livro-gestão integrada de recursos hidricos
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Recursos Gestão Integrada de
Hídricos
Universidade Federal de Campina Grande - UFCG
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
EDITORES
Dermeval Araújo Furtado
Annemarrie Konig
Campina Grande - PB, 2008
a1 EDIÇÃO
Coordenador Geral
Prof. Dr. José Geraldo de Vasconcelos Baracuhy (UFCG)
Vice-coordenador
Prof. Dr. Dermeval Araújo Furtado (UFCG)
Projeto Gráfico (capa e miolo)
Luiz Felipe de Almeida Lucena - Projetos e Consultoria em Design
Foto da Capa
Luiz Felipe de Almeida Lucena - Açude Eptácio Pessoa - Boqueirão - Paraíba
a a 1 edição / 1 impressão (2008): 250 exemplares
Direitos Reservados: A reprodução não-autorizada desta publicação, no todo ouem parte, constitui violação dos direitos autorais (Lei no 9.610). É permitida a
reprodução parcial do conteúdo desta publicação desde que citada a fonte.
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE - UFCGAvenida Aprígio Veloso 882, Bodocongó - CEP: 58109-970
Campina Grande - PARAÍBA
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Livro confeccionado com recursos oriundos do CNPq, referente ao
edital MCT/CNPq/CTHIDRO: 37/2006
K82g Furtado, Dermeval de Araújo
Gestão Integrada de Recursos Hídricos / Dermeval de
Araújo Furtado; Annemarrie Konig . - Campina Grande: Gráfica
Agenda, 2008. 115p. il.
ISBN: 978-85-60592-07-4
1. Recursos Hídricos 2.Hidrologia 3. Hidrometria I.Konig,
Annemarrie II. Título
CDU 556.18
Editores
Annemarie Konig
Possui bacharelado em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de São Carlos (1977) e doutorado em Botânica - The University of Liverpool (1984). Atualmente é professorada
Universidade Federal de Campina Grande. Tem experiência na área de Engenharia Sanitária, com ênfase na ecologia aplicada a lagoas de estabilização tratando esgotos domésticos em regiões tropicais em particular algas e parasitas intestinais.
Dermeval Araújo Furtado
Graduado o em Zootecnia pela Universidade Federal da Paraíba (1980), mestrado em Zootecnia pela Universidade Federal de Viçosa (1987) e doutorado em Recursos Naturais
pela Universidade Federal da Paraíba (2002). Atualmente é professor associado da Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba. Tem experiência nas áreas de Zootecnia e Engenharia Agrícola, com ênfase em Manejo de Animais. Atua principalmente nos seguintes temas: ambiência, caprinos, semi-árido e conforto térmico animal.
APRESENTAÇÃO
Gestão Integrada de Recursos Hídricos é parte do curso de capacitação em Hidrometria, um curso que se volta para a gestão integrada das bacias hidrográficas do semi-árido brasileiro. Com uma linguagem clara, objetiva e de agradável leitura, este módulo aborda com criterioso rigor científico as matas ciliares, os usos da água, o manejo de resíduos sólidos, os processos de armazenamento, a hidrologia e a hidrometria aplicada.
Na abordagem das matas ciliares, com acurado didatismo, o módulo trata desde a legislação que regulamenta a preservação deste tipo de vegetação até a descrição de modelos para a sua restauração, sem deixar de demonstrar como a degradação desta resulta em uma série de problemas ambientais imediatos e futuros.
O capítulo que aborda os usos da água apresenta os principais reservatórios do mundo, da mesma forma com que descreve como as diferentes atividades humanas têm gerado os mais variados conflitos em todo o planeta, proporcionando ao leitor conhecer também, entre outros aspectos, as exigências de qualidade e a classificação das águas.
O acúmulo de resíduos sólidos e a conseqüente degradação da natureza são focalizados no capítulo que tem como objetivo o manejo de resíduos sólidos, dando especial ênfase para a necessidade de uma educação ambiental que faça a população conhecer padrões de consumo e reflexos do modo de vida e das atividades econômicas de cada comunidade sobre o meio ambiente.
Dando consecução ao que recomendou a 2ª Conferência Mundial para o Meio Ambiente, este módulo apresenta tanto a fundamentação teórica como a metodologia necessária para se proceder ao reuso de água, demonstrando com precisão didática os vários processos a que se pode recorrer para o seu armazenamento.
A instrumentação e o monitoramento permanente das variáveis hidrológicas são ainda temas abordados neste módulo, em que se pode perceber a produção científica da Universidade Federal de Campina Grande servir à socialização do conhecimento necessário ao desenvolvimento do país, seja por possibilitar a qualificação de mão-de-obra especializada para atender a demandas da sociedade seja por contribuir na busca de mudanças sociais, econômicas, políticas e culturais positivas para a região em que está inserida.
Thompson Fernandes MarizReitor da UFCG
SUMÁRIO
Capítulo 1 Matas Ciliares
Frederico CamposDermeval Araújo Furtado
Capítulo 2Usos da água
Annemarie Konig
Capítulo 3Manejo de Resíduos Sólidos
Edimar Alves BarbosaDermeval Araújo Furtado
Capítulo 4Processos de armazenamentoUso e Reúso
Annemarie Konig
Capítulo 5Hidrologia e Hidrometria aplicada em pequenas propriedades rurais
Carlos Lamarque GuimarãesIsnaldo Cândido da Costa
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Capítulo 1 Matas Ciliares
Frederico CamposDermeval Araújo Furtado
Introdução
È a formação vegetal localizada nas margens dos rios, também conhecida como mata de galeria, mata de várzea, vegetação ou floresta ripária (Figura 1). Considerada pelo Código Florestal Federal como "área de preservação permanente", com diversas funções ambientais, devendo respeitar uma extensão específica de acordo com a largura dos rios, córregos, lagos, represas e nascentes. É assim chamada, devido á semelhança com os cílios que temos nos olhos.
A mata ciliar é uma área de preservação permanente obrigatória. O Código Florestal (Lei n.° 4.771/65) inclui desde 1965 as matas ciliares na categoria de áreas de preservação permanente. Essa lei já existe há mais de 40 anos! Mas nem sempre foi cumprida. Toda a vegetação natural (arbórea ou não) presente ao longo das margens dos rios, e ao redor de nascentes e de reservatórios, deve ser preservada. De acordo com o artigo 2° desta lei, a largura da faixa de mata ciliar a ser preservada está relacionada com a largura do curso d'água.
Figura 1 - Foto característica de uma mata ciliar preservada.
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Legislação
Abaixo temos na íntegra a lei N 4.771/65 que trata e especifica as dimensões que as matas ciliares podem ter de acordo com o tamanho dos corpos d'água que a mesma visa proteger. É no artigo segundo que se encontram as medidas obrigatórias que cada margem deve ter.
LEI N° 4.771, de 15 de setembro de 1965.
Institui o Novo Código Florestal O Presidente da República faz saber que o Congresso Nacional decreta e eu sanciono a seguinte Lei:
Artigo 1° - As florestas existentes no território nacional e as demais formas de vegetação, reconhecidas de utilidade às terras que revestem, são bens de interesse comum a todos os habitantes do País, exercendo-se os direitos de propriedade com as limitações que a legislação em geral e especialmente esta Lei estabelecem. Parágrafo único - As ações ou omissões contrárias às disposições deste Código na utilização e exploração das florestas são consideradas uso nocivo da propriedade.
Artigo 2° - Consideram-se de preservação permanente, pelo só efeito desta Lei, as florestas e demais formas de vegetação natural situadas: a) ao longo dos rios ou de outro qualquer curso d'água desde o seu nível mais alto em faixa marginal cuja largura mínima seja: 1) de 30 (trinta) metros para os cursos d'água de menos de 10 (dez) metros de largura; 2) de 50 (cinqüenta) metros para os cursos d'água que tenham de 10 (dez) a 50 (cinqüenta) metros de largura; 3) de 100 (cem) metros para os cursos d'água que tenham 50 (cinqüenta) metros a 200 (duzentos) metros de largura; 4) de 200 (duzentos) metros para os cursos d'água que tenham de 200 (duzentos) a 600 (seiscentos) metros; 5) de 500 (quinhentos) metros para os cursos d'água que tenham largura superior a 600 (seiscentos) metros; b) ao redor das lagoas, lagos ou reservatórios d'água, naturais ou artificiais; c) nas nascentes, ainda que intermitentes e nos chamados "olhos d'água", qualquer que seja a sua situação topográfica, num raio mínimo de 50 (cinqüenta) metros de largura; d) no topo de morros, montes, montanhas e serras; e) nas encostas ou partes destas com declividade superior a 45° equivalente a 100% na linha de maior declive; f) nas restingas, como fixadoras e dunas ou estabilizadoras de mangues; g) nas bordas dos tabuleiros ou chapadas, a partir da linha de ruptura do relevo, em faixa nunca inferior a 100 (cem) metros em projeções horizontais; h) em altitude superior a 1.800 (mil e oitocentos) metros, qualquer que seja a vegetação.
A figura 2 ilustra de forma simples como devem ser as áreas de preservação permanente ao logo dos cursos de água e suas dimensões. Na prática isso nem sempre vem sendo respeitado, e os impactos que esse desrespeito causa ao ambiente são os mais devastadores possíveis.
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Figura 2 – Larguras que as matas ciliares devem ter de acordo com o tamanho do curso d água. (Gov Estado do Paraná SEMA – IAP).
Outras Leis
Lei nº. 9.433, de 08/01/1997, 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.
Lei nº 9.795, de 27 de abril de 1999, que institui a Política Nacional de Educação Ambiental, e dá outras providências.
Lei nº. 9.984, de 17/07/2000, Dispõe sobre a criação da Agência Nacional das Águas – ANA, entidade federal de implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos e de coordenação do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, e dá outras providências.
Decreto n 5.440, de 04/05/2005, Estabelece definições e procedimentos sobre o controle de qualidade da água de sistemas de abastecimento e institui mecanismos e instrumentos para divulgação de informação ao consumidor sobre a qualidade da água para o consumo humano.
Decreto nº. 4.613, de 11/03/2003, Regulamenta o Conselho Nacional de Recursos Hídricos.
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Efeitos da degradação da mata ciliar
O extrativismo vegetal, as queimadas, o avanço das fronteiras agrícolas, a
intensificação da pecuária, a construção civil, projetos de novas hidrelétricas, estradas, etc., vêm contribuindo sobremaneira para a redução das proteções aos cursos d'água, em alguns casos a cobertura natural de origem nem existe mais, acarretando uma série de problemas ambientais imediatos e futuros.
Diminuição da infiltração da água das chuvas
Uma das funções mais eficientes da mata ciliar é promover com eficiência a infiltração e diminuir o escorrimento superficial da água das chuvas. Os efeitos dessa função são extremamente benéficos ao meio ambiente, pois promove o abastecimento dos lençóis freáticos, alimentando as nascentes e proporcionando uma liberação lenta dessa água (Figura 3), ao mesmo tempo em que minimiza os efeitos do escorrimento e do impacto da gota de chuva no solo desnudo e diminui a enxurrada e a deposição de terra que mata as nascentes e entope os riachos, córregos, etc. No caso de áreas com intensa agricultura próxima, também minimiza o carreamento de resíduos de agrotóxicos para os rios, funcionando como verdadeiro “filtro”.
Figura 3 – Com a presença da mata ciliar aumenta-se a infiltração e diminui-se a enxurrada superficial. INSTITUTO SOCIOAMBIENTAL (2006).
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Assoreamento, erosão e voçoroca
O movimento da terra para o leito dos cursos d'água causa o assoreamento, que nada mais é do que a terra que desceu morro abaixo e não foi contida que se deposita onde antes a água corria, causando a diminuição do fluxo de água e a conseqüente morte do rio. A erosão é o dano causado na encosta por essa terra que foi arrastada, e a voçoroca é uma grande erosão, envolvendo enormes quantidades de terra deslocados e severos impactos ambientais (Figura 4). Estudos mostram que essa perda de solo foi quantificada, e vê-se que quanto mais se mexe no solo para a prática agrícola, mais vulnerável se torna o ambiente. (Tabela 1). Para cada quilo de grão produzido, 10 quilos de terra escorrem para o leito dos rios (Bertoni et al., 1982).
Tabela 1 – Cobertura e perda de solo em kg/ha. (Adaptado Bertoni et al, 1982.).
Tipo de cobertura Perda de solo por erosão em kg/ha. ano Mata nativa 4
Reflorestamento 40 Pastagem 400
Café 900 Soja 20.100
Algodão 26.600
A erosão é a desagregação do solo e o transporte desse material da superfície do terreno para além de uma dada fronteira. No caso da erosão hídrica dos solos, o principal agente de erosão e de transporte é a água, respectivamente sob a forma de precipitação e de escoamento sobre a superfície exposta dos solos (Figura 4).
Figura 4 – Voçoroca próxima a leito de rio.
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Qualidade da água
A infiltração das águas pluviais é inversamente proporcional ao volume de cobertura vegetal existente sobre o solo. Quanto mais preservada a mata ciliar, menor o escorrimento superficial e maior a infiltração (menores danos). Quanto mais se apresentar desprotegido o solo maior o escorrimento superficial e menor a infiltração (maiores danos ambientais). A manta ou serrapilheira é peça chave no processo de infiltração da água e sua lenta liberação para os cursos d'água, pois de acordo com Schumacher & Hoppe (1998), no interior de uma floresta a serapilheira depositada sobre o solo desempenha papel fundamental na manutenção das condições ideais para o processo de infiltração de água. (Figura 5).
Figura 5 – Efeitos o desmatamento no escorrimento d'agua.
A produção de serapilheira e a devolução de nutrientes em ecossistemas florestais constituem a via mais importante do ciclo biogeoquímico (relação dos nutrientes no esquema solo-planta-solo – (Figura 6). Esse ciclo caracteriza-se, no primeiro momento, pela absorção de nutrientes pelas raízes e por sua distribuição pelas diferentes partes da planta, sendo a taxa de absorção de nutrientes maior no período em que as árvores se encontram em estádio juvenil,o que corresponde ao período de maior produtividade dentro do processo de suces-são (Kimmins, 1987).
Após esse período, os nutrientes são transferidos novamente para o solo,pela decomposição da serapilheira, fracionamento em partículas menores de folhas, ramos e troncos e pela ação da chuva e ventos além do trabalho, dos fungos, bactérias, da fauna herbívora e da dispersão de frutos e sementes pelos pássaros etc. (Poggiani & Schumacher, 2000).
Figura 6 – Devolução de nutrientes em ecossistemas florestais
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Os danos para a ictiofauna também são consideráveis, uma vez que o desmoronamento de barrancos do rio causado pela ausência da mata ciliar, diminui consideravelmente a entrada de luz solar e diminuição dos alimentos necessários á sobrevivência dos peixes (Figura 7). As folhas mortas, galhos e frutos que caem na água, são as fontes primárias de carbono orgânico para as cadeias alimentícias aquáticas, chegando a representar 70 % do fluxo de energia anual desses ecossistemas.
Potencializa os efeitos das secas e das cheias
Na época das chuvas não se têm o aparato florístico para diminuir o impacto da gota de chuva e aumentar a capacidade de infiltração pluvial no solo, minimizando a velocidade com que a água escorre para o leito dos rios e retendo sedimentos diversos. Sem levar em conta os efeitos poluidores da ação de arraste, tem-se que considerar dois aspectos maléficos dessa ação: o primeiro, devido ao assoreamento que preenche o volume original dos rios e lagos e como conseqüência, vindas as grandes chuvas, esses corpos d'água extravasam, causando as famosas cheias, de tristes conseqüências e memórias; o segundo é que a instabilidade causada nas partes mais elevadas podem levar a deslocamentos repentinos de grandes massas de terra e rochas que desabam talude abaixo, causando, no geral, grandes tragédias.
