Introdução ao gerenciamento de Recursos Hidricos

Introdução ao gerenciamento de Recursos Hidricos

(Parte 6 de 33)

Há vários tipos de uso da água nos processos industriais, como para refrigeração e geração de vapor, incorporação aos produtos, higiene e limpeza.

As demandas industriais dependem de coeficientes de uso e de perdas de cada tipo, de cada ramo industrial e, ainda, da tecnologia adotada.

Para fins de determinação da demanda de água, há dois grupos de indústrias, um altamente consumidor de água e outro de pequenas demandas, em geral abastecidas por redes públicas ou poços profundos. Devem ser lembradas as usinas termoelétricas e nucleares.

O Quadro 3.7 apresenta alguns consumos específicos de água para fins industriais, considerando o tipo de indústria e o seu produto. Tratam-se de valores médios, sendo extremamente variáveis em função da tecnologia empregada.

Quadro 3.7 – Consumo de água nas indústrias (Barth, 1987)

Tipo de indústria

Consumo

Laminação de aço

85 m3 por t de aço

Refinação do petróleo

290 m3 por barril refinado

Indústria têxtil

1.000 m3 por t de tecido

Couros-Curtumes

55 m3 por t de couro

Papel

250 m3 por t de papel

Saboarias

2 m3 por t de sabão

Usinas de açúcar

75 m3 por t de açúcar

Fábrica de conservas

20 m3 por t de conserva

Laticínios

2 m3 por t de produto

Cervejaria

20 m3 por m3 de cerveja

Lavandeira

10 m3 por t de roupa

Matadouros

3 m3 por animal abatido

O quadro 3.8 mostra os principais poluentes de despejos industriais, o que representa uma visão qualitativa dos cuidados que devem ser tomados ao se instalar uma determinada indústria.

Quadro 3.8 - Principais poluentes de despejos industriais (Braile, C., 1979).

Poluentes

Origem dos despejos

Acetaldeído

Plásticos, borracha sintética, corante.

Ácido acético

Vinícolas, indústrias têxteis, destilação de madeira, indústria químicas

Acetileno

Sínteses orgânicas

Acrilonitrila

Plásticos, borracha sintética, pesticidas

Amônia

Manufatura de gás de carvão, operações de limpeza com “água amônia”

Acetato de amônia

Tintura em indústria têxteis e preservação da carne.

Cloreto de amônia

Tintura, lavagem do curtimento.

Dicromato de amônia

Mordentes, litografia, fotogravação.

Fluoreto de amônia

Tintura em indústrias têxteis e preservação da madeira.

Nitrato de amônia

Fertilizantes, explosivos, indústrias químicas.

Sulfato de amônia

Fertilizantes.

Anilina

Tinturas, vernizes, borrachas

Bário (acetato)

Mordente em tinturaria.

Bário (cloreto)

Manufatura de tintas, operações de curtimento

Bário (fluoreto)

Tratamento de metais.

Benzeno

Indústrias químicas nas síntese de compostos orgânicos, tinturas e outras operações têxteis

Butil (acetato)

Plástico, couro artificial e vernizes

Carbono

Indústrias químicas.

Cromo (hexavalente)

Decapagem de metais, galvanização, curtumes, tintas, explosivos, papéis, águas de refrigeração, mordente, tinturaria em indústrias têxteis, fotografia, cerâmica.

Cabalto

Tecnologia nuclear, pigmentos

Cobre (cloreto)

Galvanoplastia do alumínio, tintas deléveis.

Cobre (nitrato)

Tinturas têxteis, impressões fotográficas, inseticidas.

Cobre (sulfato)

Curtimento, tintura, galvanoplastia, pigmentos

Diclorobenzeno

Solvente para ceras, inseticidas

Dietilamina

Indústria petroquímica , fabricação de resinas, indústria farmacêutica, tintas

Etilamina

Refino de óleo, sínteses orgânicas e fabricação de borracha sintética

Sulfato ferroso

Fábricas de conservas, curtumes têxteis, minas, decapagem de metais

Formaldeído

Curtumes, penicilinas, plantas e resinas

Furfural

Refino de petróleo, manufatura de vernizes, inseticidas, fungicidas e germicidas

Chumbo (acetato)

Impressoras, tinturarias e fabricação de outros sais de chumbo

Chumbo (cloreto)

Fósforo, explosivos, mordente.

Chumbo (sulfato)

Pigmentos, baterias, litografia.

