A Água na Natureza e Ciclo Hidrológico

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A ÁGUA NA NATUREZA E CICLO 
HIDROLÓGICO
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA
Engenharia Ambiental e Sanitária
Profª. D.Sc. Adriana B. Sales de Magalhães
ÁGUA NO PLANETA TERRA
DISPONIBILIDADE HÍDRICA
• Estima-se 1,36x109 a 1,46x109 o volume de água no
planeta.
• Aproximadamente 97% correspondem aos mares,
oceanos e lagos de água salgada ( Von Sperling, 2006).
• Cientistas estimam que o nosso planeta tem três
quartos de sua massa só de água ou seja, 1 trilhão e
360 bilhões de quilômetros cúbicos.
• Os mares e os oceanos contêm cerca de 97,4 % de
toda essa massa.
• 2 % da água total está estocada sob a forma de neve
ou gelo, no topo das grandes cadeias de montanhas
ou nas zonas polares.
DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA
• Assim apenas cerca de 0,6 % do total encontra-se
disponível como água doce nos aqüíferos subterrâneos
(0,5959 %), nos rios e lagos superficiais (0,0140 %) e
na atmosfera na forma de vapor d’água (0,001 %).
• A maior parte das águas subterrâneas encontra-se em
condições inadequadas ao consumo ou em profundezas
que inviabilizam sua exploração.
DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA
• Diante desta situação é de importância fundamental
para o futuro da humanidade, e sua própria
sobrevivência, que se valorize a preservação dos
recursos hídricos do planeta em suas condições
naturais.
Fonte: http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento/Agua01.html
DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA
Embora a quantidade total de água na Terra seja
constante, a sua distribuição por fases tem-se
modificado ao longo do tempo.
A ÁGUA NO MUNDO ATUAL 
• A água está presente em múltiplas atividades do
homem e, como tal, é utilizada para finalidades muito
diversificadas, em que assumem maior importância o
abastecimento doméstico e público, os usos agrícola e
industrial e a produção de energia elétrica.
• As necessidades de água cresceram gradualmente
acompanhando o aumento populacional.
• Rápido crescimento da população mundial.
• A expansão urbana, a industrialização, a agricultura e
a pecuária intensivas e ainda a produção de energia
elétrica - que estão estreitamente associadas à
elevação do nível de vida e ao crescimento
populacional - passaram a exigir crescentes
quantidades de água.
• A atual crise da água que parte do mundo
enfrenta denota a importância de saber usá-la.
• Entretanto, nas últimas décadas, vem ocorrendo
um acréscimo considerável do consumo e do
desperdício em todos os setores, aliado a uma
degradação crescente tanto da quantidade quanto
da qualidade da água disponível.
Eutrofização dos corpos d’água 
➢ Eutrofização de ambiente lóticos ► aumento de
nutrientes essenciais para o fitoplâncton e as plantas
aquáticas superiores (nitrogênio, fósforo, potássio,
carbono, ferro)
➢ Desequilíbrio ecológico ► escala de tempo
geológica ►►► atividades antrópicas
➢ Excesso de nutrientes ► floração (fitoplâncton),
crescimento excessivo das plantas aquáticas
(macrófitas) ► interferências com usos da água.
❖ Causas
- Fontes de nutrientes (pontuais e difusas)
✓ Esgotos sanitários
✓ Efluentes industriais e agroindustriais
✓ Fertilizantes
✓ Drenagem urbana e rural
A produtividade de um lago, indicada pela produção de
biomassa algal, é uma classificação muito utilizada na
análise da qualidade de água.
Oligotrófico Eutrófico
Oligotrófico – baixa concentração de 
nutrientes e produtividade; usualmente 
alta claridade
Mesotrófico – moderada concentração 
de nutrientes, produtividade e claridade
Eutrófico – alta concentração de 
nutrientes e produtividade; baixa 
claridade
- Sedimentação natural sedimentos
minerais e orgânicos.