Com a ausência dessa cobertura e todo o solo descendo para o local antes ocupado pelos cursos d'água, têm-se o domínio dos bancos de areia, tornando o rio mais raso e havendo uma diminuição significativa do volume de água, chegando até a causar a seca completa. (figura 8).
Figura 7 – Desmoronamento desequilibra o ecossistema aquático
Figura 8 – Bancos de areia preenchendo o volume original do leito dos rios
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Sem mata ciliarDesmoronamentoAssoreamentoDestruição dos ecossistemas do leito do rio e das margensAumento da temperatura da água e diminuição do oxigênioFim dos alimentos para a ictiofauna
Mata ciliarProteção Física dos barramentos e brejos
Reciclagem de nutrientes em condições de solos hidromórficos.
Funciona como corredor ecológico
Promove o trânsito das espécies entre os mosaicos de preservação existentes em uma determinada região, fazendo acontecer um verdadeiro corredor ecológico e genético entre as UC´s (Unidades de Conservação), ou seja, a existência da mata ciliar permite o trânsito das espécies da fauna e da flora (que é transportada por animais, insetos, vento água do rio, etc.) de um mosaico para o outro, garantindo a reprodução de diferentes espécies e consequentemente garantindo a biodiversidade. (Figura – 9)
Assoreamento como catalisador do processo de desertificação
A erosão hídrica dos solos constitui um dos mais importantes fatores de degradação ambiental. Por um lado, resulta na destruição e perda de um recurso essencial e de suporte e produção de biomassa; por outro lado, os sedimentos decorrentes dessa erosão vão se depositar a jusante, tornando estéreis terrenos agrícolas ou assoreando e matando rios e zonas inundadas. A diminuição da capacidade de armazenamento dos terrenos, devido à perda de solos, conduz a desequilíbrios hidrológicos que tornam as secas, e as cheias mais freqüentes e repetidas podem levar á desertificação. (Figura 10)
Figura 9 – Mata ciliar interligando as UC´s e promovendo o trânsito das espécies.
Figura 10 – Área sem cobertura vegetal e desertificada.
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Recuperação da mata ciliar
Introdução
A recuperação de uma floresta ripária é sem dúvida um mecanismo essencial para a harmonização de um bioma, porém não é um processo simples, ele requer um estudo detalhado da área que se deseja recuperar e para tanto é fundamental observar alguns passos importantes. Primeiramente identificar os fatores que causam a degradação de uma área ciliar, em seguida retirar esses fatores e na seqüência promover um eficiente e detalhado estudo florístico e fitossociológico das espécies nativas existentes e por último decidir que modelo adotar no projeto de restauração. Nessa recuperação desse ecossistema florestal ciliar com abordagem científica, devem-se conhecer vários fenômenos próprios deste ecossistema, compreendendo os processos que levam a sua estruturação e manutenção, utilizando destas informações para elaborar, implantar e conduzir projetos de restauração da vegetação ripária. A restauração de formações ciliares tem possibilidades ampliadas, quando inseridas no contexto de bacia hidrográfica, ressaltando a questão hídrica, o uso adequado dos solos agrícolas do entorno e da própria área a ser recuperada, a preservação da interligação de remanescentes naturais, a proteção de nascentes e olhos d'água (RODRIGUES & GANDOLFI, 1996). È importantíssimo o papel dos animais e insetos na disseminação e polinização das espécies que irão povoar e se reproduzir na área a ser recuperada. Nessa atividade as abelhas, morcegos, beija-flores, pássaros diversos, mariposas, borboletas, etc., atuam com prioridade na disseminação de sementes e na reprodução de diversas espécies.
Algumas definições importantes para facilitar a compreensão dos modelos de recuperação da mata ciliar.
Fitossociologia
Tem por objetivo identificar a composição florística das áreas remanescentes do bioma que se deseja recuperar. Analisa as diferentes comunidades vegetais inventariadas de modo a subsidiar ações integradas que visam a elaboração e o aprimoramento de planos de manejo para as unidades de conservação já existentes. Possibilitar o mapeamento da cobertura vegetal das áreas inventariadas. É através desse levantamento que se monta os projetos de reconstituição de habitats e gestões em política de conservação. Para se interpretar parâmetros fitossociológicos, utilizamos a Densidade Relativa (DR) que demonstra a percentagem da participação de cada espécie no total de árvores amostradas e a Freqüência Relativa (FR) que representa a percentagem dede ocorrência ou regularidade de uma espécie em relação ás outras (Ferreira, 1988).
Espécies pioneiras
Caracterizam-se por apresentarem um crescimento muito rápido, não tolerantes a sombra, idade de reprodução prematura (1 a 5 anos), baixa dependência de polinizadores e tempo de vida muito curto, até 10 anos.
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Espécies secundárias
São espécies que participam dos estágios intermediários da sucessão; as secundárias iniciais têm crescimento rápido e vivem mais tempo que as pioneiras; as secundárias tardias crescem mais lentamente sob sombreamento no início da vida, mas depois aceleram o crescimento em busca dos pequenos clarões no dossel da floresta, superando as copas de outras árvores, sendo por isso denominadas de “emergentes”.
Espécies nativas
Estão presentes na região e devem ter prioridade na implantação de uma área a ser restaurada, pois possuem identidade com o clima, topografia, tipo de solo e pluviosidade da região, ou seja, seria uma planta que teria poucos problemas de aclimatação.
Espécies invasoras
A definição de espécie invasora se refere a todo ser que, apresentado a um novo habitat que não o seu de origem, prolifera e de pronto ocupa o novo nicho, tornando mais difícil (e às vezes impossível) a vida de seus habitantes. No nosso semi-árido, temos o exemplo da Algaroba (Prosopis juliflora (Sw) DC), planta que se mal manejada, é capaz de causar grandes malefícios, principalmente os de ordem ambiental. Em estudo realizado na Bahia, o pesquisador do CPATSA Paulo César Fernandes Lima, comparou a diversidade de espécies vegetais regeneradas em numa área de caatinga natural e em outra sob pressão de atividades humanas. Na área preservada foram encontradas cerca de 62 espécies arbóreas/arbustivas diferentes, estimados em 902 plantas adultas/hectare. Na totalmente degradada, encontrou-se apenas 2 espécies, correspondendo a 18 plantas adultas/ha, sendo a algarobeira a espécie dominante. A análise da regeneração espontânea, no mesma local, demonstrou a existência de quase 4 mil algarobeiras/hectare na fase adulta contra, apenas, 700 mudas de espécies da caatinga (EMBRAPA, 2002).
Espécies endêmicas
São organismos com uma distribuição limitada a habitats especializados, nativos de uma área geográfica restrita. Podem, no entanto ser espécies com distribuição limitada a áreas muito alargadas, como um continente, ou a áreas muito reduzidas, como o topo de uma montanha. Assim, os endemismos são o produto final da atuação de mecanismos de isolamento, que podem ser geográficos, ou comportamentais.
Espécies climáxicas
Apresentam crescimento bastante lento, são tolerantes a sombra, se reproduzem somente após os 20 anos, possuem alta dependência de polinizadores e seu tempo de vida é muito longo, aproximadamente maior que 100 anos.
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Modelos de restauração
Conhecimentos teóricos básicos em ecologia, demografia, genética, biogeografia, relevo, altitude, hidrologia, informações sobre a área (ambiente físico e biológico) e tecnologia disponível são fatores que vão determinar qual o modelo mais adequado para cada situação. Para recuperação de mata ciliar, deve-se realizar o plantio máximo de espécies nativas visando restabelecer tanto a estrutura como a dinâmica da floresta.
Podem ser adotados os seguintes modelos: plantio ao acaso, modelo sucessional, plantio através de sementes e/ou mudas, regeneração natural, modelo com espécies raras e comuns e restauração em ilhas (KAJEYAMA & GANDARA, 1993)
Plantio ao acaso A característica principal desse modelo é não dar importância às espécies nobres da florestaNa prática, o não uso de pioneiras retarda a implantação da floresta e provoca uma menor sobrevivência das plantas exigentes de sombreamento inicial. Modelo sucessional
A sucessão ecológica na implantação de florestas mistas é a tentativa de tornar a regeneração artificial mais parecida com a natural na floresta. A simulação de clareiras de diferentes tamanhos fornece condições apropriadas, principalmente de luz, às exigências dos diferentes grupos ecológicos sucessionais (KAGEYAMA & GANDARA, 2000). O modelo sucessional separa as espécies em grupos ecológicos, juntando-as em modelos de plantio em que espécies iniciais de sucessão dêem sombreamento adequado às espécies finais da sucessão.
Figura 11 – Linhas com espécies de rápido crescimento (Fonte Esalq / Depto de Ciências Biológicas / Laboratório de Ecologia e Restauração Florestal – LERF.
Figura 12 – Linhas com espécies de crescimento mais lento (Fonte Esalq / Departamento de Ciências Biológicas / Laboratório de Ecologia e Restauração Florestal – LERF.
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Plantio através de sementes e mudas
Através de sementes, geralmente é feito á lanço (Figura 13), em áreas quase sempre de difícil acesso, com declives acentuados ou montanhosos, deve se trabalhar sempre com alta densidade (10 sementes por metro quadrado), e utilizam-se espécies pioneiras e secundárias iniciais, em áreas sem cobertura florestal. Espécies não pioneiras só devem ser plantadas depois que se formar a cobertura vegetal. A coleta de sementes deve ser sempre bem próxima á área a ser restaurada, pois ali se encontram as espécies mais adaptadas ao clima, solo e interação com os animais do lugar. O plantio por mudas torna-se mais dispendioso, porém têm-se mostrado mais eficiente, principalmente quando se observa a época ideal para seu plantio.
Existem muitos esquemas de reflorestamento, e conseqüentemente o espaçamento que se quer aplicar, varia de acordo com o modelo a ser adotado. Não existe uma “receita de bolo” pronta e que sirva para todos os casos. Tudo depende do estudo a ser feito sobre as espécies nativas, as que se adap tam ao loca l a s e r reflorestado, pode-se inserir espécies que toleram áreas alegadas, etc. Com relação ao espaçamento propriamente dito, pode-se trabalhar com 3 metros entre linhas e 2 metros entre plantas.
Estas são dispostas em linhas que correm paralelas ao córrego, intercaladas conforme a ilustração. Há espécies tolerantes a alagamento constante e, portanto próprias para beiradas de rios, terrenos em geral brejosos, e outras que suportam inundações apenas temporárias e devem ser plantadas um pouco afastadas, em terra mais firme.
Restauração com espécies raras e de exploração econômica
Pouco comum o uso desse modelo para o propósito de recuperação ciliar. Só deve ser adotado se houver uma necessidade extrema de resgate de uma espécie rara, ou no caso de espécies comerciais, uma exploração devidamente sustentável.
Restauração em ilhas
Esta possibilidade surgiu a partir de pesquisas que mostram que fragmentos florestais ou árvores isoladas podem exercer um papel de atração de fauna dispersora de sementes, contribuindo para acelerar a sucessão ao seu redor. Para implantação das ilhas de diversidade utilizam-se dois métodos: 1) plantio de espécies pioneiras e não pioneiras em ilhas; 2) plantio de espécies não pioneiras em ilhas e espécies pioneiras em área total.
Figura 13 – Sementes coletadas para plantio
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Regeneração natural
Isola-se simplesmente a área degradada e a deixa por si só desenvolver o processo de regeneração através da interação biótica entre o meio e as espécies ali existentes. Com certeza é um método mais demorado, depende da capacidade de regeneração das espécies envolvidas no ambiente que se deseja recuperar, ou seja, depende da resiliência da área a ser recuperada, para isso é importante observar a viabilidade do banco de sementes que esta área apresenta, e se é concreta a possibilidade desse banco ser periodicamente abastecido por espécies próximas. (Figura 14)
Através da regeneração natural, as florestas apresentam capacidade de se recuperarem de distúrbios naturais ou antrópicos. Quando uma determinada área de floresta sofre um distúrbio como a abertura natural de uma clareira, um desmatamento ou um incêndio, a sucessão secundária se encarrega de promover a colonização da área aberta e conduzir a vegetação através de uma série de estádios sucessionais, caracterizados por grupos de plantas quer vão se substituindo ao longo do tempo, modificando as condições ecológicas locais até chegar a uma comunidade bem estruturada e mais estável.
A sucessão secundária depende de uma série de fatores como a presença de vegetação remanescente, o banco de sementes no solo, a rebrota de espécies arbustivo-arbóreas, a proximidade de fontes de sementes e a intensidade e a duração do distúrbio. Assim, cada área degradada apresentará uma dinâmica sucessional específica. Em áreas onde a degradação não foi intensa, e o banco de sementes próximas, a regeneração natural pode ser suficiente para a restauração florestal. Nestes casos, torna-se imprescindível eliminar o fator de degradação, ou seja, isolar a área e não praticar qualquer atividade de cultivo.
Em alguns casos, a ocorrência de espécies invasoras, principalmente gramíneas exóticas como o capim-gordura (Melinis minutiflora) e trepadeiras, pode inibir a regeneração natural das espécies arbóreas, mesmo que estejam presentes no banco de sementes ou que cheguem na área, via dispersão. Nestas situações, é recomendada uma intervenção no sentido de controlar as populações de invasoras agressivas e estimular a regeneração natural.
Figura 14 – esquema do solo nu á mata boa
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Escolha adequada das espécies
A escolha das espécies representa umas das principais garantias de sucesso na restauração, pois durante o surgimento e a evolução de uma floresta, as espécies demonstram exigências ambientais e biológicas muito específicas (RODRIGUES, 2000). Desta forma, a sucessão florestal, deve ser entendida não como uma simples substituição de espécies no tempo, mas sim como a alternância de grupos ecológicos ou categorias sucessionais. (Figura 15).
A escolha do melhor modelo de recuperação depende, dentre outros fatores, do nível de degradação em que se encontra a área a ser revegetada, dos objetivos do replantio e da quantidade de recursos disponíveis, mas sempre tomando como modelo a vegetação remanescente local. (Figura 16)
Figura 16 – Plantio por mudas
Figura 15 – Na restauração deve haver biodiversidade e sucessão.
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Mata ciliar no Bioma Caatinga
A mata ciliar é um tipo de vegetação intimamente relacionada à umidade do solo e do ar. No cerrado e na caatinga, por exemplo, ela aparece como uma faixa tênue, estreita e comprida. Já no sul de Minas, a forma mais comum é a "mata de galeria", batizada dessa forma por nascer no fundo de vales. Em ecossistemas tropicais, ela é mais abundante e pode se estender por muitos metros. No entanto, uma característica é comum a todos os ambientes: esteja onde estiver, a mata ciliar é sempre o local de maior diversidade de fauna e flora e também onde existe maior produção de biomassa – o que torna as margens dos rios locais de grande fertilidade. No bioma caatinga, o clima é semi-árido e muito quente, onde prevalecem as precipitações pluviométricas anuais entre 400 e 600 mm com chuvas irregulares e concentradas em 2 a 3 meses do ano. As taxas de evaporação são altas, a insolação é forte e a umidade relativa do até baixa. A caatinga apresenta formação vegetal xerófila, lenhosa, decídua, em geral espinhosa, com presença de plantas suculentas e afilas, variando do padrão arbóreo ao arbustivo e com estrato herbáceo estacional (Jacomine, 1996.). Devido á concentração dessas chuvas, o papel da mata ciliar nessa região torna-se ainda mais importante para evitar que as tradicionais enxurradas carreguem o solo para dentro do leito dos corpos d'água. Mas não é isso que verificamos na prática, a antropização do semi-árido tem acabado com a sua cobertura florestal, deixando o solo em algumas áreas desnudo, ou com vegetação arbustiva rala ou arbórea aberta, favorecendo á erosão hídrica no período chuvoso. Para a recuperação de uma mata ciliar no bioma caatinga, deve-se tomar as mesmas medidas que se tomaria em áreas com outros tipos de cobertura florestal, desde que se faça um detalhado levantamento das espécies que mais facilmente se adaptam e cresçam e se reproduzam regenerando esse bioma.
