Baixe Qualidade de reuso de agua na agropecuaria e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Engenharia Agronômica, somente na Docsity! Qualidade e reúso de água na agropecuária 1 QUALIDADE, USO E REÚSO DE ÁGUA NA AGROPECUÁRIA Giovanni de Oliveira Garcia Engenheiro Agrônomo, Doutor em Engenharia Agrícola 1. ÁGUA: ELEMENTO ESSENCIAL A VIDA A água é o elemento essencial da vida e, talvez, o recurso mais precioso que o planeta fornece à humanidade. Embora se observe em diversos países tanta negligência e falta de visão com este recurso é de se esperar que o homem tenha pela água grande respeito e que procurem manter seus reservatórios naturais e salvaguardar sua pureza. De fato, o futuro da espécie humana e de muitas outras espécies pode ficar comprometido a menos que haja uma melhora significativa na administração dos recursos hídricos terrestres. Quase toda a água do planeta está concentrada nos oceanos. Apenas uma pequena fração (menos de 3%) está em terra e a maior parte desta está sob a forma de gelo e neve ou abaixo da superfície (água subterrânea). Só uma fração muito pequena (cerca de 1%) de toda a água terrestre está diretamente disponível ao homem e aos outros organismos, sob a forma de lagos e rios, ou como umidade presente no solo, na atmosfera e como componente dos mais diversos organismos (Figura 1). Figura 1 – Distribuição da água no planeta O ciclo hidrológico da água (Figura 2) possui três componentes principais: precipitações, evaporação e transporte de vapor. Qualidade e reúso de água na agropecuária 2 Figura 1 - Ciclo hidrológico da água no planeta. A água precipita sob a forma de chuva ou neve, a maior parte caindo no mar retornando à atmosfera por meio da evaporação. Uma pequena parte da água que cai na terra é retida e absorvida pela vegetação ou outros organismos e a maior parte corre para o mar, seja como água de escoamento superficial (runoff) ou como água subterrânea. Na direção inversa, o vapor d’água é levado por correntes atmosféricas do mar para a terra, e o ciclo se completa com novas precipitações. As precipitações que caem no solo representam a renovação deste recurso do qual depende a vida terrestre. 2. CONSUMO DA ÁGUA Como recurso natural e de valor econômico, estratégico e social, essencial a existência e bem estar do homem e a manutenção do meio ambiente, a água é um bem, ao qual toda a humanidade tem direito. Durante milênio a água foi considerada um recurso infinito. A generosidade da natureza fazia crer em inesgotáveis mananciais, abundantes e renováveis. Hoje, o mau uso, aliado à crescente demanda, vem preocupando especialistas e autoridades no assunto, pelo evidente decréscimo nas reservas de água limpa em todo o planeta. Alem de satisfazer as necessidades biológicas, ela serve ao meio ambiente, à geração de energia, ao saneamento básico, agricultura, pecuária, industrial, navegação, aqüicultura, entre outros. Conforme a intenção de uso, as características de qualidade da água podem variar, sendo, para isto, fixado um padrão mínimo relativo à sua aplicação. O gerenciamento dos recursos hídricos de uma região, além do quesito qualidade, é responsável pelo controle do volume de água direcionado a cada objetivo, que varia de uma para outra atividade, com base nos conceitos de sustentabilidade das tecnologias aplicadas em cada caso. O consumo da água por atividade distingue-se em três atividades distintas: a agricultura, a indústria e a urbano domesticas. A Tabela 1 mostra a evolução do consumo de água ao longo do tempo em âmbito mundial. Com a avaliação destes dados, visualiza-se a necessidade crescente de fontes alternativas como garantia da condição sustentável para populações futuras. Tabela 1 – Evolução do consumo de água em âmbito mundial (km3 ano-1) Tipos de Uso Evolução ao longo do tempo 1900 1920 1940 1960 1980 2000* 2020** Domestico - - - 30 250 500 850 Industrial 30 45 100 350 750 1.350 1.900 Agrícola 50 705 1.000 1.580 2.400 3.600 4.300 Total 530 750 1.100 1.960 3.400 5.450 7.050 (-) Sem dados (*) Estimativa (**) Previsão Fonte: Padilha (1999) Qualidade e reúso de água na agropecuária 5 definir quando e quanto irrigar, visando atender às necessidades hídricas das plantas de maneira racional. Assim, o manejo da irrigação deve ser efetuado de forma a proporcionar à cultura, condições de disponibilidade hídrica, que permitam externar o seu potencial genético de produtividade; logo, é extremamente importante identificar o momento oportuno de aplicação da água (quando irrigar) e quantificar o quanto aplicar (quanto irrigar), não proporcionando condições para que as plantas sofram por estresse ou excesso hídrico. 3. QUALIDADE DA ÁGUA Quando se define a qualidade de um produto, entende-se que ele esteja dentro de um conceito normativo, aprovado para um determinado fim e seja capaz de satisfazer a uma necessidade. Para isso são reconhecidas as suas características e especificadas suas aplicações, sua qualificação e quantificação assim como sua viabilização e manutenção. Fica estabelecido, portanto, que de acordo com sua aplicação, pode definir sua qualidade, ou seja, a condição de uso. Dessa forma, o controle de qualidade objetiva o limite aceitável de impureza em conformidade com o produto de uma determinada aplicação. È necessário ainda a relação qualidade/aplicação contenha o conceito de sustentabilidade considerando sua viabilização técnica, econômica, política e ambiental. A água, considerada um dos melhores solventes existentes, nunca é encontrada num estado de absoluta pureza. Possui uma extraordinária capacidade de dissolução e transporte das mais variadas formas de matérias, em solução ou suspensão, representando, dessa forma, um veículo para os mais variados tipos de impureza. A água sofre alterações de propriedades nas condições naturais do ciclo hidrológico, assim como manifesta características alteradas pelas ações diretas do homem. Assim, a qualidade da água esta diretamente ligada ao seu uso. Dessa forma, quando se faz analises de água deve-se associar tal uso aos requisitos mínimos exigidos para cada tipo de aplicação. Na Tabela 4 destacam-se essas associações de forma sucinta. Tabela 4 – Associação entre os usos da água e requisitos de qualidade Uso geral Uso específico Qualidade requerida Uso doméstico - • Isenta de substâncias químicas prejudiciais a saúde; • Isenta de organismos prejudiciais a saúde; • Adequada para serviços domésticos; • Baixa dureza; • Esteticamente agradável. Uso Industrial Água incorporada ao produto (ex. alimento, bebidas, etc..) • Isenta de substâncias químicas prejudiciais a saúde; • Isenta de organismos prejudiciais a saúde; Qualidade e reúso de água na agropecuária 6 • Esteticamente agradável. Água entra em contato com o produto • Variável com o produto. Água não entra em contato com o produto (ex. refrigeração) • Baixa dureza Irrigação Hortaliças e produtos ingeridos crus ou com casca • Isenta de substâncias químicas prejudiciais a saúde; • Isenta de organismos prejudiciais a saúde; • Baixa salinidade. Demais plantações • Isenta de substancias químicas prejudiciais ao solo e as plantações; • Baixa salinidade. Dessedentação de animais - • Isenta de substâncias químicas prejudiciais a saúde dos animais; • Isenta de organismos prejudiciais a saúde dos animais. Preservação da flora e fauna - • Variável com os requisitos ambientais da flora e da fauna que se deseja preservar. Recreação e lazer Contato primário ou direto (ex. natação, esqui, etc..) • Isenta de substâncias químicas prejudiciais a saúde; • Isenta de organismos prejudiciais a saúde; • Baixo teores se sólidos em suspensão e óleos e graxas. Contato secundário ou sem contato direto (ex. navegação, pesca, etc..) • Aparência