Mercaptana

Alcatrão de carvão e celulose Kraft.

Mercúrio (cloreto)

Fabricação de monômetros

Mercúrio (nitrato)

Explosivos.

Composto orgânico-mercuroso

Descargas de “água branca” em fábricas de papel

Metilamina

Curtimento e sínteses orgânicas

Níquel (cloreto)

Galvanoplastia e tinta invisível.

Níquel (sulfato amoniacal)

Banhos em galvanoplastia

Níquel (nitrato

Galvanização

Piridina

Piche de carvão e fabricação de gás

Sódio (bissulfato)

Têxteis

Sódio (cloreto)

Indústria cloro-álcali.

Sódio (carbonato)

Sódio (cianeto)

Indústria química e de papel

Banhos eletrolíticos.

Sódio (fluoreto)

Pesticidas

Sódio (hidróxido)

Celuloses e papel, petroquímicos, óleos minerais e vegetais, couro, recuperação de borracha, destilação de carvão

Sódio (sulfato)

Fabricação de papel

Sódio (sulfeto)

Curtumes, celulose Kraft

Sulfúrico (ácido)

Produção de fertilizante e outros ácidos, explosivos, purificação de óleos, decapagem de metais, secagem de cloro.

Uréia

Produção de resinas e plásticos, sínteses orgânicas

Zinco

Galvanoplastia.

Zinco (cloreto)

Fábrica de papel

c) Irrigação

A irrigação de culturas agrícolas é uma prática utilizada de forma a complementar a necessidade de água, naturalmente promovida pela precipitação, proporcionando teor de umidade ao solo suficiente para o crescimento das plantas.

É o uso da água de maior consumo, demandando cuidados e técnicas especiais para o aproveitamento racional com o mínimo de desperdício. Quando utilizada de forma incorreta, além de problemas quantitativos, a irrigação pode afetar drasticamente tanto a qualidade dos solos quanto a dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos (fertilizantes, corretivos e agrotóxicos)

3.1.2 Usos não consuntivos

a) Geração de energia elétrica

Ociclo hidrológico propicia a elevação da água das cotas mais baixas para as maiores altitudes e, em sua descida, ela apresenta potencial energético. Como trata-se de um ciclo, adquire caráter renovável.

O homem dominou a tecnologia de aproveitamento desse potencial hidrelétrico que, em alguns países, é a opção mais econômica e de menor efeito sobre o meio ambiente para a geração de energia.

O potencial hidrelétrico é produto das vazões e das quedas de água, e, como decorrência, tem o mesmo caráter aleatório das vazões, sendo essa a principal característica de tal fonte de energia. A disponibilidade de energia hidrelétrica é, portanto, associada a riscos. O aproveitamento da energia hidrelétrica é a principal forma de uso não consuntivo de água. Merecem menção os seguintes aspectos: a construção de barragens de regularização causa alterações no regime dos cursos d’água, perdas por evaporação da água dos reservatórios, principalmente em regiões semi-áridas, e diversas alterações no meio físico.

b) Navegação fluvial

Para que sejam obtidas condições de navegação comercial em rios, faz-se necessário que, durante o maior período possível, exista vazão suficiente no curso d’água para garantir a passagem de embarcações de determinado calado11 mínimo, viabilizando a utilização comercial da hidrovia. Em condições naturais, normalmente os rios são navegáveis apenas nos períodos de águas altas. Entretanto, através de obras nos canais e da regularização de vazões, essas condições podem ser melhoradas, alargando-se os períodos em que a navegabilidade é assegurada.

A criação de reservatórios pode trazer melhorias à navegabilidade de um dado curso d’água. No entanto, as barragens, caso não sejam planejadas para tal, podem configurar sérios obstáculos à navegação, o que pode ser solucionado com a construção de eclusas de transposição de níveis.

c) Recreação e harmonia paisagística

A água é dos elementos mais importantes na promoção da qualidade de vida, particularmente através de atividades recreativas, esportes náuticos, navegação e pesca recreativas e, simplesmente, lazer contemplativo.

O requisito fundamental para o desenvolvimento dessas atividades é a qualidade de água, a qual deve ser assegurada pela proteção ambiental dos corpos de água, através do combate às fontes poluidoras.

d) Pesca

O desenvolvimento da pesca em reservatórios artificiais pode propiciar excelente fonte de proteína para as populações ribeirinhas.