Educação Ambiental – Saída Viável
O relacionamento da humanidade com a natureza, que teve início com um mínimo de interferência nos ecossistemas, tem hoje culminado numa forte pressão exercida sobre a nossa biodiversidade, degradando de inúmeras formas os recursos naturais do planeta.Atualmente, são comuns a contaminação dos cursos de água, a poluição atmosférica, a devastação das florestas, eliminação de matas ciliares, a caça indiscriminada e a redução ou mesmo destruição dos habitats faunísticos, além de muitas outras formas de agressão ao meio ambiente. A educação ambiental é a ação educativa permanente pela qual a comunidade educativa têm a tomada de consciência de sua realidade global, do tipo de relações que os homens estabelecem entre si e com a natureza, dos problemas derivados de ditas relações e suas causas profundas. Ela desenvolve, mediante uma prática que vincula o educando com a comunidade, valores e atitudes que promovem um comportamento dirigido a transformação superadora dessa realidade, tanto em seus aspectos naturais como sociais, desenvolvendo no educando as habilidades e atitudes necessárias para dita transformação. São os processos por meio dos quais o indivíduo e a coletividade constroem valores sociais, conhecimentos, habilidades, atitudes e competências voltadas para a conservação do meio ambiente, bem de uso comum do povo, essencial à sadia qualidade de vida e sua sustentabilidade, se constitui numa forma abrangente de educação, que se propõe atingir todos os cidadãos, através de um processo
27
pedagógico participativo permanente que procura incutir no educando uma consciência crítica sobre a problemática ambiental, compreendendo-se como crítica a capacidade de captar a gênese e a evolução de problemas ambientais. (Figura 17)
Figura 17 – Recuperação de área degradada em regime de Mutirão.
28
Referências Bibliográficas
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29
Capítulo 2Usos da água
Annemarie Konig
Introdução
água é o constituinte mais abundante na matéria viva: no homem, mais de 60% do seu peso é constituído por água e, em outros animais essa percentagem sobe para 98%. De acordo com avaliações recentes, A
1.386Mkm3 (Figura 1) existem no planeta sendo 97,5% de água salgada e 2,53% de água doce. Toda essa água está localizada em diferentes reservatórios (Tabela 1) mas somente aquela em rios e lagos (0,3%), por ser de mais fácil extração, pode ser usada para as atividades humanas. Esses valores ressaltam a grande importância da preservação dos recursos hídricos e evitar a contaminação desta pequena fração mais facilmente disponível.
Figura 1 – Distribuição das água na Terra em um dado instante. Fonte: Shiklomanov (1998) apud Tundisi (2003).
As fontes renováveis de água também não estão distribuídas de forma homogênea no planeta Terra (Figura 2), com destaque especial à América do Sul com cerca de 27% do total disponível no mundo, seguido pela Ásia (26%).
A necessidade da água para as diferentes atividades humana tem gerado muitos conflitos ao redor do mundo (Tabela 2), onde a água de rios caudalosos são disputadas por um ou mais países.
33
Tabela 1 – Áreas e volumes totais relativos de água nos principais reservatórios do mundo.
Reservatório Área
(103km2)
Volume (106km3)
% do volume total
% do volume de água
doce
Oceanos
361.300
1.338
97,5 -
Subsolo
134.800
23,4
1,7
-
Água doce
10,53
0,76 29,9
Umidade do solo
0,016
0,001 0,05
Calotas polares
16.227
24,1
1,74 68,9
Antártica
13.980
21,6
1,56 61,7
Groelândia
1.802
2,3
0,17 6,68
Ártico
226
0,084
0,006 0,24
Geleiras
224
0,041
0,003 0,12
Solos gelados
21.000
0,300
0,022 0,86
Lagos
2.059
0,176
0,013 0,26
Água doce
1.236
0,091
0,007 -
Água salgada
822
0,085
0,006 -
Pântanos
2.683
0,011
0,0008 0,03
Calha dos rios 148.800 0,002 0,0002 0,006
Biomassa 0,001 0,0001 0,003
Vapor na atmosfera 0,013 0,001 0,04
Totais 1.386 100 -
Água doce 35,0 2,53 100
Fonte: Shiklomanov in IHP/UNESCO (1998) apud Rebouças, Braga e Tundisi (2002).
Figura 2 – Distribuição relativa dos recursos hídricos renováveis no planeta – 2000Fonte: Boscardin Borguetti, et al. (2004)
34
Tabela 2 – Locais onde ocorrem disputas internacionais por água.
Rio Países Motivo da disputaNilo Egito, Sudão e Etiópia Sedimentação, enchentes, fluxo de água/desvio
Eufrates, Tigre Iraque, Síria, Turquia
Redução do fluxo de água, salinização
Jordão, Iarmuc, Litani
Israel, Jordânia, Síria, Líbano
Fluxo de água/desvio
Indo, Sutley
Índia, Paquistão
Irrigação
Brahmaputra, Ganges
Bangladesh, Índia
Sedimentação, enchente, fluxo de água
Slanen/Na Jiang
Brimânira, China
Sedimentação, enchenteParaná
Brasil, Argentina
Represa, Inundação
Lauca
Bolíia, Chile
Barragem, salinizaçãoRio Grande –
Colorado
México, E.U.A.
Salinização, fluxo de água, poluição com agrotóxicos
Grandes Lagos
Canadá, E.U.A.
Desvio de águas
RenoFrança, Holanda, Suíça
AlemanhaPoluição industrial
Maas, Scheide Bélgica, Holanda Salinização, poluição industrialSzamos Hungria, Romenia Poluição industrial
Fonte: Corson (1993)
Muitos países no mundo, em vários continentes, sofrem com a escassez de água
(Tabela 3), na África, destaca-se o Egito, com a maior população e o menor suprimento de
água renovável, no Oriente Médio, países como Bahrein e Kuwait com suprimento zero de
água. Essa escassez nem sequer poupa países desenvolvidos da Europa (Holanda) e da Ásia
(Singapura).
Tabela 3 – Países com escassez de água.
Países com escassez de água Região/país
Suprimentos de águas
renováveis (m3/hab.ano)
População (milhões)
Tempo de duplicação da população (anos)
África Argélia
730
26.0
27
Botsuana
710
1.4
23Burundi
620
5.8
21Cabo Verde
500
0.4
21Djibuti
750
0.4
24Egito
30
55.7
28Quênia
560
26.2
19Líbia
160/111*
4.5
23Mauritânia
190
2.1
25Ruanda 820 7.7 20Tunísia 450 8.4 33Oriente MédioBahrein 0/185* 0.5 29
35
Gaza
59*
Israel
330
5.2
45Jordânia
190/185*
3.6
20Kuwait
0
1.4
23Quatar
40/54*
0.5
28Arábia Saudita
140/105*
16.1
20Síria
550
13.7
18Emirados Árabes
120/279*
2.5
25Iêmen
240
10.4
20Outros
Bahamas
75*
Barbados 170 0.3 102Bélgica 840 10.0 347Hungria 580 10.3 -Malta 80/40* 0.4 92Holanda 660 15.2 147Singapura 210/211* 2.8 51População total 231.8
Fonte: Postel (1997) apud Tundisi (2003). * Margat (1997) apud Rebouças, Braga e Tundisi (2002).
3Países com suprimentos de água renováveis de menos de 1.000 m /ano. Não inclui água que flui de países vizinhos.
A Tabela 4 mostra a distribuição do consumo de água em várias regiões/países, em ordem cronológica. Numa avaliação em nível mundial em 1987, o uso agrícola é a atividade que mais consumiu água (69%), chegando a 88% na África em 1995. Nos demais países/região as atividades agrícola e industrial são as maiores consumidoras de água e somente na Oceania, o consumo doméstico supera as demais atividades.
Tabela 4 – Distribuição do consumo de água no planeta.
Distribuição do consumo por atividade (%)
Ano de
referência
Região
Volume anual
consumido (km3/ano)
Consumo anual per
capita (m3)
Uso doméstico
Uso industrial
Uso agrícola
1987
Mundo
3.240,00
645
8
23
69
1987
Ásia
1.633,85
542
6
9
851987
América Central
96,01
916
6
8
86
1990
Brasil
36,47
246
22
19
591991
América do Norte
512,43
1.798
13
47
39
1995
Europa
455,29
625
14
55
311995
África
145,14
202
7
5
881995 América do
Sul106,21 335 18 23 59
1995 Oceania 16,73 591 64 2 34
36
maior demanda por água no Brasil, como acontece em grande parte dos países, é a agricultura, sobretudo a irrigação, com cerca de 69% do total. O uso urbano responde por 11% da água, em seguida está a indústria (7%), a pecuária (dessedentação A
animal)com 11% e por último a dessedentação de animais (2%), (ANA, 2005). O consumo de água por pessoa varia muito em várias localidades ao redor do mundo (Tabela 5)
Consumo de água no Brasil
Tabela 5 - Consumo per capita em vários países do mundo e no Brasil
País Consumo per capita (litros/hab.dia)Escócia 410 Inglaterra
141
Denver / E.U.A.
200 Canadá e Estados Unidos
300
Austrália
270
Berlim / Alemanha
165
Holanda
135
Suíça
159
Brasil – Rio de Janeiro
140
Brasil – Minas Gerais 124Brasil – Distrito Federal 225Brasil – região Norte 140
Fonte: www.geologo.com.br
Entre os princípios internacionalmente aceitos sobre gestão de recursos hídricos, incorporados à Lei 9.433, estão os fixados na Agenda 21, da Conferência Rio 92, que foram aprimorados para serem factíveis e passíveis de serem implementados. A lei brasileira de recursos hídricos, assim como a legislação similar da Argentina, Chile e México devem servir de exemplo para os países em desenvolvimento que estejam interessados em criar ou reformular sua regulamentação sobre gestão de águas. Entre os princípios básicos da lei brasileira estão:
l A bacia hidrográfica é a unidade para a implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos e para a atividade de gestão desses recursos;
l O gerenciamento dos recursos hídricos deve possibilitar sempre o múltiplo uso da água; l A água é recurso natural limitado e que tem valor econômico; l O gerenciamento dos recursos hídricos deve ser descentralizado e envolver a participação
do governo, dos usuários e das comunidades locais; l A água é propriedade pública; l Quando há escassez, a prioridade no uso da água é para o consumo humano e dos animais.
Em países com grande disponibilidade hídrica, o consumo de água em residências pode ser alto (Figura 3)
37
45%
30%
20%
5%
Toaletes126 litros
Banho e usoPessoal
84 litros
Lavanderia e cozinha (lavagem)
56 litros
Água para bebere cozinhar
14 litros
Consumo no interior da
casa280 litros
Lavagem e irrigação de
quintal
Piscina
Lavagem deCarro
Consumo no interior da
casa280 litros
Uso diárioper capita (1)
560 litros
Figura 3 – Uso de água em residências. Fonte : Gibbons (1987), Postel (1997) apud Tundisi (2003)
A medida que crescem as populações, a sustentabilidade do uso humano da água
depende fundamentalmente da adaptação das pessoas ao ciclo da água. As sociedades
humanas precisam desenvolver a habilidade – conscientização, conhecimento, procedimentos
e instituições, para administrar o uso da terra, como também da água, de maneira integrada e
abrangente, de modo a manter a qualidade do suprimento da água para as pessoas e para os
ecossistemas que as suportam. Um dos problemas da crescente urbanização é o impacto que
ela traz na poluição dos recursos hídricos limitando o seu uso (Figura 4).
38
Figura 4 - Principais problemas decorrentes da urbanização que incidem sobre a quantidadee a qualidade das águas. Fonte: Tucci (2000) apud Tundisi (2003)
URBANIZAÇÃO
Aumento da densidade populacional Aumento da densidade de construçõese da cobertura asfáltica
Aumenta o volume de águas
residuárias
Aumenta a demanda de
água
Deterioram-se osrios a jusante daárea urbana e deterioram-se
a água de escoamento
pluvial
Reduz a
quantidade de
água disponível
(escassez
potencial)
Deteriora-se a qualidade da água
dos rios e represas urbanos,
receptores deáguas residuárias
Diminui a recarga subterrânea
Aumenta as enchentes e os picos das cheiasna área urbana
Aumentam os problemas de controle dapoluição e das enchentes
Aumenta áreaimpermeabilizada
Alterações no sistema de drenagem
Aumenta o escoamentosuperficial
direto
Aumenta avelocidade
de escomanento
Alterações do clima urbano
Ciclo Hidrológico
O ciclo hidrológico e as formas de transferências
A circulação da água na Terra tem o nome de ciclo hidrológico. Nele distinguem-se os seguintes mecanismos ou formas de transferência de água:
·Precipitação
A precipitação compreende toda a água que cai da atmosfera sobre a superfície da Terra. As principais são chuva, neve, granizo e orvalho. A precipitação é formada a partir dos seguintes estágios:
39
· Resfriamento do ar próximo à saturação;
· Condensação do vapor das gotículas;
· Aumento do tamanho das gotículas por coalescência e aderência até que estejam grandes o suficiente para precipitar.
Escoamento superficial
A precipitação que atinge a Terra tem dois caminhos para seguir: escoar na superfície
ou infiltrar no solo, de onde parte retorna à atmosfera através do fenômeno de evapo-
transpiração. O escoamento superficial é responsável pelo deslocamento da água sobre o
terreno, formando córregos, lagos e rios e finalmente atingindo o mar. A quantidade de água
que escoa depende dos seguintes fatores:
· Intensidade da chuva
· Capacidade de infiltração do solo (depende da maior/menor permeabilidade)
· Infiltração
Infiltração
A infiltração corresponde à água que atinge o subsolo, formando os lençóis d'água. A água subterrânea é, em grande parte, responsável pela alimentação dos corpos d'água superficiais, principalmente nos períodos secos. Um solo coberto com vegetação é capaz de desempenhar melhor as seguintes funções:
· Diminui o escoamento superficial (menor número e menor intensidade de enchentes nos períodos chuvosos);
· Melhora a infiltração (maior alimentação dos rios nos períodos secos);
· Diminui o carreamento de partículas do solo para os cursos d'água, reduzindo o assoreamento e a erosão do solo.
Evapotranspiração
A transferência da água para o meio atmosférico se dá através dos seguintes mecanismos, denominados de evapotranspiração:
· Evaporação – transferência da água superficial do estado líquido para o gasoso. A evaporação depende da temperatura e da umidade relativa do ar;
· Transpiração – as plantas retiram a água do solo pelas raízes; a água é transferida para as folhas e evapora. Esse mecanismo é importante, considerando-se que em uma área coberta com vegetação a superfície de exposição das folhas para evaporação é bastante elevada.
40
CIC
LO
HID
RO
LÓ
GIC
O
33
Fig
ura
5 –
Cic
lo h
idro
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os
são
exp
ress
os
em k
m (
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), in
dica
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o, p
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pit
ação
e d
ren
agem
par
a o
s o
cean
os.