agradável. Geração de energia Usinas hidrelétricas • Baixa agressividade Usinas nucleares ou termoelétricas • Baixa dureza Transporte - • Baixa presença de material grosseiro que possa por em risco as embarcações. Fonte: Von Sperling (1996) 4. IMPUREZAS PRESENTES NAS ÁGUAS No seu caminho para o mar, a água vai ficando carregada de partículas e matéria dissolvida, provenientes de detritos naturais e dos despejos da sociedade humana. Qualidade e reúso de água na agropecuária 7 Quando a densidade populacional ao redor de uma reserva hídrica é baixa, os resíduos na água podem ser degradados por microorganismos, em um processo natural de autodepuração. Quando a capacidade de autodepuração é excedida, grandes quantidades de resíduos se acumulam podendo causar danos à vida aquática. Existem dois tipos de despejos que contaminam a água: o orgânico o qual é proveniente de excrementos humanos e de animais e do descarte das partes fibrosas de vegetais colhidos e não consumidos e o lixo industrial, gerado pelos processos industriais e pelo descarte que, cedo ou tarde, se faz dos produtos fabricados pelas indústrias. As impurezas da água podem estar nas formas dissolvida ou em suspensão. A água possui cinco tipos básicos de contaminantes naturais, conforme apresentado na Tabela 5. Tabela 5 – Contaminantes naturais da água Descrição Contaminantes Sólidos em suspensão Silte, ferro precipitado, colóides, etc.. Sais dissolvidos Contaminantes iônicos tais como o sódio, cálcio, sulfato, etc.. Materiais orgânicos Trihalometanos, ácidos húmicos e outros contaminantes não orgânicos. Microrganismos Bactérias, vírus, fungos, cisto de protozoários, algas, etc.. Gases dissolvidos Sulfeto de hidrogênio, metano, etc.. É importante o monitoramento da água não só para mantê-la dentro dos padrões legais de qualidade como também para atender as necessidades de aplicação controlando as alterações efetuadas em sua qualidade. A presença da impureza é avaliada de acordo com sua característica, sendo ela dividida em três tipos de análises: a) Características físicas - relativas aos sólidos presentes nas águas. Comumente são tidas de menor importância, uma vez que envolvem aspectos de ordem estética e subjetiva, como sabor, cor, turbidez, odor e temperatura. Por causar repugnância, levam à preferência pela água de melhor aparência, que pode inclusive ser de pior qualidade. b) Características biológicas - referem-se à parte viva da água analisada por meio da microbiologia, que revela a presença dos reinos vegetal, animal e protista compreendendo organismos como algas, bactérias, vírus, fungos, protozoários e helmintos. c) Características químicas – referem-se às substancias dissolvidas que podem causar alterações nos valores do pH, alcalinidade, acidez, dureza, ferro e manganês, cloretos, nitrogênio, fósforo, oxigênio dissolvido, matéria orgânica e inorgânica. 5. TRATAMENTO DE EFLUENTES Um sistema de tratamento de efluentes se resume na busca eficiente da remoção dos poluentes nele contidos. Baseia-se em parâmetros normativos e varia de acordo com o Qualidade e reúso de água na agropecuária 10 • Ampliação da oportunidade de negócios para as empresas fornecedoras de serviços e equipamentos, e em toda a cadeia produtiva; • Ampliação na geração de empregos diretos e indiretos; • Melhoria da imagem do setor produtivo junto à sociedade, com reconhecimento de empresas socialmente responsáveis. 