As demandas de água associadas a esse uso também estão relacionadas aos requisitos de qualidade.

e) Diluição, assimilação e transporte de esgoto e resíduos líquidos

As demandas para a diluição e assimilação de esgotos urbanos, industriais, resíduos das atividades agrícolas e de mineração, e outras atividades poluidoras, irão determinar a capacidade de autodepuração dos rios.

Embora não sendo classificado como consuntivo, esse uso pode resultar em limitações do uso dos corpos de águas para outras atividades devido às restrições quanto aos padrões de qualidade requeridos.

f) Preservação

As características de preservação estão associadas à manutenção de padrões adequados de qualidade e quantidade de água para a conservação da fauna e da flora, além da manutenção dos ambientes propícios às atividades humanas e à preservação da harmonia paisagística.

3.1.3 Controle dos recursos hídricos

Quando há baixa densidade demográfica, ocupação rarefeita do solo e pouco desenvolvimento industrial, o uso da água não exige maiores cuidados quanto ao controle. À medida que o uso torna-se mais intensivo, é necessário atenção para a proteção dos recursos hídricos, visando o seu aproveitamento racional.

O controle do regime das águas é ponto fundamental na análise das obras que possam afetar o comportamento hidrológico dos rios e dos aqüíferos subterrâneos e, também, outras ações do homem que afetem o ciclo hidrológico, como o desmatamento e a urbanização.

O controle de cheias e o combate às secas são formas de evitar os males de caráter econômico e social de eventos extremos.

As alterações qualitativas dos recursos hídricos, provocadas pelo lançamento de poluentes e detritos, assim como o assoreamento dos corpos de água em razão da erosão do solo urbano e rural, devem ser, também, objeto de controle.

3.1.4 Gestão dos recursos hídricos

As condições de acesso aos recursos hídricos se dão através de uma boa gestão e de adequado processo político.

Planejamento, no conceito da ciência econômica, onde é bastante empregado, é a forma de conciliar recursos escassos e necessidades abundantes. Em recursos hídricos, o planejamento pode ser definido como conjunto de procedimentos organizados que visam o atendimento das demandas de água, considerada a disponibilidade restrita desse recurso. Todavia, o planejamento de recursos hídricos reveste-se de especial complexidade, haja vista as peculiaridades expostas anteriormente (Barth, 1987).

Gestão de recursos hídricos, em sentido lato, é a forma pela qual se pretende equacionar e resolver as questões de escassez relativa dos recursos hídricos, bem como fazer o uso adequado, visando a otimização dos recursos em benefício da sociedade.

A condição fundamental para que a gestão de recursos hídricos se realize é a motivação política para a sua efetiva implantação, conforme será visto a seguir. Havendo motivação política, será possível planejar o aproveitamento e o controle dos recursos hídricos e ter meios de implantar as obras e medidas recomendadas, controlando-se as variáveis que possam afastar os efeitos nocivos ao planejado.

A implantação das medidas e obras previstas no plano é o objetivo da administração dos recursos hídricos, incluindo-se entre seus instrumentos a outorga do direito de uso, o controle e a fiscalização. A administração independe da existência do plano, mas, se ele existir, será indispensável para sua consecução.

A gestão dos recursos hídricos, portanto, realiza-se mediante procedimentos integrados de planejamento e de administração.

O planejamento dos recursos hídricos visa à avaliação prospectiva das demandas e das disponibilidades desses recursos e a sua alocação entre usos múltiplos, de forma a obter os máximos benefícios econômicos e sociais, com a mínima degradação ambiental. É necessário planejar a longo prazo, em razão do tempo de maturação das obras hidráulicas, da vida útil dessas obras e pela repercussão das decisões tomadas, que podem atingir várias gerações, sendo muitas vezes irreversíveis.

A administração de recursos hídricos é o conjunto de ações necessárias para tornar efetivo o planejamento, com os devidos suportes técnicos, jurídicos e administrativos. Além disso, é instrumento de revisão permanente e dinâmica o plano, permitindo ajuste de objetivos e metas a novas conjunturas, sem o que o plano torna-se obsoleto e irreal.