Fo
nte
: Tun
disi
(20
03)
41
Usos da água e exigências de qualidade
água apresenta composição e propriedades físicas, químicas que se destacam pela sua importância ecológica. Devido ao elevado calor específico que possui, absorve muito calor sem se aquecer em demasia, A
contribuindo para amenizar o clima da Terra. Com a densidade decrescente em temperaturas de 4°C, a água se dilata ao invés de se contrair, possibilitando a flutuação do gelo e mantendo a vida abaixo da camada congelada. A tensão superficial, na interface líquido-gasoso, permite a vida próximo à superfície
A qualidade de uma água deriva dos seus componentes, ou seja, do ambiente onde foram geradas, percoladas ou estocadas. Aspectos físicos, químicos e microbiológicos devem ser avaliados e a qualidade final desejada dependerá do uso final da água (Figura 6). Solvente universal, é nesse meio que encontram-se dissolvidos sais minerais e gases essenciais à vida. É também nesse meio que o homem lança os sub-produtos de suas atividades causando degradação.
Figura 6 – A árvore da qualidade total da água. Fonte: Adaptado de Engelen (1981) apud Rebouças, Braga e Tundisi (2002).
De modo geral, as águas tem os seguintes usos, abastecimento doméstico, abastecimento industrial, recreação e turismo, geração de proteínas (pesca e aquicultura), irrigação (agricultura), navegação, geração de energia (hidroeletrecidade), dessedentação de animais, sendo o mais nobre deles, o abastecimento doméstico. Cada um dos usos necessita de padrões de qualidade para serem utilizados (Tabela 6).
Metais tóxicos Ânions Cátions Sintéticos Naturais
TurbidezGases
dissolvidosConstituintesinorgânicos
Constituintes orgânicos
Qualidadefísica
Qualidadequímica
Qualidadebiológica
QUALIDADE TOTAL
42
Tabela 6 – Associação entre os usos da água e requisitos de qualidade.
Uso geral Uso específico Qualidade requerida
Abastecimento doméstico de água
Consumo humano, higiene
pessoal e usos domésticos
?
Isenta de substâncias químicas prejudiciais à saúde
?
Adequada para os serviços domésticos
?
Baixa agressividade
?
Esteticamente agradável (baixa turbidez, cor, sabor e odor, ausência de micro e macrorganimsos)
Água não entrando em contato com o produto
(ex. refrigeração, caldeira)
?
Baixa agressividade e dureza
Água entrando em contato com o produto
?
Variável com o produto
Abastecimento industrial
Água sendo incorporado no produto
?
Isenta de substâncias químicas e organismos prejudiciais à saúde
?
Esteticamente agradável (baixa turbidez, cor, sabor e odor)
Irrigação
Hortaliças, produtos ingeridos crus ou com casca
?
Isenta de substâncias químicas e organismos prejudiciais à saúde
?
Salinidade excessiva
Dessedentação de animais
-
?
Isenta de substâncias químicas e organismos prejudiciais à saúde dos animais
Preservação de fauna e flora
-
?
Variável com os requisitos ambientais da flora e da fauna que se deseja preservar
Contato primário (contato direto com o meio líquido – ex. natação,
esqui, surfe)
?
Isenta de substâncias químicas e organismos prejudiciais à saúde
?
Baixos teores de sólidos em suspensão, óleos e graxas
Recreação e lazer
Contato secundário (não há contato direto com o meio líquido
– ex. navegação de lazer, pesca, lazer contemplativo)
?
Aparência agradável
Usinas hidroelétricas
?
Baixa agressividade
Geração de energia
Usinas nucleares ou termoelétricas
(ex. torres de resfriamento)
?
Baixa dureza
Diluição de despejos - -Transporte - ?Baixa presença de material
grosseiro que possa por em risco as embarcações
Aquicultura Cultivo de peixes, moluscos e crustáceos de água doce1
?Presença de nutrientes e qualidade compatível com as exigências das espécies a serem cultivadas
Paisagismo e manutenção da umidade do ar e da estabilidade co clima
Estética e conforto térmico -
43
A legislação brasileira em vigor define poluição hídrica como sendo “qualquer
alteração nas características físicas, químicas e/ou biológicas das águas que possa constituir
prejuízo à saúde, a segurança e ao bem estar da população e, ainda possa comprometer a fauna
ictiológica e a utilização das águas para fins comerciais, industriais, recreativos e de geração de
energia”. De forma prática, poluição é qualquer alteração nas características das águas que
impeça ou prejudique o seu uso.
Na Constituição Federal Brasileira (promulgada em out/1988), a necessidade de um
meio ambiente equilibrado está no artigo 255.
Art. 225. Todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao poder público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras gerações§ 1º Para assegurar a efetividade desse direito, incumbe ao poder público: I - preservar e restaurar os processos ecológicos essenciais e prover o manejo ecológico das espécies e ecossistemas; II - preservar a diversidade e a integridade do patrimônio genético do País e fiscalizar as entidades dedicadas à pesquisa e manipulação de material genético; III - definir, em todas as unidades da Federação, espaços territoriais e seus componentes a serem especialmente protegidos, sendo a alteração e a supressão permitidas somente através de lei, vedada qualquer utilização que comprometa a integridade dos atributos que justifiquem sua proteção; IV - exigir, na forma da lei, para instalação de obra ou atividade potencialmente causadora de significativa degradação do meio ambiente, estudo prévio de impacto ambiental, a que se dará publicidade; V - controlar a produção, a comercialização e o emprego de técnicas, métodos e substâncias que comportem risco para a vida, a qualidade de vida e o meio ambiente;VI - promover a educação ambiental em todos os níveis de ensino e a conscientização pública para a preservação do meio ambiente; VII - proteger a fauna e a flora, vedadas, na forma da lei, as práticas que coloquem em risco sua função ecológica, provoquem a extinção de espécies ou submetam os animais a crueldade. § 2º Aquele que explorar recursos minerais fica obrigado a recuperar o meio ambiente degradado, de acordo com solução técnica exigida pelo órgão público competente, na forma da lei.§ 3º As condutas e atividades consideradas lesivas ao meio ambiente sujeitarão os infratores, pessoas físicas ou jurídicas, a sanções penais e administrativas, independentemente da obrigação de reparar os danos causados.§ 4º A Floresta Amazônica brasileira, a Mata Atlântica, a Serra do Mar, o Pantanal Mato-Grossense e a Zona Costeira são patrimônio nacional, e sua utilização far-se-á, na forma da lei, dentro de condições que assegurem a preservação do meio ambiente, inclusive quanto ao uso dos recursos naturais§ 5º São indisponíveis as terras devolutas ou arrecadadas pelos Estados, por ações discriminatórias, necessárias à proteção dos ecossistemas naturais.§ 6º As usinas que operem com reator nuclear deverão ter sua localização definida em lei federal, sem o que não poderão ser instaladas.
Título VIII - Da Ordem Social - Capítulo VI - Do Meio Ambiente
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Para que a água tenha um uso ou um conjunto de usos garantidos é preciso que ela tenha um conjunto de características mensuráveis, de natureza física, química e biológica e estejam dentro dos padrões de qualidade daquele uso. Tais características conferem a água, a chamada qualidade. Uso e qualidade são fatores inter-relacionados. Dessa forma, sempre que alterações indesejáveis acarretem a diminuição do nível de qualidade da água impedindo um ou mais usos para ela definido, é caracterizado o fenômeno da poluição hídrica.
Classificação das Águas
No Brasil, a Resolução CONAMA 357 de 17 de março de 2005, “dispõe sobre a classificação dos corpos de água e dá diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências”
ÁGUAS DOCES
·Classe especial – águas destinadas ao abastecimento para consumo humano, com desinfecção; à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas e a preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral.
·Classe 1 – águas que podem ser destinadas ao abastecimento para consumo humano, após tratamento simplificado; à proteção das comunidades aquáticas; a recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho, conforme a Resolução CONAMA 274/00; à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvem rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película e à proteção das comunidades aquáticas em terras indígenas.
·Classe 2 – águas que podem ser destinadas ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional; proteção das comunidades aquáticas; a recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho, conforme a Resolução CONAMA 274/00; irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques e jardins, campos de esporte e lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto e, à aqüicultura e à atividade de pesca.
·Classe 3 – águas que podem ser destinadas ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional ou avançado; à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras; à pesca amadora; à recreação de contato secundário e, à dessedentação de animais.
·Classe 4 – águas que podem ser destinadas à navegação e à harmonia paisagística.
As águas no Brasil são enquadradas em três categorias: doces, salinas e salobras. O
enquadramento procura preservar a qualidade das águas a fim de assegurar os seus usos. Para
enquadramento do corpo d'água em uma das classes listadas, o mesmo deve apresentar um
nível de qualidade compatível com as condições exigidas para aquela classe, isto é, deverá
obedecer aos padrões de qualidade estabelecidas na Resolução.
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ÁGUAS SALINAS
·Classe especial – águas destinadas à preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral e à preservação do equilíbrio natural das comunidades.
·Classe 1 – águas que podem ser destinadas à recreação de contato primário conforme a Resolução CONAMA 274/00; à proteção das comunidades aquáticas e, à aqüicultura e à atividade de pesca.
·Classe 2 – águas que podem ser destinadas à pesca amadora e à recreação de contato secundário.
·Classe 3 – águas que podem ser destinadas à navegação e a harmonia paisagística.
ÁGUAS SALOBRAS
·Classe especial – águas destinadas à preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral e à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas.
·Classe 1 – águas que podem ser destinadas à recreação de contato primário conforme a Resolução CONAMA 274/00; à proteção das comunidades aquáticas e, à aqüicultura e à atividade de pesca, ao abastecimento para consumo humano após tratamento convencional ou avançado e à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvem rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película e a irrigação de parques, jardins, campos de esporte e lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto.
·Classe 2 – águas que podem ser destinadas à pesca amadora;
·Classe 3 – águas que podem ser destinadas à navegação e a harmonia paisagística.
Principais fontes de poluição hídrica
As causas da poluição das águas são cada vez mais evidentes e pertencem a três categorias: a primeira,devido ao alto grau de urbanização aliada à falta de ações de saneamento básico, particularmente aquelas relacionadas com a coleta e tratamento de lixo e esgotos domésticos; a segunda devido ao desenvolvimento da indústria e seus despejos complexos, com os mais variados poluentes (industrias químicas, têxtil, papel, curtumes, alimentícia, bebidas etc..); a terceira, ao aumento da produção agrícola que exige uma maior carga de fertilizantes inorgânicos e agrotóxicos diversos, os quais são transportados pelas águas, através do escoamento superficial chegando aos corpos hídricos. O resultados final de tudo isso é um alastramento da poluição não só em rios, riachos, lagos e ao longo das praias, mas também às águas subterrâneas (lençóis freáticos) (Figura 7).
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Figura 7 – Poluição das águas por fontes pontuais e difusas. Fonte: Braga et al. (2002)
Zona Rural
Plantação
Alimentação de animais
Fontes difusas
Fábricas
Fontes pontuais
Cidade
Subúrbio
Os processos da poluição das águas são diversos e podem ser de origem natural ou como resultado das atividades humanas. Os processos mais comuns estão na Tabela 7.
Tabela 7 – Principais processos poluidores da água
Processos Definição
Contaminação
Introdução na água de substâncias nocivas à saúde e as espécies da vida aquática (ex. organismos patogênicos e metais pesados)
Assoreamento
Acúmulo de substâncias minerais (areia, argila) ou orgânicas (todas) em um corpo d’água, provoca a redução de sua profundidade e seu volume út il
Acidificação
Abaixamento do pH, em decorrência da chuva ácida (água da chuva com elevada concentração de íons H+, pela presença de substâncias químicas como CO2 – dióxido de carbono, NOx
– óxidos de nitrogênio, NH3
+ - amônia, SO2=
- dióxido de enxofre,
que contribuem para a degradação da vegetação e da vida aquática
Eutrofização
Fertilização excessiva da água por nutrientes inorgânicos (nitrogênio e fósforo), causando o crescimento descontrolado de algas e plantas aquáticas
Na bacia hidrográfica, densamente povoada e com inúmeras atividades nas zonas urbana e rural, os lagos e rios recebem todos os efluentes, sejam eles líquidos, gasosos e sólidos (Figura 8).
47
Dois grandes grupos de fontes poluidoras podem ser identificados: os de origem urbana e rural. Os despejos urbanos são os esgotos domésticos, os resíduos líquidos industriais e as águas pluviais, que após uma chuva lavam as áreas urbanas. Os despejos rurais são basicamente os resíduos líquidos da agroindústria, lançada diretamente nos cursos de água e os resíduos das atividades agropastoris normalmente carreados até os corpos hídricos. Dentre os resíduos líquidos industriais, tanto em áreas urbanas como rurais, as indústrias com elevado poder poluidor são: celulose e papel, usinas de açúcar e álcool, prensados de madeira, matadouros e frigoríficos, refinarias de petróleo, de produtos químicos, curtumes e galvanoplastia.
Figura 8 – Principais processos poluidores. Fonte: www.eb1-albergaria-velha-n1.rcts.pt/Alb3/Agua...
Os principais poluentes gerados nessas atividades e os seus efeitos nos ambientes aquáticos são apresentados na Tabela 8.
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Poluente
Origem
Efeito
Indicador de poluição
Método de análise
Matéria orgânica
Esgotos domésticos e alguns efluentes industriais (alimento, papel, têxtil)
?
Reduz drasticamente o nível de oxigênio dissolvido.
?
Por longos períodos, causa mudanças na flora e fauna.
?
Pode ser tóxica
?
DBO520
Demanda Bioquímica de Oxigênio
?
DQO Demanda Química de Oxigênio
Testes de
?DBO520
?DQO e
?OD
Óleos
Vazamento em tanques de estocagem, acidentes, efluentes de postos, oficinas
?
Impede a absorção de oxigênio, o nível deste cai, inibindo a vida aquática
?
É tóxico para animais e plantas
?
Óleos e graxas (mg/L)
?Partição – métodos gravimétrico, infravermelho
?Extração Soxhlet
Sólidos (em suspensão e sedimentáveis)
Esgotos domésticos e alguns efluentes industriais (argilas, carvão, porcelanas)
?
Aumento da turbidez, diminui a penetração de luz e a taxa de fotossíntese
?
Partículas finas sufocam os organismos, modificando o ecossistema
?
Causam assoreamento
?
SS – Sólidos Suspensos (mg/L)
?
RS – Resíduo Sedimentável(mL/L)
?
Turbidez (UNT)
?Gravimétrico
?Cone de Imhoff
?Turbidimétrico
Temperatura
Água de resfriamento industrial
?
Elevação da temperatura da água
?
Redução da solubilidade do O.D.
?
Aumento da atividade química e biológica
?
Temperatura (°C)
?Termômetro de mercúrio ou álcool
Nitratos
Uso de fertilizantes, efluentes de ETE, percolação em lixões
?
Causa crescimento excessivo de algas e plantas aquáticas daninhas
?Contribui para eutrofização das águas
?Tóxico para o homem
?
Nitrato
(mgN-NO3-/L)
?Espectrofotométrico
FosfatosUso de fertilizantes e detergentes fosfatados. Indústria de alimentos
?Eutrofização das águas ?Fosfato
(mg P-PO4=/L)
?Espectrofotométrico
Ácidos e álcalisDespejos industriais, chuva ácida, escoamento
?Tóxico para a vida aquática
?pH – potencial hidrogeniônico
?Potenciométrico
?Colorimétrico
Tabela 8 – Principais poluentes das águas
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Ácidos e álcalis
Despejos industriais, chuva ácida, escoamento de solos ácidos ou alcalinos
? Tóxico para a vida aquática
?