- Conversão de lago para pântano
- Escala de tempo > 103 anos
- Irreversível
- Causado pelo homem pela entrada 
excessiva de nutrientes e o manejo 
pobre das práticas de uso do solo
- Qualidade da água degradada; perda 
dos usos benéficos
- Escala de tempo < décadas
- Reversível
EUTROFIZAÇÃO NATURAL
EUTROFIZAÇÃO ANTROPOGÊNICA
FONTES PONTUAIS DE POLUIÇÃO
Efluentes domésticos
Efluentes industriais
FONTES PONTUAIS DE POLUIÇÃO
FONTES PONTUAIS DE POLUIÇÃO
Efluentes 
provenientes de 
criatórios intensivos
http://www.liveexportshame.com/images/cormo_sheep_ertitrea_eating.jpg
Poluição difusa: água de chuva urbana
http://www.lanl.gov/orgs/pa/News/ParkingClosed.jpg
http://www.planthealth.gov.mt/pest03.JPG
http://lakeaccess.org/
lakedata/lawnfertilize
r/studydesign.htm
http://www.mqtinfo.org/media/planningeduc/runoff_1.jp
g
• Ruas, jardins, prédios e 
construções
• Graxa, sais, excrementos 
animais, nutrientes, 
sedimentos
Nutrientes, sedimentos, pesticidas, herbicidas
http://www.usda.gov/oc/photo/b93c3671.jp
g
http://biology.usgs.gov/s+t/SNT/images/wu108f08.j
pg
http://www.ers.usda.gov/Briefing/biotechnology/Images/b94c3886.jpg
http://www.iird.vic.gov.au/Web/ORR/ORR.nsf/ImageLo
okup/Graphics4/$file/spraying.gif
POLUIÇÃO DIFUSA: FONTE AGRÍCOLA
SISTEMA NATURAL
EUTROFIZAÇÃO
A decomposição do fitoplâncton consome oxigênio
O2
decomposição
O2
POLUIÇÃO ORGÂNICA
Conseqüências
➢ Problemas estéticos e recreacionais
➢ Problemas ao tratamento da água
➢ Problemas de saúde pública
❖ Crescimento excessivo de macrófitas
❖ Florações de cianobactérias
❖ Eventuais maus odores
❖ Eventuais mortandades de peixes
❖ Entupimento de filtros
❖ Gosto na água tratada
Eutrofização dos corpos d’água 
• Excesso de microalgas e/ou
cianobactérias tóxicas
• Redução de O2/ transparência
• Perda estética
• Excesso de macrófitas flutuantes;
favorecimento de espécies
invasoras
• Impacto na pesca
EUTROFIZAÇÃO - impactos sobre a qualidade da 
água
Eutrofização – excessivo crescimento algal e 
macrófitas
Oligotrófico
Eutrófico
Florações relacionadas à 
hidrodinâmica e à morfometria
• Redução de macrófitas nativas.
• Perda de habitats de aves aquáticas.
• Baixa concentração de O2 no fundo:
aumento da concentração de nutrientes.
EUTROFIZAÇÃO - IMPACTOS SOBRE A 
QUALIDADE DA ÁGUA
Lagoa do Japiim, Manaus AM 
Eichhornia crassipes
Eutrofização
CICLO DA ÁGUA
A UTILIZAÇÃO DA ÁGUA E AS EXIGÊNCIAS DE 
QUALIDADE
AUMENTO DAS AGLOMERAÇÕES 
HUMANAS
- Aumento do consumo de água
- Grandes obras destinadas a captação, transporte e
armazenamento
- Desenvolvimento de técnicas de tratamento
interferindo assim no ciclo hidrológico e gerando um
ciclo artificial da água.
• Algumas comunidades captam água subterrânea para
abastecimento público, mas a maioria delas se
aproveita de águas superficiais que após o tratamento
é distribuída para as residências e indústrias.
• Os esgotos gerados são coletados e transportados
para uma estação para tratamento (nem sempre!!!).