Alguns princípios fundamentais que devem nortear qualquer processo de gerenciamento de recursos hídricos que se queira implementar são:

  • acesso aos recursos hídricos deve ser um direito de todos;

  • a água deve ser considerada um bem econômico;

  • a bacia hidrográfica deve ser adotada como unidade de planejamento;

  • a disponibilidade da água deve ser distribuída segundo critérios sociais, econômicos e ambientais;

  • deve haver um sistema de planejamento e controle;

  • a cooperação internacional deve visar ao intercâmbio científico e tecnológico;

  • desenvolvimento tecnológico e desenvolvimento de recursos humanos deve ser constante;

  • quando os rios atravessam ou servem de fronteiras entre países, a cooperação internacional é indispensável;

  • os usuários devem participar da administração da água;

  • a avaliação sistemática dos recursos hídricos de um país é uma responsabilidade nacional e recursos financeiros devem ser assegurados para isso e;

  • a educação ambiental deve estar presente em toda ação programada.

A gestão dos recursos hídricos é decisão política, motivada pela escassez relativa de tais recursos e pela necessidade de preservação para as futuras gerações.

Historicamente, essa gestão tem acontecido em países ou regiões em que a pouca água decorre da aridez do clima ou da poluição, havendo limitação ao desenvolvimento econômico e social.

A decisão política é, normalmente, tomada em condições em que a escassez já é efetiva. Somente na década de 60, países como Estados Unidos, França, Alemanha e Grã-Bretanha renovaram suas leis e instituições à procura de maior eficácia na recuperação e conservação dos recursos hídricos.

Quando a escassez é prevista para médio ou longo prazo, apenas preocupações conservacionistas podem levar à gestão dos recursos hídricos. De forma ainda lenta, isso tem ocorrido, principalmente, a partir da década de 70, com os ambientalistas organizando-se e agindo de forma a provocar a antecipação de ações que visem a conservação dos recursos hídricos, antes que as situações atinjam índices críticos.

Em qualquer circunstância, a informação ao público dos conflitos potenciais quanto ao uso dos recursos hídricos é fundamental para a motivação política à discussão e participação nos processos gerenciais de tomada de decisão de uma dada região.

Uma política para a gestão dos recursos hídricos deve conter formas de estabelecimento do conjunto de princípios definidores de diretrizes, objetivos e metas a serem alcançados. Essa política estará consubstanciada em aspectos técnicos, normas jurídicas, planos e programas que revelem o conjunto de intenções, decisões, recomendações e determinações do governo e da sociedade quanto à gestão dos recursos hídricos.

O sistema institucional de administração de recursos hídricos é de tal complexidade e se relaciona com interesses tão relevantes, que não pode ser estabelecido a curto prazo e sem obstáculos. Para isso, é preciso definir uma estratégia. As pessoas, convencidas da necessidade de definição de uma política de recursos hídricos, precisam conhecer os seus aliados e os seus opositores, e empreender ações de congregação dos interessados no estabelecimento da política e desarticulação dos que a ela se opõem. Para tanto, será fundamental selecionar as pessoas e grupos que colocam o interesse público acima dos interesses particulares e corporativistas, pois as preocupações de gestão dos recursos hídricos somente podem prosperar em ambiente em que o interesse público prevaleça. As obras de aproveitamento e controle dos recursos hídricos exigem vultosos investimentos, principalmente para países do porte do Brasil e ainda carentes de infra-estrutura básica.

    1. Recursos hídricos no Brasil e no mundo

3.2.1 Recursos hídricos no mundo

Atualmente, há mais de 1 bilhão de pessoas sem suficiente disponibilidade de água para consumo doméstico e se estima que, em 30 anos, haverá 5,5 bilhões de pessoas vivendo em áreas com moderada ou séria falta d’água (Population Reference Bureau, 1997).

A população mundial e suas atividades antrópicas já atingiram uma escala de utilização dos recursos naturais disponíveis que obriga a todos a pensar no futuro de uma nova forma. É previsto que a população mundial estabilize-se, por volta do ano 2050, entre 10 e 12 bilhões de habitantes, o que representa cerca de 5 bilhões a mais que a população atual, enquanto a quantidade de água disponível para o uso permanece a mesma (OMM/UNESCO, 1997).

Considera-se, atualmente, que a quantidade total de água na Terra, de 1.386 milhões de km³, tem permanecido de modo aproximadamente constante durante os últimos 500 milhões de anos. Vale ressaltar, todavia, que as quantidades estocadas nos diferentes reservatórios individuais de água da Terra variaram substancialmente ao longo desse período (Shiklomanov, 1999).