Interfere na atividade química e biológica
? pH – potencial hidrogeniônico
? Potenciométrico
? Colorimétrico
Metais pesados
Agrotóxicos, despejos industriais, percolação em lixões, chumbo de canalizações
?
Tóxicos para o homem –
acumulam-se nos ossos (chumbo), no sistema nervoso (mercúrio), atacam a medula óssea (cádmio)
?
Biomagnificação
?
Reduzem a capacidade de autodepuração das águas
?
Metais (ug/L)
?
Espectrofotométrico de absorção atômica
Microrganismos
(bactérias)
Esgotos doméstico e hospitalar. Despejos de industrias alimentícias
?
Poluição fecal. Bactérias patogênicas encontradas nos esgotos podem causar doenças no homem e animais
?
Coliformes termotolerantes/
100mL
?
Número mais provável – NMP
?
Membrana filtrante
Eutrofização
Denomina-se eutroficação (segundo alguns autores o termo “eutroficação” deve substituir o termo eutrofização, quando o processo for desencadeado pelo homem), o processo resultante da fertilização das águas por despejos orgânicos domésticos ou industriais, despejos de resíduos da agricultura, poluição do ar ou por afogamento da vegetação em represas. O processo também pode ter origem natural, desencadeado pelo escoamento das águas de chuva nos solos naturalmente férteis, que arrasta nutrientes para os corpos d'água, dando origem a eutrofização. Seja eutroficação ou eutrofização, o processo caracteriza-se pelo envelhecimento precoce de um corpo d'água devido a entrada de grandes quantidades de nutrientes (Figura 9).
O processo ocorre da seguinte forma: nas águas fertilizadas, nutrientes como nitrogênio e o fósforo não são mais fatores que limitam o crescimento de algas e macrófitas (organismos autótrofos e produtores primários dos ecossistemas aquáticos), favorecendo a sua proliferação excessiva. O aumento da população de algas, com conseqüente aumento na produção de oxigênio favorece o aparecimento de pequenos animais que as utilizam com alimento e depois aparecem os peixes, que se nutrem desses animais. O mecanismo pode ser encarado como uma reação em cadeia, de causas e efeitos característicos, que tem como resultado a quebra do equilíbrio ecológico, pois passa haver mais produção de matéria orgânica do que o sistema é capaz de assimilar. O aumento de dela tem como conseqüência um aumento da quantidade de substâncias orgânicas do meio, cuja decomposição por microrganismos exige oxigênio. À noite, quando cessa a atividade fotossintética, as algas e todos os organismos presentes no corpo aquático passam a consumir o oxigênio produzido durante o dia.
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Figura 9 – Atividades humanas que contribuem para a eutroficação de corpos d'água.www.cepis.ops-oms.org/comun/grafico/eutrofic.gif
Município
Escorrentia
Indústria
Fertilizantes
Malezas aquáticas
Agricultura
Silvicultura
ATMOSFERA
Com a diminuição da concentração de oxigênio dissolvido na água, surgem outros gases como o gás sulfídrico, amônia e metano, oriundos da atividade de organismos que sobrevivem em ambientes sem oxigênio, as bactérias anaeróbias. Esses gases são extremamente tóxicos para a maioria dos organismos aquáticos, especialmente para os peixes que morrem, que ao entrarem no processo de decomposição, aumentam a carga de matéria orgânica do meio aquático (Figura 10).
Nutrientes
ProduçãoPrimária
Biomassa depeixes
Oxigênio doHipolímnio
Gás sulfídrico e metanodo Hipolímnio
Aporte deNutrientes (P e N)
EQUILÍBRIO ECOLÓGICO
EUTROFIZAÇÃOARTIFICIAL
TEMPO
Figura 10 – Esquema simplificado de eutrofização artificial. Fonte: Esteves e Barbosa (1986)
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Segundo Tundisi (2003), “a resolução dos conflitos, a otimização dos usos múltiplos de rios e lagos, represas e áreas alagadas e a promoção de bases científicas sólidas são componentes muito relevantes do gerenciamento integrado de recursos hídricos. Os principais tópicos que se referem ao planejamento e gerenciamento integrado são:
·Bacia hidrográfica como unidade de gerenciamento, planejamento e ação (Figura 11);
·Água como fator econômico;
·Plano articulado com projetos sociais e econômicos;
·Participação da comunidade, usuários e organizações;
·Educação sanitária e ambiental da comunidade;
·Treinamento técnico;
·Monitoramento permanente, com a participação da comunidade;
·Integração entre engenharia, operação e gerenciamento de ecossistemas aquáticos;
·Permanente prospecção e avaliação de impactos e tendências;
·Implantação de sistemas de suporte à decisão.
QUESTÕES IMPORTANTES
1. Qual o tamanho e área das bacias hidrográficas e qual é a relação entre ambos?2. Qual a rede hidrográfica existente na bacia?3. Quais os principais focos de poluição das bacias hidrográficas?4. Como se organiza o mosaico existente nas bacias hidrográficas: várzeas, florestas de diferentes tipos,
vegetação, agricultura, indústria e assentamentos humanos? Qual a relação de áreas entre esses diversos componentes?
5. Quais os tipos e declividades dos solos que compõem as bacias hidrográficas, considerando-se a erosão e seus efeitos na composição das águas?
6. Quais os tipos predominantes de uso do solo?7. Quais as conseqüências desses tipos de uso (considerar a erosão, o transporte de material em
suspensão, o transporte de poluentes e a contaminação das águas subterrâneas)?8. Quais as possíveis conseqüências do desmatamento para os rios e para o reservatório e lago?9. Quais as entradas de nutrientes (N, P) – carga, no reservatório, rio e lago?10. Qual o tempo de retenção do reservatório?11. Qual a composição dos sedimentos do reservatório, lagos e as concentrações de N e P dos mesmos?12. Há contaminantes nos sedimentos? Em caso afirmativo, em quais concentrações (a carga interna)?”
Figura 11 – Bacia hidrográfica, mostrando a intervenção do homem no ciclo hidrológico. Fonte: geographicae.wordpress.com/
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Referências Bibliográficas
ANA – Agência Nacional de Água 2007. GEO Brasil - Recursos Hídricos - Componente da Série de Relatórios sobre o Estado e Perspectivas do Meio Ambiente no Brasil (www.ana.gov.br - para download). 264p.
Braga, B.; Hespanhol, I.; Conejo, J.G.L.; Barros, M.T.L.; Spencer, M.; Porto, M.; Nucci, N.; Juliano, N.; Eiger, S. 2002. Introdução à Engenharia Ambiental. Prentice Hall São Paulo - SP 305p.
Esteves, F.A.; Barbosa, F.A.R. 1986. Eutrofização artificial – a doença de nossos lagos. Ciência Hoje vol.5 n° 27, 57-61p.
Boscardin Borguetti, N.R.; Borghetti, J.R.; Rosa Filho E.F. 2004. O Aqüífero Guarani. Fundação Roberto Marinho (website: www.oaquiferoguarani.com.br
Corson, W.H. 1993. Manual Global da Ecologia – O que você pode fazer a respeito da crise do meio ambiente. Ed. Augustus São Paulo – SP. 413p.
Rebouças, A. 2002. Água doce no Brasil e no mundo. In Águas doces no Brasil – capital ecológico, uso e conservação. Organizadores A. da C. Rebouças, Braga, B. e J.G. Tundisi. 2ªed. São Paulo: Escrituras Editora
Tundisi, J.G. 2003. Água no século XXI. Enfrentando a escassez. RiMa Editora/ Instituto Internacional de Ecologia. São Carlos – SP, 248p.
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Capítulo 3Manejo de Resíduos Sólidos
Edimar Alves BarbosaDermeval Araújo Furtado
Introdução planeta terra vem demonstrando, ao longo das últimas décadas, sinais de esgotamento, cuja degradação da água e o acúmulo de resíduos sólidos provocam problemas ambientais que têm preocupado todos O
aqueles que estão comprometidas com o futuro da humanidade.A verdade e que a relação entre o homem e a natureza encontra-se num
momento bastante crítico, o que tem obrigado o ser humano a buscar mudanças de percepção e valores, pensamentos e comportamentos, ou seja, uma mudança na ética de vida.
Estudos têm demonstrado que, a degradação causada pelos resíduos sólidos ou a escassez de água no planeta poderá levar o mundo a um colapso total. Administrar estas duas vertentes é um desafio. Reverter o panorama atual da degradação ambiental é necessário, porém seus custos são altíssimos. Melhor seria adotar políticas que impedissem que os problemas chegassem à situação atual.
Com relação às questões ambientais, não se pode deixar de reconhece-se que estamos chegando a um limite dramático, considerados por alguns estudiosos como intransponíveis. A questão hídrica, por exemplo, está neste circuito: vivemos em um planeta que possui mais de 98,0% de sua superfície coberta pela água, mas somente 0,0014% estão disponíveis para o consumo humano (DNU - RIO 92). Nestas condições se faz necessário que haja uma maior responsabilidade ao administrar e consumir este bem.
A questão do saneamento ambiental no nosso país chegou a um nível insuportável. A falta de água potável e de esgotamento sanitário é responsável, hoje, por 80,0% das doenças e 65,0% das internações hospitalares. Além disso, hoje, 90,0% dos esgotos domésticos e industriais são despejados sem qualquer tratamento nos mananciais de água. Os lixões, muitos deles situados às margens de rios e lagoas, são outro foco de problemas. O debate sobre o tratamento e a disposição de resíduos sólidos urbanos ainda continua sendo negligenciado pelas autoridades públicas.
Ações, buscando um modelo de manejo adequado para os resíduos sólidos devem ser planejadas e implementadas no nosso país, visando minimizar os impactos negativos que os mesmos causam ao meio ambiente, principalmente no que diz respeito aos recursos hídricos.
Nesse contexto, não se pode ignorar as diferenças fundamentais de capacidade econômica, disponibilidade de qualificação técnica, características ambientais e demandas por necessidades básicas entre as regiões do nosso país. As nossas regiões se confrontam com a imposição do modelo consumista, como paradigma de crescimento econômico e modernidade e com a deterioração do ambiente causado pela sociedade, que muitas vezes trata e dispõe seus resíduos de forma inadequada.
Sabe-se que é muito menos dispendioso prevenir os impactos causados pelo destino inadequado dos resíduos sólidos do que remediá-los. Portanto, a Educação Ambiental é uma das ferramentas existentes para a sensibilização e capacitação da população em geral sobre os problemas ambientais. Com ela, busca-se desenvolver técnicas e métodos que facilitem o processo de tomada de consciência sobre a gravidade dos problemas ambientais e a necessidade urgente de nos preocuparmos seriamente sobre eles.
57
2. OS RESÍDUOS SÓLIDOS
Os resíduos sólidos compreendem todos os restos domésticos e resíduos não perigosos, tais como os resíduos comerciais e institucionais, o lixo da rua e os entulhos de construção. Em alguns países, o sistema de gestão dos resíduos sólidos também se ocupa dos resíduos humanos, tais como excrementos, cinzas de incineradores, sedimentos de fossas sépticas e de instalações de tratamento de esgoto. Se manifestarem características perigosas, esses resíduos devem ser tratados como resíduos perigosos.
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) normatizou a classificação dos resíduos na Norma 10.004/87, que define resíduo sólido como: “resíduos nos estados sólidos e semi-sólidos que resultam de atividades da comunidade, de origem industrial, doméstico, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços de varrição”. Os lodos gerados nas Estações de Tratamento de Água (ETA's) e os que resultarem de equipamentos e instalações de controle de poluição e ainda determinados líquidos que, de acordo com suas particularidades, não podem ser lançados na rede de coleta de esgoto ou corpos de água também são denominados resíduos sólidos.
2.1. Classificação
As características dos resíduos sólidos determinam a classificação dos resíduos, e, conseqüentemente, a forma de manuseio e operação. A caracterização é uma das atividades iniciais em qualquer trabalho de gerenciamento de resíduos sólidos, e inclui a caracterização física, a caracterização química e a caracterização biológica dos mesmos.
As características físicas dos resíduos sólidos incluem sua compressividade, seu teor de umidade, sua composição gravimétrica, a quantidade produzida e seu peso específico.
Quanto às características químicas, é importante conhecer o poder calorífico dos resíduos, os teores de matéria orgânica que os constituem, a relação de Carbono / Nitrogênio e o pH da massa de resíduos.
Na caracterização biológica dos resíduos, verifica-se a presença de diversos agentes patogênicos e microorganismos, que podem sobreviver de 01 a 2.500 dias nos resíduos.
Enfim, são várias as maneiras de se classificar os resíduos sólidos. As mais comuns são quanto à composição química, origem e produção e, quanto ao grau de periculosidade, conforme se pode verificar a seguir:
2.2.1. Quanto à Composição Química
Segundo sua composição química, os resíduos sólidos podem ser classificados em duas categorias:
·Orgânico – Ex. restos de alimentos, produtos deteriorados, etc.
·Inorgânico – Ex. papel, plástico, embalagens diversas, etc.
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2.2.2. Quanto à Origem e Produção
No que diz respeito aos critérios de origem e produção, os resíduos sólidos podem ser classificados, como:
· domiciliares (restos de alimentos, produtos deteriorados, jornais e revistas, garrafas e embalagens, papel higiênico e fraldas descartáveis, ou ainda uma infinidade de itens domésticos);
· industriais (resíduos de cinzas, óleos, lodo, substâncias alcalinas ou ácidas, escórias, corrosivos, etc.);
· comerciais (forte componente de papel, plástico, embalagens diversas, material de asseio, etc.);
· de serviços de saúde (agulhas, seringas, gazes, bandagens, algodões, órgãos e tecidos removidos, meios de culturas, sangue coagulado, remédios, luvas descartáveis, filmes radiológicos, etc.);
· de limpeza pública (resíduos de varrição e limpeza das vias públicas, podas de árvores, etc.);
· de construção civil (restos de tijolos e revestimentos cerâmicos, sucata metálica, madeira e embalagens em geral);
· agrícolas (embalagens de adubos e agrotóxicos, defensivos agrícolas, ração, restos de colheita, esterco, etc.).
2.2.3. Quanto ao Grau de Periculosidade
Em função do seu grau de periculosidade, os resíduos sólidos, segundo a norma técnica NBR 10004 – Resíduos sólidos: classificação (ABNT, 1987) – estabelece três categorias dos resíduos de acordo com sua periculosidade:
·Classe I: Perigosos - resíduos sólidos ou mistura de resíduos que, em função de suas características de inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade e patogenicidade, podem apresentar riscos à saúde pública, provocando ou contribuindo para um aumento de mortalidade ou incidência de doenças e/ou apresentar efeitos adversos ao meio ambiente, quando manuseados ou dispostos de forma inadequada;
·Classe II: Não Inertes - resíduos sólidos ou mistura de resíduos sólidos que não se enquadram na Classe I (perigosos) ou na Classe III (inertes). Estes resíduos podem ter propriedades tais como: combustibilidade, biodegradabilidade, ou solubilidade em água;
·Classe III: Inertes - resíduos sólidos ou mistura de resíduos sólidos que, submetidos a testes de solubilização não tenham nenhum de seus constituintes solubilizados, em concentrações superiores aos padrões de potabilidade de águas, excetuando-se os padrões: aspecto, cor, turbidez e sabor. Como exemplo destes materiais pode-se citar: rochas, tijolos, vidros e certos plásticos e borrachas que não são decompostos prontamente.