AUMENTO DAS AGLOMERAÇÕES 
HUMANAS
• Processo de captação e devolução por sucessivas
cidades em uma bacia resulta numa reutilização
indireta da água.
• Durante as estiagens, a manutenção da vazão
mínima em muitos rios pequenos dependem,
fundamentalmente, do retorno destas descargas de
esgotos efetuadas a montante.
AUMENTO DAS AGLOMERAÇÕES 
HUMANAS
CICLO ARTIFICIAL DA ÁGUA INTEGRADO AO CICLO 
HIDROLÓGICO NATURAL 
- captação de água superficial, tratamento e
distribuição;
- coleta, tratamento e disposição em corpos receptores
dos esgotos gerados;
- purificação natural do corpo receptor;
- repetição deste esquema por cidades a jusante.
• Os métodos convencionais promovem, apenas, uma
recuperação parcial da qualidade da água original. A
diluição em um corpo receptor e a purificação pela
natureza promovem melhora adicional na qualidade
da água.
• Entretanto, outra cidade a jusante da primeira,
provavelmente, captará água para abastecimento
municipal antes que ocorra a recuperação completa.
• Essa cidade, por sua vez, trata e dispõe o esgoto
gerado novamente por diluição.
CICLO ARTIFICIAL DA ÁGUA INTEGRADO AO 
CICLO HIDROLÓGICO NATURAL 
• A descarga de esgotos tratados de modo
convencional em lagos, reservatórios e estuários, os
quais agem como lagos, acelera o processo de
eutrofização.
• A deterioraçãoda qualidade da água, assim
resultante, interfere no reuso indireto para
abastecimento público e atividades recreativas.
• Na reutilização da água surgem problemas gerados
pelos sólidos dissolvidos que poderiam ser
solucionados com métodos avançados, porém de
custo muito elevado.
• Tais águas conterão traços de compostos
orgânicos, que poderão acarretar problemas de
gosto e odor ou outros ainda piores à saúde,
tornando-a imprópria para os usuários a jusante.
PROBLEMAS GERADOS...
Os compostos químicos mais sofisticados (como, por
exemplo, os organofosforados, policlorados e bifenóis,
usados na indústria e agricultura) causam
preocupações, uma vez que não podem ser detectados
rapidamente nas baixíssimas concentrações em que
geralmente ocorrem.
PROBLEMAS GERADOS...
O rápido crescimento da população e os acelerados
avanços no processo de industrialização e urbanização
das sociedades, tem repercussões sem precedentes
sobre o ambiente humano.
PROBLEMAS GERADOS...
Nas Américas segundo a Organização Pan-Americana
de Saúde os principais problemas encontrados no setor
de abastecimento de água são:
- instalações de abastecimento público ou
abastecimento individual em mau estado, com
deficiências nos projetos ou sem a adequada
manutenção;
- deficiência nos sistemas de desinfecção de água
destinada ao consumo humano com especial
incidência em pequenos povoados;
- Contaminação crescente das águas superficiais e
subterrâneos por causa de deficiente infra-estrutura
de sistema de esgotamento sanitário, ausência de
sistema de depuração de águas residuárias, urbanas
e industriais.
- Inadequado tratamento dos resíduos sólidos com
possível repercussão no abastecimento de água, em
áreas recreativas, na irrigação e outros usos da água
que interfira na saúde da população.
....
• Os riscos expostos anteriormente se traduzem em um
meio degradado com águas poluídas e uma alta
incidência de mortalidade por transmissão hídrica.
• Em vários países da América Latina, as
gastroenterites e as doenças diarréicas figuram entre
as dez principais causas de mortalidade, sendo
responsáveis por cerca de 200.000 mortes ao ano.