7. OBJETIVOS E TIPOS DE REÚSO DE ÁGUAS O reúso de água pode ser definido como a adoção de práticas, técnicas e tecnologias que propiciam a melhoria da eficiência do seu uso. Conservar água significa atuar de maneira sistêmica na demanda e na oferta de água. Ampliar a eficiência do uso da água representa, de forma direta, aumento da disponibilidade para os demais usuários, flexibilizando os suprimentos existentes para outros fins, bem como atendendo ao crescimento populacional, à implantação de novas indústrias e à preservação e conservação do meio ambiente. Assim sendo, as iniciativas de racionalização do uso e de reúso de água se constituem em elementos fundamentais em qualquer iniciativa de conservação. O desenvolvimento efetivo de um Programa de Conservação e Reúso de Água exige que sejam considerados os aspectos legais, institucionais, técnicos e econômicos, relativos ao consumo de água e lançamento de efluentes, às técnicas de tratamento disponíveis e ao potencial de reúso dos efluentes, além do aproveitamento de fontes alternativas de abastecimento de água. O principal objetivo é apresentar as etapas envolvidas na implantação de um Programa de Conservação e Reúso de Água. Cada solução, entretanto, é específica e exclusiva em função das diversas atividades consumidoras, processos e procedimentos envolvidos, sistema hidráulico instalado, arranjo arquitetônico, localização do empreendimento e outros fatores intervenientes. Em cada caso deverão ser avaliados os equipamentos e tecnologias mais apropriados, dentre as diversas opções existentes, ressaltando-se que uma determinada configuração tecnológica pode ser excelente para uma implantação específica e totalmente inadequada para outra. Os tipos de reúso de águas podem ser: a) Reúso agrícola - O uso consuntivo do setor agrícola é, no Brasil, de aproximadamente 70% do total. Essa demanda significativa, associada à escassez de recursos hídricos leva a ponderar que as atividades agrícolas devem ser consideradas como prioritária em termos de reúso de efluentes tratados. Efluentes adequadamente tratados podem ser utilizados para aplicação em: culturas de alimentos não processados comercialmente; irrigação superficial de qualquer cultura alimentícia, incluindo aquelas consumidas cruas; culturas de alimentos processados comercialmente; irrigação superficial de pomares e vinhas; culturas não alimentícias; pastos, forragens, fibras e grãos; dessedentação de animais, etc. b) Reúso Urbano para fins não potáveis - Na área urbana os usos potenciais são os seguintes: irrigação de campos de golfe e quadras esportivas, faixas verdes decorativas ao longo de ruas e estradas, torres de resfriamento, parques e cemitérios, descarga em toaletes, lavagem de veículos, reserva de incêndio, recreação, construção civil (compactação do solo, controle de poeira, lavagem de agregados, produção de concreto), limpeza de tubulações, sistemas decorativos tais como espelhos d’água, chafarizes, fontes luminosas, etc. Qualidade e reúso de água na agropecuária 11 c) Reúso industrial - As atividades industriais no Brasil respondem por aproximadamente 20% do consumo de água, sendo que, pelo menos 10% é extraída diretamente de corpos d’água e mais da metade é tratada de forma inadequado ou não recebe nenhuma forma de tratamento. Face à sistemática de outorga e cobrança pelo uso da água, que vem sendo implementada pela Agência Nacional das Águas - ANA, a indústria será duplamente penalizada, tanto em termos de captação de água como em relação ao lançamento de efluentes. O reúso e reciclagem na indústria passam a se constituir, portanto, ferramentas de gestão fundamentais para a sustentabilidade da produção industrial. A prática de reúso industrial pode ser entendida na produção de água para caldeiras, em sistemas de resfriamento como água de reposição, em lavadores de gases e como água de processos. d) Reúso no meio ambiente - Wetlands, habitats naturais, aumento do fluxo de água, estabelecimentos recreacionais, contato acidental (pesca e canoagem), e contato integral com a água permitido, represas e lagos, lagoas estéticas em que o contato com o público não é permitido. e) Recarga de aqüíferos - A recarga artificial de aqüíferos com efluentes tratados pode ser empregada para finalidades diversas, incluindo o aumento de disponibilidade e armazenamento de água, controle de salinização em aqüíferos costeiros, controle de subsidência de solos. Esta prática pode ser relevante em alguns municípios, abastecidos por água subterrânea, onde a recarga natural de aqüíferos vem sendo reduzida pelo aumento de áreas impermeabilizadas. 