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3. O GERENCIAMENTO INTEGRADO
DE RESÍDUOS SÓLIDOS
O Gerenciamento integrado de resíduos sólidos prevê o envolvimento de diferentes órgãos da administração pública e da sociedade civil com o propósito de realizar a limpeza urbana, a coleta, o tratamento e a disposição final do lixo, elevando assim a qualidade de vida da população e promovendo o asseio da cidade, levando em consideração as características das fontes de produção, o volume e os tipos de resíduos para a eles ser dado tratamento diferenciado e disposição final técnica e econômicas dos cidadãos e as peculiaridades demográficas, climáticas e urbanísticas locais.
Para tanto, as ações normativas, operacionais, financeiras e de planejamento que envolvem a questão devem se processar de modo articulado, segundo a visão de que todas as ações e operações envolvidas encontram-se interligadas, comprometidas entre si..
Além das atividades operacionais, o gerenciamento integrado de resíduos sólidos destaca a importância de se considerar as questões econômicas e sociais envolvidas no cenário da limpeza urbana e, para tanto, as políticas públicas locais ou não que possam estar associadas ao gerenciamento do lixo, sejam elas na área de saúde, trabalho e renda, planejamento urbano etc.
Em geral, diferentemente do conceito de gerenciamento integrado, os municípios costumam tratar o lixo produzido na cidade apenas como um material não desejado, a ser recolhido, transportado, podendo, no máximo, receber algum tratamento manual ou mecânico para ser finalmente disposto em aterros.
Trata-se de uma visão distorcida em relação ao foco da questão social, encarando o lixo mais como um desafio técnico no qual se deseja receita política que aponte eficiência operacional e equipamentos especializados.
3.1. Foco Principal
O gerenciamento integrado de resíduos sólidos focaliza com mais nitidez os objetivos importantes da questão, que é a elevação da urbanidade em um contexto mais nobre para a vivência da população, onde haja manifestações de afeto à cidade e participação efetiva da comunidade no sistema, sensibilizada a não sujar as ruas, a reduzir o descarte, a reaproveitar os materiais e reciclá-los antes de encaminhá-los ao lixo.
Nesse sentido, no gerenciamento integrado são preconizados programas da limpeza urbana, enfocando meios para que sejam obtidos a máxima redução da produção de lixo, o máximo reaproveitamento e reciclagem de materiais e, ainda, a disposição dos resíduos de forma mais sanitária e ambientalmente adequada, abrangendo toda a população e a universalidade dos serviços. Essas atitudes contribuem significativamente para a redução dos custos do sistema, além de proteger e melhorar o ambiente.
O gerenciamento integrado, portanto, implica a busca contínua de parceiros,
60
especialmente junto às lideranças da sociedade e das entidades importantes na comunidade, para comporem o sistema.Também é preciso identificar as alternativas tecnológicas necessárias a reduzir os impactos ambientais decorrentes da geração de resíduos, ao atendimento das aspirações sociais e aos aportes econômicos que possam sustentá-lo.
Políticas, sistemas e arranjos de parceria diferenciados deverão ser articulados para tratar de forma específica os resíduos recicláveis, tais como o papel, metais, vidros e plásticos; resíduos orgânicos, passíveis de serem transformados em composto orgânico, para enriquecer o solo agrícola; entulho de obras, decorrentes de sobra de materiais de construção e demolição, e finalmente os resíduos provenientes de estabelecimentos que tratam da saúde.
Esses materiais devem ser separados na fonte de produção pelos respectivos geradores, e daí seguir passos específicos para remoção, coleta, transporte, tratamento e destino correto. Conseqüentemente, os geradores têm de ser envolvidos, de uma forma ou de outra, para se integrarem à gestão de todo o sistema.
Finalmente, o gerenciamento integrado de resíduos sólidos, que contempla o manejo desses resíduos sólidos, revela-se com a atuação de subsistemas específicos que demandam instalações, equipamentos, pessoal e tecnologia, não somente disponíveis pelas Prefeituras, mas oferecidos pelos demais agentes envolvidos na gestão, entre os quais podem ser citadas:
·as pessoas, empenhada na separação e acondicionamento diferenciado dos materiais recicláveis em casa;
·as empresas consideradas grandes geradores, responsáveis pelos próprios rejeitos;
·os catadores, organizados em cooperativas, capazes de atender à coleta de recicláveis oferecidos pela população e comercializá-los junto às fontes de beneficiamento;
·as instituições que tratam da saúde, tornando-os inertes ou oferecidos à coleta diferenciada, quando isso for imprescindível;
·a prefeitura, através de seus agentes, instituições e empresas contratadas, que por meio de acordos, convênios e parceiras exercem esse papel.
4. O MANEJO DE RESÍDUOS SÓLIDOS
A geração e a conseqüente forma do manejo de resíduos sólidos é resultado, entre outros fatores, do nível de educação ambiental, dos padrões de consumo, dos reflexos do modo de vida adotado em cada comunidade e das atividades econômicas ali realizadas.
4.1. A Educação Ambiental
É senso comum que o nível da educação das pessoas é a base para o desenvolvimento de um país, pois através dela as pessoas têm conhecimento de como exigir seus direitos e cumprir os seus deveres, ou seja, as pessoas têm condições de desempenhar o seu papel de cidadão. A participação cidadã é a principal das profundas transformações que podem assegurar a convivência democrática, sustentável e harmônica dos seres humanos entre si e, com o ambiente.
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Portanto, a educação ambiental entra, não somente como uma forma de informações, mas também, na aplicação dessas informações - como forma de mudança de comportamentos e atitudes em relação aos problemas ambientais.
A Educação Ambiental se baseia na premissa de que: é na reflexão sobre a ação individual e coletiva em relação ao meio ambiente que se dá o processo de aprendizagem. Ou seja, ela vem da emergência de uma percepção renovada de mundo chamada de holística. Em outras palavras, é uma forma íntegra de ler a realidade e atuar sobre ela através de uma visão de mundo como um todo, não podendo ser reduzida a um único departamento, uma disciplina ou programa específico.
Dessa forma, é imprescindível a ligação de ações multi e interdisciplinares à Educação Ambiental, contando com a ajuda de profissionais ligados a todas as áreas da Educação. Ela é uma proposta de filosofia de vida que resgata valores éticos, estéticos, democráticos e humanistas. Ela parte de um princípio de respeito pela diversidade natural e cultural, que inclui a especificidade de classe, etnia e gênero, defendendo, também, a descentralização em todos os níveis e a distribuição social do poder, como o acesso à informação e ao conhecimento.
Logo, a educação ambiental visa modificar as relações entre a sociedade e a natureza, com o objetivo de melhorar a qualidade de vida, propondo a transformação do sistema produtivo e do consumismo em uma sociedade baseada na solidariedade, afetividade e cooperação, ou seja, visando a justa distribuição de seus recursos entre todos.
Para viver nosso cotidiano de maneira mais coerente com os ideais de uma sociedade sustentável e democrática, é necessária uma educação que reveja velhas fórmulas de vida, propondo ações concretas para transformar todos, a partir de suas casas, ruas, bairros, enfim, comunidades, etc.
Os modelos de desenvolvimento vigentes, impostos pelos países mais ricos, e suas influências nos sistemas políticos, de educação e informação, em quase todo o mundo, legaram-nos uma situação sócio-ambiental insustentável. Este modelo de desenvolvimento econômico capitalista se fundamenta no lucro, a qualquer custo, e está atrelado à lógica do aumento da produção (em que os recursos naturais são utilizados sem nenhum critério; em que o ambiente é visto como um grande supermercado gratuito, com reposição infinita de estoque). Para que essa produção crescente seja absorvida, o consumo é estimulado pela mídia – especialista em criar necessidades desnecessárias – tornando as pessoas amarguradas ao desejarem ardentemente algo que não podem comprar, sem perceber que viviam muito bem sem aquele objeto de consumo. A relação: produção-consumo, termina gerando uma maior pressão sobre os recursos naturais (consumo de matéria-prima, água, combustíveis fósseis, etc.), causando mais degradação ambiental. Essa degradação reflete-se na perda da qualidade de vida, por condições inadequadas de moradia, poluição em todas as suas expressões, destruição de habitats naturais e intervenções desastrosas nos mecanismos que sustentam a vida na Terra.
Para sair dessa situação, a promoção do desenvolvimento sustentável salta da utopia para assumir o papel de estratégia para a sobrevivência da espécie humana, e a educação ambiental passa a representar um importante componente dessa estratégia, em busca de um novo paradigma, de um novo estilo de vida.
A educação ambiental deve permitir a compreensão da natureza complexa do meio ambiente e interpretar a interdependência entre os diversos elementos que compõem o ambiente, com vistas a utilizar racionalmente os recursos do meio, na satisfação material e espiritual da sociedade, no presente e no futuro.
Enfim, para fazê-lo, a educação ambiental deve capacitar o pleno exercício da cidadania, através da formação de uma base conceitual abrangente, técnica e culturalmente capaz de
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permitir a superação dos obstáculos à utilização sustentada do meio. O direito à informação e o acesso às tecnologias capazes de viabilizar o desenvolvimento sustentável constituem, assim, um dos pilares desse processo de formação de uma nova consciência em nível planetário, sem perder a ótica local, regional e nacional. O desafio da Educação Ambiental, nesse particular, é o de criar as bases para a compreensão holística da realidade.
4.1.1. A Coleta Seletiva
A coleta seletiva é um sistema de recolhimento de materiais recicláveis previamente separados na fonte geradora e que podem ser reutilizados ou reciclados. A coleta seletiva funciona, também, como um processo de Educação Ambiental, na medida em que sensibiliza a comunidade sobre os problemas do desperdício dos recursos naturais e da poluição causada pelos resíduos.
A coleta seletiva está baseada na Agenda 21, que é a proposta mais consistente que existe de como alcançar o desenvolvimento sustentável. Dentre os capítulos que compõem a Agenda 21, no seu capítulo 21, fala sobre o manejo ambientalmente saudável dos resíduos sólidos e questões relacionadas com os esgotos, destacando que o correto manejo dos resíduos se encontra entre as questões mais importantes para a manutenção da qualidade do meio ambiente e para alcançar um desenvolvimento sustentável em todos os países.
Os caminhos que devem ser seguidos para a segregação dos materiais são simples, mas importantes dentro de um programa de coleta seletiva. Para facilitar a separação dos resíduos, a Resolução CONAMA 275/01 estabelece o código de cores para os diferentes tipos de resíduos. A coleta seletiva pode ser realizada de diferentes maneiras, dependendo da política estabelecida pela administração local, sendo a mais utilizada a coleta porta-a-porta, quando os resíduos são separados no local onde são gerados para depois serem recolhidos pelos catadores. O caminho percorrido pelo resíduo reciclável, do centro de triagem à indústria de reciclagem, permite que, após sua coleta, ele volte ao consumidor sob a forma de um novo produto.
Do ponto de vista ambiental, a coleta seletiva propicia: redução da exploração dos recursos naturais; controle da poluição do solo, da água e do ar; melhoria da limpeza da cidade; possibilidade de reaproveitamento de materiais que iriam para aterros, prolongando a vida útil dos mesmos; redução do consumo de energia para fabricação de novos bens de consumo; e redução do desperdício.
Os principais resíduos potencialmente recicláveis são: composto orgânico, plástico, vidro, latas de alumínio e papel. Segundo a SEMARH/Pr (2006), no Brasil, o lixo domiciliar é composto principalmente por restos orgânicos, como demonstra a Figura 1, a seguir:
Orgânicos
52,0%
Diversos
16,0%
Vidros
2,0%
Latas
2,0%
Papéis
25,0%
Plásticos
3,0%
Figura 1 – Composição dos Resíduos Domiciliares- BrasilFonte: SEMARH/PR (2006)
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No contexto econômico, os benefícios da coleta seletiva são: redução dos custos da produção, com o aproveitamento de recicláveis pelas indústrias; geração de renda pela comercialização dos recicláveis; e redução de gastos com a limpeza urbana. Socialmente, a coleta seletiva favorece: criação de oportunidades de fortalecimento de organizações comunitárias; geração de empregos para a população; e fortalecimento de associações e cooperativas.
De acordo com o CEMPRE (2006), atualmente 25 milhões de pessoas são atendidas por programas de coleta seletiva de lixo, um número 5 vezes maior ao de 2004. A pesquisa aponta que pelo menos seis municípios brasileiros já conseguiram estender o serviço a 100% da população: Curitiba (PR), Porto Alegre (RS), Itabira (MG), São Sebastião (SP), Santos (SP) e Santo André (SP). O aumento das parcerias entre prefeituras e catadores de lixo foi um dos principais fatores do crescimento dos programas nos diversos estados brasileiros.
Segundo a mesma pesquisa, os materiais recicláveis mais presentes na composição da coleta seletiva no Brasil são papéis e plásticos
4.2. O Manejo
Dar ao resíduo sólido uma solução adequada significa melhorar qualidade do meio ambiente e da sociedade. Segundo ALMEIDA e GONÇALVES 2001, a organização mundial de saúde recomenda a adoção de soluções compatíveis com realidade do município, considerando as características do lixo e os condicionantes técnicos, econômicos, ambientais e locais.
Hoje há uma discussão mundial sobre a saúde do planeta, o que tem levado muitas instituições a uma maior valorização dos componentes dos resíduos sólidos como uma das formas de promover a conservação dos recursos naturais. Para tanto, o tratamento do lixo deve levar a redução da quantidade de resíduos para disposição final, inertizar os resíduos cépticos e recuperar os recursos existente no próprio lixo.
Alguns dos tratamentos que atendam os recursos citados são: incineração, reciclagem, coleta seletiva, biorremediação e outros.
Para o desenvolvimento destas técnicas de tratamento dos resíduos sólidos os gestores ambientais necessitam de recursos financeiros elevados e conhecimentos científicos especializados.
A água como já foi dito possui um relevante valor social e lixo nas atuais circunstâncias também passou a ser visto como fonte de matéria prima do futuro onde se poderá extrair energia e matéria prima necessária à continuidade do desenvolvimento.
Independente de ter ou não um valor social medidas de proteção devem ser aplicadas pelo Estado segundo suas capacidades, garantindo um ambiente equilibrado que é direito de toda humanidade.
Segundo GRIPPI (2001), a quantidade de resíduos sólidos domésticos gerada por habitante é maior nas cidades maiores, e também nas regiões e países mais desenvolvidos. Isso se deve, entre outros fatores, à maior circulação de mercadorias, ao maior consumo de embalagens descartáveis e à rápida obsolescência de objetos e equipamentos. Influenciam bastante nesta alta geração de resíduos: as necessidades artificiais geradas pelos ciclos dos modismos; o rápido avanço e obsolescência das novidades tecnológicas; o excesso da veiculação de propagandas que gera necessidade de embalagens cada vez mais chamativas para os produtos de consumo; e o estilo de vida que tem como base o consumo de alimentos super-processados.
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4.2.1. Formas de Manejo
O manejo de resíduos sólidos deve não só objetivar o depósito ou seu aproveitamento. Na prática, ele deve prevê a eliminação das principais causas promotoras de danos irreparáveis aos recursos hídricos e, por extensão, ao meio ambiente.
Os modelos praticados devem contemplar métodos seguros de manejo dos resíduos gerados, buscando resolver a causa principal do problema, procurando mudar os padrões não sustentáveis de produção e consumo.