Para abordar esses problemas a OPAS (1998), através
do Programa Marco de Atenção ao Meio Ambiente,
propõe medidas de controle e vigilância a serem
empreendidas por Sistemas Locais de Saúde que
permitam uma gestão correta da água cujos objetivos
específicos são:
- estabelecer um controle das instalações e uma
vigilância contínua da qualidade das águas de
abastecimento, principalmente as não procedentes da
rede;
- identificar o déficit e as prioridades no fornecimento
dos serviços de água e de esgoto;
- estabelecer um controle periódico dos lançamentos
nos corpos d’água e fossas;
- estabelecer uma vigilância e controle das piscinas e
áreas para banho e recreativas;
- estabelecer um sistema de previsão de danos
causados por catástrofes;
- estabelecer um controle periódico da qualidade da
água para irrigação de hortaliças;
- estabelecer, quando necessário, um sistema de
desinfecção de água nos domicílios.
PRINCIPAIS PROCESSOS POLUIDORES DA ÁGUA
CONTROLE DA POLUIÇÃO DA ÁGUA
No planejamento das atividades, visando estratégias de
controle da poluição da água, é fundamental que se
considere a bacia hidrográfica como um todo a fim de se
obter uma maior eficiência na realização dessas
atividades.
Quanto a recuperação dos rios existem dois tipos de
técnicas:
- não estruturais que não requerem alterações físicas no
curso d’água e incluem as políticas administrativas e legais e
os procedimentos que limitam ou regulamentam alguma
atividade;
- técnicas estruturais que requerem algum tipo de alteração
física no corpo d’água e incluem reformas nas estruturas já
existentes acelerando os processos naturais de sua
recuperação.
Dentre as principais técnicas encontradas podemos citar:
- implantação de sistemas de coleta e tratamento de
esgotos sanitários e indústrias;
- controle de focos de erosão e recuperação de rios
objetivando o retorno ao seu equilíbrio dinâmico, através
da restauração de suas condições naturais.
CONTROLE DA POLUIÇÃO DA ÁGUA
IMPORTÂNCIA DO 
TRATAMENTO DA ÁGUA
ASPECTOS SANITÁRIO E SOCIAL
- Melhoria da saúde e das condições de vida de uma comunidade;
- Diminuição da mortalidade em geral, principalmente infantil;
- Aumento da esperança de vida da população;
- Diminuição da incidência de doenças relacionadas com a água;
- Implantação de hábitos de higiene na população;
- Facilidade na implantação e melhoria dos sistemas de esgotos 
sanitários.
- Possibilidade de proporcionar conforto e bem-estar;
- Melhoria das condições de segurança.
ASPECTO ECONÔMICO
- Aumento da vida produtiva dos indivíduos economicamente 
ativos;
- Diminuição dos gastos particulares e públicos com consultas 
e internações hospitalares;
- Facilidade para instalação de indústrias, onde a água é 
utilizada com matéria prima ou meio e operação;
- Incentivo à indústria turística em localidades com 
potencialidades para seu desenvolvimento.
Unidades de um sistema de abastecimento de água
1) Manancial
2) Captação
3) Adução
4) Tratamento
5) Reservação
6) Estações elevatórias
7) Rede de distribuição
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA 
INSTITUTO SUPERIOR DE EDUCAÇÃO
ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA
Profa. Adriana Sales
ESTUDO DIRIGIDO 1
A água na natureza e ciclo hidrológico
1) A água é um item primordial na vida das pessoas. Portanto, ao aumentar a população de
uma região, concomitantemente, aumenta também o consumo de água. É recomendado
que uma pessoa beba de 2 a 3 litros de água por dia. Por outro lado, a sociedade
moderna usa água de muitas outras formas, elevando o consumo de água para algo em
torno de 200 a 250 litros de água tratada por habitante por dia! Cite as principais
atividades humanas que requerem uma grande quantidade de água.
2) Explique de que forma o processo de eutrofização contribui para a degradação dos
corpos hídricos.
3) Como o homem pode interferir no ciclo da água?
4) De que maneira as aglomerações humanas contribuem para a degradação ambiental?
5) Além do esgoto que geramos, também somos grandes produtores de lixo, que
tecnicamente, denominamos de resíduos sólidos. O destino desses resíduos é muito
importante. Quais as consequências do descarte inadequado desses resíduos?