula 3.2 http://portalpnqa.ana.gov.br/indicadores-indice-aguas.aspx GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 94 http://agenciabrasil.ebc.com.br/geral/noticia/2015-04/rio-retira-531-toneladas-de-peixes- mortos-da-lagoa-rodrigo-de-freitas http://arquivos.ana.gov.br/institucional/sge/CEDOC/Catalogo/2012/PanoramaAguasSuperficia isPortugues.pdf Aula 4.1 http://www.ecologia.ib.usp.br/portal/index.php?option=com_content&view=article&id=144& Itemid=423 http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=370 Aula 4.2 http://conjuntura.ana.gov.br/ http://www.ana.gov.br/bibliotecavirtual/arquivos/20120904153412_Carta_de_Servicos_da_A NA.pdf Aula 5.1 http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res05/res35705.pdf http://portalpnqa.ana.gov.br/enquadramento-bases-legais.aspx Aula 5.2 http://www2.ana.gov.br/Paginas/institucional/SobreaAna/uorgs/sof/geout.aspx http://www.igam.mg.gov.br/gestao-das-aguas/outorga Aula 6.1 http://www.epamig.br/ Aula 6.2 http://extrema.mg.gov.br/conservadordasaguas/Livro-Conservador-20101.pdf http://produtordeagua.ana.gov.br// Aula 7.1 BARROS, M.T.L. Drenagem Urbana: Bases conceituais e planejamento In: Philippi Jr A (ed.). Saneamento, saúde e ambiente: fundamentos para o desenvolvimento sustentável. Barueri, SP: Nisam. Editora Manole Ltda; 2005. Aula 7.2 BARROS, M.T.L. Drenagem Urbana: Bases conceituais e planejamento In: Philippi Jr A (ed.). Saneamento, saúde e ambiente: fundamentos para o desenvolvimento sustentável. Barueri, SP: Nisam. Editora Manole Ltda; 2005. GESTÃO DE ÁGUA E SANEAMENTO 95 Aula 8.1 http://www.cultivandoaguaboa.com.br/ YAMAWAKI, Y.; SALVI, L.T. Introdução a gestão do meio Urbano [livro eletrônico]. Curitiba: InterSaberes, 2013. Aula 8.2 PHILIPPI Jr A. Águas Residuárias: Visão de saúde pública e ambiental. In: Philippi Jr A (ed.). Saneamento, saúde e ambiente: fundamentos para o desenvolvimento sustentável. Barueri, SP: Nisam. Editora Manole Ltda; 2005. Aula 9.1 PHILIPPI Jr A. MARTINS, G. Águas de Abastecimento. In: Philippi Jr A (ed.). Saneamento, saúde e ambiente: fundamentos para o desenvolvimento sustentável. Barueri, SP: Nisam. Editora Manole Ltda; 2005. Aula 9.2 PHILIPPI Jr A. MARTINS, G. Águas de Abastecimento. In: Philippi Jr A (ed.). Saneamento, saúde e ambiente: fundamentos para o desenvolvimento sustentável. Barueri, SP: Nisam. Editora Manole Ltda; 2005.