4.2.1.1. O Manejo Ambientalmente Correto
O manejo ambientalmente correto de resíduos sólidos implica na utilização de um modelo integrado que contemple o desenvolvimento e, ao mesmo tempo, proteja o meio ambiente. Em conseqüência, a estrutura da ação necessária deve apoiar-se em uma hierarquia de objetivos e centrar-se nas quatro principais áreas de programas relacionadas com os resíduos, que são:
a) Redução da Produção de Resíduos Sólidos
A existência de padrões de produção e consumo não sustentáveis está aumentando a quantidade e variedade dos resíduos persistentes no meio ambiente em um ritmo sem precedente. Essa tendência pode aumentar consideravelmente as quantidades de resíduos produzidos, quintuplicando-os até o ano 2025. Uma abordagem preventiva do manejo dos resíduos centrada na transformação do estilo de vida e dos padrões de produção e consumo oferece as maiores possibilidades de inverter o sentido das tendências atuais.
Para tanto, é preciso:
·Estabelecer ou reduzir, em um prazo acordado, a produção de resíduos destinados o depósito definitivo, formulando objetivos baseados em peso, volume e composição dos resíduos e promover a separação para facilitar a reciclagem e a reutilização dos resíduos;
·Reforçar os procedimentos para determinar a quantidade de resíduos e as modificações em sua composição com o objetivo de formular políticas de minimização dos resíduos, utilizando instrumentos econômicos ou de outro tipo para promover modificações benéficas nos padrões de produção e consumo.
Nesse sentido, destaca-se o fato de que, compete aos Governos Municipais, segundo sua capacidade e recursos disponíveis e com a cooperação dos Governos Estaduais e Federal, além de outras organizações pertinentes, assegurarem uma capacidade nacional e regional suficiente para obter, processar e monitorar a informação sobre a tendência dos resíduos e implementar políticas destinadas para sua redução ao menor nível possível, sem comprometer suas perspectivas de desenvolvimento;
b) Maximização do Reaproveitamento e da Reciclagem
O esgotamento dos locais de despejo tradicionais, a aplicação de controles ambientais mais estritos no depósito de resíduos e o aumento da quantidade de resíduos de maior persistência, especialmente nos países industrializados, contribuíram em conjunto para o rápido aumento dos custos dos serviços de depósito dos resíduos. Esses custos podem
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duplicar ou triplicar até o final da década. Algumas das práticas atuais de depósito ameaçam o meio ambiente. Na medida em que se modifica a economia dos serviços de depósito de resíduos, a reciclagem deles e a recuperação de recursos ficam cada dia mais rentáveis.
Os futuros programas de manejo de resíduos devem aproveitar ao máximo as abordagens do controle de resíduos baseadas no rendimento dos recursos. Essas atividades devem realizar-se em conjunto com programas de educação do público. É importante que se identifiquem os mercados para os produtos procedentes de materiais reaproveitados ao elaborar os programas de reutilização e reciclagem.
Para tanto, é preciso:
·Fortalecer e ampliar os sistemas nacionais de reutilização e reciclagem dos resíduos;
·Criar, no sistema das Nações Unidas, um programa modelo para a reutilização e reciclagem internas dos resíduos gerados, inclusive do papel;
·Difundir informações, técnicas e instrumentos de política adequados para estimular e operacionalizar os sistemas de reutilização e reciclagem de resíduos.
c) Depósito e Tratamento Ambientalmente Saudáveis
Mesmo quando os resíduos são minimizados, algum resíduo sempre resta. Mesmo depois de tratadas, todas as descargas de resíduos produzem algum impacto residual no meio ambiente que as recebe. Conseqüentemente, existe uma margem para melhorar as práticas de tratamento e depósito dos resíduos, como, por exemplo, evitar a descarga de lamas residuais no mar.
Nos países em desenvolvimento, esse problema tem um caráter ainda mais fundamental: menos de 10% os resíduos urbanos são objeto de algum tratamento e apenas em pequena proporção tal tratamento responde a uma norma de qualidade aceitável. Deve-se conceder a devida prioridade ao tratamento e depósito de matérias fecais devido à ameaça que representam para a saúde humana.
Para tanto, é preciso:
· Estabelecer critérios de qualidade, objetivos e normas para o tratamento e o depósito de resíduos baseados na natureza e capacidade de assimilação do meio ambiente receptor;· Estabelecer capacidade suficiente para monitorar o impacto da poluição relacionada aos resíduos e manter uma vigilância sistemática, inclusive epidemiológica, quando apropriado;· Tomar providências para que, nos países industrializados e, nos países em desenvolvimento, pelo menos 50% do esgoto, das águas residuais e dos resíduos sólidos sejam tratados ou eliminados em conformidade com diretrizes nacionais ou internacionais de qualidade ambiental e sanitária;· Depositar águas residuais e resíduos sólidos de acordo com diretrizes nacionais ou internacionais de qualidade ambiental.
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d) Ampliação do Alcance dos Serviços que se ocupam dos resíduos.
Até o final do século, mais de 2 bilhões de pessoas não terão acesso aos serviços sanitários básicos e estima-se que a metade da população urbana dos países em desenvolvimento não contará com serviços adequados de depósito dos resíduos sólidos.
Não menos de 5,2 milhões de pessoas, entre elas 4 milhões de crianças menores de cinco anos, morrem a cada ano devido a enfermidades relacionadas com os resíduos. As conseqüências para a saúde são especialmente graves no caso da população urbana pobre.
As conseqüências de um manejo pouco adequado para a saúde e o meio ambiente ultrapassam o âmbito dos estabelecimentos carentes de serviços e se fazem sentir na contaminação e poluição da água, da terra e do ar em zonas mais extensas. A ampliação e o melhoramento dos serviços de coleta e depósito de resíduos com segurança são decisivos para alcançar o controle dessa forma de contaminação.
Para tanto, Faz-se necessário:
· Ter a capacidade técnica e financeira e os recursos humanos necessários para proporcionar serviços de recolhimento de resíduos a altura de suas necessidades;
· Oferecer a toda população urbana serviços adequados de tratamento de resíduos;
· Assegurar que existam serviços de tratamento de resíduos para toda a população urbana e serviços de saneamento ambiental para toda a população rural.
Como as quatro áreas de programas estão correlacionadas e se apóiam mutuamente, devem estar integradas a fim de constituir uma estrutura ampla e ambientalmente saudável para o manejo dos resíduos sólidos. A combinação de atividades e a importância que se dá a cada uma dessas quatro áreas variarão segundo as condições sócio-econômicas e físicas locais, taxas de produção de resíduos e a composição destes. Todos os setores da sociedade devem participar em todas as áreas de programas.
4.3. O Descarte
Atualmente, o problema do descarte de resíduos sólidos assume uma magnitude alarmante. Considerando apenas os resíduos urbanos e públicos, o que se percebe é uma ação generalizada das administrações públicas locais ao longo dos anos em apenas afastar das zonas urbanas o lixo coletado, depositando-o por vezes em locais absolutamente inadequados, como vales, encostas florestadas, manguezais e, principalmente, rios e baías.
4.3.1. Formas
Observando-se a legislação ambiental em vigor em nosso país, pode-se afirmar que o descarte de resíduos sólidos pode ser feito tendo como destinação final:
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·Aterro Sanitário: local destinado a acomodar os resíduos sobre o solo, minimizando os impactos ambientais e os riscos à saúde. Deve possuir drenos para os líquidos percolados e impermeabilização adequada para evitar a contaminação dos aqüíferos. A operação deve incluir compactação do lixo e cobertura diária dos resíduos com terra, que ajuda a evitar a emanação de maus odores e o crescimento de vetores. Também deve ter um sistema de drenagem de águas pluviais e tratamento adequado para o chorume.
·Lixão a Céu Aberto: local onde há uma inadequada disposição final de resíduos, que se caracteriza pela simples descarga sobre o solo sem medidas de proteção ao meio ambiente e à saúde pública. Não há controle quanto aos tipos de resíduos recebidos nesses locais, verificando-se, até mesmo, a disposição de resíduos dos serviços de saúde e das indústrias.
·Aterro Controlado: situação intermediária entre os lixões e os aterros sanitários (SISINNO, 2000). Tipicamente esses aterros recebem cobertura diária de terra, mas não possuem sistemas de impermeabilização e de drenagem de líquidos.
·Usina de Compostagem: utiliza um processo biológico de decomposição de matéria orgânica contida em restos de origem animal ou vegetal, produzindo um composto, útil para melhorar as propriedades físicas do solo, além de ter propriedades fertilizantes. Há inúmeras alternativas de processos tecnológicos, desde os mais simples como a compostagem em montes periodicamente revirados, até instalações de grande porte com tambores rotativos.
A compostagem pode ser realizada por meio de processos aeróbios, anaeróbios ou mistos, mas é um processo lento que, dependendo da tecnologia empregada, pode levar de 45 a 180 dias.
·Usina de Incineração: processo de redução de peso e volume dos resíduos por intermédio de queima controlada. Os resíduos são reduzidos a cinzas, que representam de 5 a 15% do peso inicial. Os agentes patogênicos são destruídos, por isso ela é muito utilizada para tratamento de resíduos de serviços de saúde, já que essa solução destrói também diversos compostos químicos tóxicos presentes. As cinzas devem ainda ser aterradas, sendo necessário que haja um aterro para sua disposição.
·Usina de Reciclagem: considera os resíduos gerados pela sociedade como matéria-prima. Os materiais ora rejeitados são coletados, tratados e processados, para a fabricação de novos produtos. Dentre os benefícios que a reciclagem traz, podemos destacar: a redução da quantidade de resíduos aterrados; a preservação e diminuição da extração dos recursos naturais; a economia de energia; a diminuição dos impactos ambientais; a geração de empregos diretos e indiretos através de associações de catadores de resíduos; e o aumento da conscientização do gerador através da Educação Ambiental.
Estima-se que hoje, no Brasil, aproximadamente 80% dos municípios lançam seus resíduos sólidos em locais a céu aberto, em cursos d'água ou em áreas ambientalmente protegidas, a maioria com a presença de catadores entre eles crianças, denunciando os problemas sociais que a má gestão do lixo acarreta.
4.3.1.1. Descarte com Tratamento Prévio
Quando os Resíduos sólidos são descartados com tratamento, tem-se a possibilidade de estabelecer-se sua destinação final e o seu tratamento pode ser realizados através dos seguintes métodos:
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a) Aterros Sanitários
O Lixão representa o que há de mais primitivo em termos de disposição final de resíduos. Todo o lixão coletado é transportado para um local afastado e descarregado diretamente no solo, sem tratamento algum. Assim, todos os efeitos negativos para a população e para o meio ambiente, vistos anteriormente, se manifestarão. Infelizmente, é dessa forma que a maioria das cidades brasileiras ainda "trata" os seus resíduos sólidos.
O Aterro Sanitário é um tratamento baseado em técnicas sanitárias (impermeabilização do solo/compactação e cobertura diária das células de lixo/coleta e tratamento de gases/coleta e tratamento do chorume), entre outros procedimentos técnico-operacionais responsáveis em evitar os aspectos negativos da deposição final do lixo, ou seja, proliferação de ratos e moscas, exalação do mau cheiro, contaminação dos lençóis freáticos, surgimento de doenças e o transtorno do visual desolador por um local com toneladas de lixo amontoado.
Entretanto, apesar das vantagens, este método enfrenta limitações por causa do crescimento das cidades, associado ao aumento da quantidade de lixo produzido.
O sistema de aterro sanitário precisa ser associado à coleta seletiva de lixo e à reciclagem, o que permitirá que sua vida útil seja bastante prolongada, além do aspecto altamente positivo de se implantar uma educação ambiental com resultados promissores na comunidade, desenvolvendo coletivamente uma consciência ecológica, cujo resultado é sempre uma maior participação da população na defesa e preservação do meio ambiente.
As áreas destinadas para implantação de aterros têm uma vida útil limitada e novas áreas são cada vez mais difíceis de serem encontradas próximas aos centros urbanos. Aperfeiçoam-se os critérios e requisitos analisados nas aprovações dos estudos de impacto ambiental pelos órgãos de controle do meio ambiente; além do fato de que os gastos com a sua operação se elevam, com o seu distanciamento. Devido a suas desvantagens, a instalação de aterros sanitários deve ser planejada sempre associada à implantação da coletiva seletiva e de uma indústria de reciclagem, que ganha cada vez mais força.
b) Reciclagem Energética (Incineração ou Queima)
É um processo, baseado na combustão (queima) do lixo que demanda custos bastante elevados e a necessidade de um super e rigoroso controle da emissão de gases poluentes gerados pela combustão.
O sistema de incineração do lixo vem sendo abandonado, pois além das despesas extraordinárias com a sua implantação e monitoramento da poluição gerada, implica também em relegar para segundo plano a coleta seletiva e a reciclagem, que são processos altamente educativos.
Não fossem essas desvantagens, a incineração seria um tratamento adequado para resíduos sólidos de alta periculosidade, como o lixo hospitalar, permitindo reduzir significativamente o volume do lixo tratado e não necessitar de grandes áreas quando comparada aos aterros sanitários; além da possibilidade do aproveitamento da energia gerada na combustão.
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c) Reciclagem Orgânica (Compostagem)
A compostagem é uma forma de tratamento biológico da parcela orgânica do lixo, permitindo uma redução de volume dos resíduos e a transformação destes em composto a ser utilizado na agricultura, como recondicionante do solo. Trata-se de uma técnica importante em razão da composição do lixo urbano do Brasil.
Pode enfrentar dificuldades de comercialização dos compostos em razão do comprometimento dos mesmos por contaminantes, tais como metais pesados existentes no lixo urbano, e possíveis aspectos negativos de cheiro no pátio de cura.
d) Reciclagem Industrial
A corrida desenfreada na produção de bens de consumo pelo ser humano associada à escassez de recursos não-renovaveis e contaminação do meio ambiente, leva-o a ser o maior predador do universo.
Este problema tem despertado no ser humano o pensar mais profundamente sobre o aproveitamento, a reciclagem e reutilização de produtos/resíduos que simplesmente seriam considerados inservíveis.
A reciclagem e a reutilização estão sendo vistas como duas importantes alternativas para a redução de quantidade de lixo no futuro, criando com isso bons hábitos de preservação do meio ambiente. O que nos leva à economizar matéria-prima e energia.
Em países desenvolvidos, como o Japão, a reciclagem e reutilização já vem sendo incentivadas e realizadas há vários anos, com resultados positivos.
No Brasil já temos grupos que estão atentos aos problemas mencionados e buscando alternativas para resolvê-los. Indústrias nacionais e subsidiárias estrangeiras já iniciaram programas de substituição de embalagens descartáveis, dando lugar e materiais recicláveis.
Um exemplo da aplicação de uma alternativa, é o programa “3 R's”- Que significa Reduzir, Reutilizar e Reciclar. Reduzindo e reutilizando se evitará que maior quantidade de produtos se transformem em resíduo sólido. Reciclando se prolonga a utilidade de recursos naturais, além de reduzir o volume de lixo.
e) Esterização
O processo de Esterilização a vapor e desinfecção por microondas, promove o tratamento dos resíduos patogênicos, sépticos e hospitalares.
4.3.1.2. Descarte sem Tratamento Prévio
De acordo com a Resolução CONAMA (Conselho Nacional de Meio Ambiente) nº 001/2006, considera-se impacto ambiental qualquer alteração nas propriedades físicas, químicas e biológicas do ambiente, causada por qualquer forma de matéria ou energia resultante das atividades humanas que, direta ou indiretamente, afetem: a saúde, a segurança e
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o bem estar da população; as atividades sociais e econômicas; a biota; as condições estéticas e sanitárias do ambiente e a qualidade dos recursos naturais.