8. CONSIDERAÇÕES FINAIS O conjunto das atividades humanas, cada vez mais diversificado, associado ao crescimento demográfico, vem exigindo atenção maior às necessidades de uso de água para as mais diversas finalidades. Essas necessidades cobram seus tributos tanto em termos quantitativos quanto qualitativos, e se evidenciam principalmente, em regiões com características de maior desenvolvimento humano, industrial e agrícola. No entanto, há de destacar a existência de regiões onde a escassez e a má distribuição de água tornam-se limitantes ao seu próprio processo de desenvolvimento. Em todas essas situações, uma questão chave aparece: Como enfrentar a relação demanda/oferta de água? E a resposta passa invariavelmente pela necessidade de serem estabelecidas políticas adequadas e implementados sistemas de gestão efetivos. Diversos são os instrumentos, os mecanismos e as tecnologias a serem empregados no tratamento dessa questão, porém vários deles carecem de estudos e investigações que auxiliem o seu melhor emprego e produzam sanitários, ambientais e econômicos satisfatórios. Uma alternativa que se tem apontado para enfrentamento do problema é o REUSO DE ÁGUA, importante instrumento de gestão ambiental do recurso água e detentor de tecnologias já consagradas para sua adequada utilização. Parte integrante de um sistema de gestão, a adoção de tecnologias de reúso de água depende do tipo de reúso. Pela importância do reúso de água na agricultura, envolvendo a aplicação de águas residuárias agroindustriais e salinas no solo, aumento da disponibilidade hídrica e de nutrientes e mesmo recuperação de solos em processos de degradação. Qualidade e reúso de água na agropecuária 12 Dessa forma o conjunto de informações e conhecimentos atuais discute-se a relevância da aceitação da água de reúso como prática habitual e necessária, tanto pelos agentes econômicos quanto pelos sociais e políticos, baseados em processos de decisão com a devida participação comunitária. Naturalmente, a adequada abordagem junto a esses agentes pode contar com técnicas de marketing que venha acelerar o entendimento e facilitar a adoção do reúso de água como importante instrumento de gestão ambiental. 9. REFERENCIAS HESPANHOL, I. Esgotos Domésticos como Recursos Hídricos – Parte I – Dimensões Políticas, Institucionais, Legais, Econômico-financeiras e Sócio-culturais. Revista Engenharia, São Paulo, n. 523, p. 45-58, 1997. LAVRADOR, J. Contribuição para Entendimento do Reuso Planejado da Água e Algumas Considerações sobre Possibilidades de uso no Brasil. São Paulo, 1987. 198p . Dissertação de Mestrado. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. MANN, J.G.; LIU, Y.A. Industrial Water Reuse and Wastewater Minimization. New York : McGraw-Hill, 1999. 523p. PADILHA, W. El uso de La fertirrigacion em cultivos de flores em latinoamericana. In: Fertirrigação: citrus, flores, hotaliças. FOLEGATTI, M.V. (coord.). Guaíba:Agropecuária, 355-392 p., 1999. PALUDETTO SILVA, J. O. ; HESPANHOL, I. Reuso de Água na Indústria de Curtimento de Couros – Estudo de Caso, Conferência Global - Construindo o Mundo Sustentável. IUAPPA:ABEPPOLAR, São Paulo, 2002. SABESP. Reúso planejado: SABESP meio ambiente, reciclagem de lodo. Disponível em <www.sabesp.com.br/sabespensina/intermediario>. Acessado em out. 2007. TOMAZ, P. Previsão do consumo de água. São Paulo: Hermano & Bugelli, 2000. VON SPERLING, M. Princípios do tratamento de águas residuárias, lagoas de estabilização. v.3, Belo Horizonte:ABES, 1996.