A distribuição dos volumes estocados nos principais reservatórios de água da Terra é demonstrada no Quadro 3.10 e nas Figuras 3.1 e 3.2, nas quais verifica-se que 97,5% do volume total de água da Terra são de água salgada, formando os oceanos, e somente 2,5% são de água doce. Ressalta-se que a maior parte dessa água doce (68,7%) está armazenada nas calotas polares e geleiras. A forma de armazenamento em que os recursos hídricos estão mais acessíveis ao uso humano e de ecossistemas é a água doce contida em lagos e rios, o que corresponde a apenas 0,27% do volume de água doce da Terra e cerca de 0,007% do volume total de água.

Quadro 3.10 – Distribuição da água na Terra (Shiklomanov, 1997).

Reservatório

Volume

(10³ km³)

% do Volume

Total

% do Volume

de Água Doce

Oceanos

1338000,0

96,5379

-

Subsolo:

Água doce

Água salgada

23400,0

10530,0

12870,0

1,6883

0,7597

0,9286

-

30,0607

-

Umidade do solo

16,5

0,0012

0,0471

Áreas congeladas:

Antártida

Groenlândia

Ártico

Montanhas

24064,0

21600,0

2340,0

83,5

40,6

1,7362

1,5585

0,1688

0,0060

0,0029

68,6971

61,6629

6,6802

0,2384

0,1159

Solos congelados

300,0

0,0216

0,8564

Lagos:

Água doce

Água salgada

176,4

91,0

85,4

0,0127

0,0066

0,0062

-

0,2598

-

Pântanos

11,5

0,0008

0,0328

Rios

2,1

0,0002

0,0061

Biomassa

1,1

0,0001

0,0032

Vapor d'água na atmosfera

12,9

0,0009

0,0368

Armazenamento total de água salgada

1350955,4

97,4726

-

Armazenamento total de água doce

35029,1

2,5274

100,0

Armazenamento total de água

1385984,5

100,0

-

Observa-se que, mesmo tendo a Terra um volume total de água da ordem de 1.386 milhões de km³, o que efetivamente está disponível ao uso humano é muito pouco (0,007%).

As águas da Terra encontram-se em permanente movimento, constituindo o Ciclo Hidrológico. Efetivamente, desde os primórdios dos tempos geológicos, a água (líquida ou sólida) que é transformada em vapor pela energia solar que atinge a superfície da Terra (oceanos, mares, continentes e ilhas) e pela transpiração dos organismos vivos, sobe para a atmosfera, onde esfria progressivamente, dando origem às nuvens. Essas massas de água voltam para a Terra sob a ação da gravidade, principalmente nas formas de chuva, neblina e neve.

O ciclo hidrológico é responsável pelo movimento de enormes quantidades de água ao redor do mundo. Parte desse movimento é rápido, pois, em média, uma gota de água permanece aproximadamente 16 dias em um rio e cerca de 8 dias na atmosfera (Quadro 3.11). Entretanto, esse tempo pode estender-se por milhares de anos para a água que atravessa lentamente um aqüífero profundo. Assim, as gotas de água reciclam-se continuamente (OMM/UNESCO, 1997).

Quadro 3.11 – Período de renovação da água em diferentes reservatórios na Terra (Shiklomanov, 1997)

Reservatórios

Período médio de renovação

Oceanos

2.500 anos

Água subterrânea

1.400 anos

Umidade do solo

1 ano

Áreas permanentemente congeladas

9.700 anos

Geleiras em montanhas

1.600 anos

Solos congelados

10.000 anos

Lagos

17 anos

Pântanos

5 anos

Rios

16 dias

Biomassa

algumas horas

Vapor d’água na atmosfera

8 dias

O acesso ao volume total de água estocada nos diferentes reservatórios existentes na Terra não é uma tarefa elementar, pois, como se verifica no Quadro 3.11, o ciclo hidrológico ocorre de forma muito variável e dinâmica.

Para satisfazer à demanda de água, a humanidade tem modificado o ciclo hidrológico desde o início de sua história, mediante a construção de poços, barragens, açudes, aquedutos, sistemas de abastecimento, sistemas de drenagem projetos de irrigação e outras estruturas. Os governos e entidades públicas gastam grandes importâncias de dinheiro para implementar e manter essas instalações. No entanto, apesar dessas iniciativas, em 1995, aproximadamente 20% dos 5,7 bilhões de habitantes da Terra sofriam com a falta de um sistema de abastecimento confiável de água e, além disso, mais de 50% da população não dispunha de um sistema adequado de instalações sanitárias (OMM/UNESCO, 1997).

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