Os resíduos sólidos, se dispostos inadequadamente, podem ocasionar diversos impactos ao meio ambiente. Estes constituem problema sanitário de importância, quando não recebem os cuidados convenientes, pois favorecem a proliferação de vetores (ratos, baratas, moscas, etc.) que têm sido responsabilizados pela transmissão de várias doenças. É de notar-se também a possibilidade de contaminação do homem pelo contato direto com os resíduos sólidos ou através da massa de água por estes poluída. Por serem fontes contínuas de microorganismos patogênicos, tornam-se uma ameaça real à sobrevivência do catador de resíduos sólidos.
A queima proposital que ocorre em algumas áreas de despejo com intuito de diminuir o volume dos resíduos depositados também constitui uma fonte de poluição do ar, além de incômodo e de causar problemas de visibilidade criados pela fumaça e cinzas produzidas.
A disposição dos resíduos sem os devidos cuidados pode ainda ocasionar problemas de poluição de águas superficiais e/ou subterrâneas presentes na área de despejo e adjacências. A poluição dos cursos de águas superficiais pode ocorrer pelo escoamento do chorume ou pelo lixo carreado pelas chuvas, quando este não se encontra bem compactado e coberto. Atingindo os lençóis de água subterrâneos, o chorume poluirá poços, podendo provocar endemias, desencadear surtos epidêmicos ou provocar intoxicações, se houver a presença de organismos patogênicos e substâncias tóxicas em níveis acima do permissível.
Outro impacto causado pela disposição inadequada dos resíduos, embora não seja tão visível ou imediatamente perceptível, é a poluição do solo. A maior ou menor permanência das substâncias químicas originadas dos resíduos no solo depende de vários fatores, que vão desde as características físico-químicas do solo, assim como propriedades dos compostos.
Em muitas áreas de disposição de lixo acontece uma descaracterização paisagística, com recortes nas encostas e desmontes. Este tipo de atividade é realizado para ampliação da área e para retirada do solo que servirá para cobertura do lixo. A vegetação original, desta forma, é afetada, favorecendo o processo de erosão.
Pode-se ressaltar, ainda, o problema relacionado à desvalorização imobiliária das residências situadas na vizinhança das áreas de disposição de lixo. A desvalorização dos terrenos no entorno destas áreas, tanto para moradia como para o comércio, provoca o deslocamento dos catadores de lixo e de pessoas que, apesar de não sobreviverem do lixo, se sujeitam a morar no local por falta de melhores condições econômicas.
Enfim, os resíduos sólidos descartados, sem que sejam submetidos a tratamento adequado, poderá resultar em sérios danos ao meio ambiente, tais como a poluição:
·Do Solo: alterando suas características físico-químicas, representará uma séria ameaça à saúde pública tornando-se ambiente propício ao desenvolvimento de transmissores de doenças, além do visual degradante associado aos montes de lixo;
·Da Água: alterando as características do ambiente aquático, através da percolação do líquido gerado pela decomposição da matéria orgânica presente no lixo, associado com as águas pluviais e nascentes existentes nos locais de descarga dos resíduos;
·Do Ar: provocando formação de gases naturais na massa de lixo, pela decomposição dos resíduos com e sem a presença de oxigênio no meio, originando riscos de migração de gás, explosões e até de doenças respiratórias, se em contato direto com os mesmos.
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Capítulo 4Processos de armazenamento Uso e Reúso
Annemarie Konig
INTRODUÇÃO
REÚSO DE ÁGUA
A Agenda 21 deu ênfase a determinadas ações que visem à economia de água nas diversas atividades humanas e, dentre elas deu importância ao reúso, recomendando aos países participantes 2ª Conferência Mundial para o Meio Ambiente e Desenvolvimento (que ficou conhecida como Eco-92) realizada no Rio de Janeiro em 1992, a implementação de políticas de gestão dirigidas para o uso e reciclagem de efluentes, integrando proteção da saúde pública de grupos de risco, com práticas ambientais adequadas.
Através do ciclo hidrológico, a água se constitui em um recurso renovável. A Organização Mundial da Saúde – OMS, não recomenda o reúso direto de águas residuárias, porém quando tratadas a níveis que atendam os padrões sanitários vizualiza-se uma conexão direta entre os efluentes de uma estação de tratamento de esgotos (E.T.E.) e um aproveitamento dentro do sistema de reúso para os mais variados fins.
A adoção dessas tecnologias alternativas, voltadas para o aproveitamento dos resíduos orgânicos produzidos pelas sociedades, pode constituir um dos recursos para minimizar a crescente demanda por alimentos, em certos segmentos da população onde o alimento é escasso.
REÚSO NA AGRICULTURA
A escassez de água e a demanda por água doce, principalmente em regiões semi-áridas e áridas do mundo, têm aumentado o interessa da reutilização de águas residuárias domésticas para fins potáveis e não potáveis. As incertezas associadas a esta prática estão relacionadas ao desconhecimento dos poluentes e contaminantes presentes na água residuária e da dificuldade de controlar a qualidade da água processada além dos custos elevados dos processos disponíveis. Para as diversas finalidades a que se pretende dar à água residuária deve-se conhecer suas características físicas, químicas e microbiológicas de modo a satisfazer os critérios recomendados.
As águas residuárias produzidas nas regiões urbanas podem ser classificadas dependendo de sua interação com o ambiente e de acordo com o destino que se deseja a dar a esta água. O reúso pode ser feito de maneira direta ou indireta e sua destinação para fins potáveis ou não potáveis . A utilização direta do efluente de um sistema de tratamento é denominado de reúso planejado, ou seja, o efluente não retorna ao meio ambiente e não sofre diluição antes de sua utilização. Já o reúso indireto planejado ocorre com a participação do meio ambiente, pois a utilização do efluente da E.T.E. só ocorre depois que este é lançado em corpos receptores superficiais ou subterrâneos e passiveis do processo de diluição, autodepuração e dispersão de muitos dos seus componentes.
Na maioria dos países, onde o saneamento é deficiente a disponibilidade de recursos hídricos é escassa e dependente das condições climáticas, o reúso indireto sem o devido planejamento é uma realidade. No caso de existir o planejamento, para esta categoria de reúso é necessário atentar que objetivos se pretende atingir, quais são os custos envolvidos, quais os riscos à saúde das pessoas envolvidas nesta atividade e que benefícios se espera ter.
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OBJETIVOS PRINCIPAIS DO REÚSO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS
De acordo com Santos et al. (1992), dentre os diversos usos não potáveis para as águas residuárias tratadas em E.T.E. destacam-se:
1) Na agricultura e na pecuária para a irrigação de diferentes culturas, de forrageiras e dessedentação de animais;2) Na indústria para o uso em torres de resfriamento, caldeiras e na construção civil;3) Na aqüicultura para abastecer reservatórios para criação de peixes e plantas aquáticas;4) Na recarga de aqüíferos subterrâneos para completar o nível dos aqüíferos e assim impedir a invasão da cunha salina;5) Na manutenção das vazões mínimas de cursos de água para diluir esgotos lançados em águas superficiais;6) Na recreação e uso público na irrigação de parques e jardins públicos, campos de esportes, lagos ornamentais;7) Na proteção dos recursos hídricos quando águas residuárias tratadas são utilizadas em outras atividades menos exigentes em qualidade, ocorre uma redução na descarga de esgotos em mananciais superficiais originalmente destinados, por exemplo, ao abastecimento humano que exige água de melhor qualidade.
VANTAGENS E DESVANTAGENS DA REUTILIZAÇÃO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS
A aplicação mais imediata das águas residuárias, após o seu tratamento adequado, é a irrigação de áreas agrícolas e aquelas com objetivos paisagísticos e de recreação secundária. Utilizando-se o processo apropriado (ex. lagoas de estabilização em série), para tratar os esgotos pode-se obter efluentes de qualidade microbiológica adequada para irrigar todo tipo de cultura (WHO, 2006 apud Bastos & Bevilacqua, 2006). Konig & Ceballos (1997) e Mota (1991), citam como vantagens da reutilização de água residuária:
VANTAGENS
1) Recuperação e economia de água considerando o consumo médio per capita de água de 150-200L/hab.dia;2) Redução dos gastos com fertilizantes químicos e os custos da produção agrícola;3) Aumento da fertilidade dos solos devido à presença nos esgotos brutos, de nutrientes essenciais às plantas como o nitrogênio (10-100mg/L), o fósforo (5-25mg/L) e o potássio (10-40mg/L) além dos micro-elementos;4) Aumento da produção agrícola;5) Formação de húmus em conseqüência da mineralização lenta da matéria orgânica dos esgotos, exercendo forte influência nas propriedades físicas do solo, como a retenção de água;6) Proteção ambiental com a redução ou eliminação da eutrofização dos recursos hídricos e assim destiná-los somente para fins potáveis;
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DESVANTEGENS:
1) A presença excessiva de nitrogênio pode comprometer culturas pouco tolerantes;2) Elevados teores de sais que, dissolvidos, podem provocar a salinização do solo;3) Presença de íons específicos (sódio, boro e cloretos) que pode provocar toxidez à algumas culturas;4) Riscos à saúde do trabalhador e usuário dos produtos irrigados, devido a contaminação com microrganismos patogênicos presentes nos esgotos.
Os manejos agronômicos necessários quando da utilização de águas residuárias, são os mesmos aplicados à irrigação convencional: a qualidade do efluente utilizado, taxas de aplicação, o método de aplicação, o tipo de solo e a cultura a ser utilizada.
A investigação científica do reúso visa maximizar as vantagens e minimizar os potenciais inconvenientes do uso de águas residuárias domésticas na agricultura. Os estudos experimentais devem ser direcionados para os aspectos sanitários, especialmente aqueles relacionados com a contaminação do solo, das águas subterrâneas, das culturas irrigadas e também sobre a avaliação da qualidade e produção das culturas.
HISTÓRICO DO REÚSO DE ESGOTOS (TRATADOS OU NÃO) NA AGRICULTURA
A utilização de dejetos humanos na agricultura (fertilização de cultura para reposição de nutrientes em solos pobres) e na piscicultura é uma prática muito antiga em muitos países do sudeste asiático, principalmente na China. As primeiras cidades européias a adotarem esta prática foram Bunzlau na Alemanha em 1531 e Edinburgo na Escócia em 1650.
Com o crescimento das cidades e o advento dos sistemas de esgotamento sanitário foi renovado o interesse da utilização de esgotos através das “fazendas de esgoto” ou pela aplicação sobre o terreno, particularmente na Europa após a aprovação desta prática na Inglaterra pela Comissão Real de Disposição de Esgotos. Já em 1850, esta comissão dizia: “ A maneira correta de eliminar/descartar os esgotos de uma cidade é sua aplicação contínua sobre o solo e através desta aplicação que a poluição dos rios será evitada”. Na época, as fazendas de esgotos foram implantadas em cidades como Edinburgo (1865) e mais tarde em Londres e Manchester e outras cidades do Reino Unido. Em 1875 já existiam cerca de 50 fazendas na Grã-Bretanha. Em 1898 esta política foi modificada pela Comissão de Disposição de Esgotos da Grã-Bretanha que recomendou “filtros construídos artificialmente para purificar melhor o esgoto deveriam ser adotados em irrigação restrita”.
Na França, sistemas de disposição de esgotos existem desde 1868 e após quatro anos de implantação já eram irrigados cerca de 900 ha com parte dos esgotos de Paris, os restantes eram descarregados no rio Sena. Em 1904 cessaram as descargas de esgotos neste rio e toda a vazão era destinada às fazendas de esgoto, com uma área total de 5.300 ha.
Na Alemanha, a cidade de Berlin implantou sua primeira fazenda de esgotos em 1876 ocupando 17.200 ha. Em 1910 essas fazendas tratavam 310.000m3/dia e as principais culturas irrigadas eram centeio, trigo, cevada, aveia, milho, batatas, beterrabas e cenouras. Também eram cultivadas forrageiras para pastagens de gado bovino. Parte do efluente produzido através da percolação no solo abastecia tanques de piscicultura que em 1910 cobriam uma área de 16 ha. A maior parte das terras irrigadas com os esgotos era de propriedade do poder público municipal.
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PROCESSOS DE TRATAMENTO DE ESGOTOS
Para a prática do reúso seja bem sucedida, sem que haja prejuízo à saúde pública, ao ambiente e ao sistema água – solo - planta, os esgotos domésticos devem ser tratados através de processos que garantam a qualidade mínima necessária. O grau de tratamento é um fator importante no planejamento, dimensionamento e gerenciamento de qualquer projeto de reúso.
O tratamento de esgoto tem como objetivo a remoção de material orgânico, de nutrientes e de organismos patogênicos presentes no esgoto bruto e assim torná-lo adequado para qualquer uso que se pretendia dar a essa água.
Os métodos de tratamento de esgoto se enquadram em duas categorias:
a) Processos de tratamento convencionalb) Sistemas naturais de tratamento biológico e percolação no solo
No primeiro, o esgoto é tratado através da combinação de processos físicos, químicos e biológicos de custos elevados, necessitando de pessoal técnico especializado, porém requerendo pouca área para a sua instalação. No caso de sistemas biológicos, estes são de baixo custo e menos sofisticados na manutenção e operação, tendo como única desvantagem a necessidade de grandes áreas para sua instalação. Esta desvantagem, no entanto é compensada pela elevada eficiência na remoção de microrganismos patogênicos a qual não é alcançada por sistemas convencionais de tratamento (Tabela 1). Se o sistema biológico de tratamento for bem projetado e não estiver com excesso de carga orgânica, esta eficiência é contínua, garantindo assim uma qualidade microbiológica adequada para projetos de reúso.
Tabela 1 – Resultados do monitoramento de um sistema experimental de lagoas de estabilização em série com tempo de detenção de 25 dias, no período de jan-dez/86.
Fonte: de Oliveira (1990)
Existem várias opções de sistemas biológicos de tratamento de esgotos e dentre eles destacam-se as lagoas de estabilização e o escoamento dos esgotos sobre o solo.
As lagoas de estabilização são definidas como grandes tanques escavados no terreno, delimitados por taludes de terra que recebem as águas residuárias brutas que lá permanecem por certo tempo, entre 10 e 50 dias. A remoção da matéria orgânica é feita principalmente por processos biológicos, aeróbios e anaeróbios envolvendo algas e bactérias.
Valor médio Esgoto bruto e efluentes de lagoas de estabilização em série
EB
A7
F9 M7
M8 M9
CF/100mL
1,3E07
1,6E06
4,6E05
9,8E04
23,8E03 32,6E02
DBO5 (mg/L)
154
75
43
24
14 11SS (mg/L)
242
40
34
33
24 21NH4
+ (mgN/L)
26,7
27,6
27,8
27,3
26,0 25,0NO3
- (mgN/L)
0,63
0,58
0,56
0,56
0,56 0,52Ortofosfato solúvel (mgP/L)
2,46
3,32
3,44
3,39
3,39 3,36Fósforo total (mgP/L)
4,86
4,09
4,09
4,07
4,02 3,98Clorofila “a” (ug/L) - - 60,0 71,9 57,2 92,3Alc. Total (mgCaCO 3/L) 250 251 254 250 250 240pH 7,5 7,0 7,2 7,4 7,4 7,5
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Dependendo da predominância de um ou de outro processo, as lagoas podem ser classificadas como anaeróbia, facultativa e aeróbia (maturação). Quando bem projetadas e dependendo da configuração, as lagoas de estabilização produzem efluentes com a qualidade sanitária desejada, porém podem conter ainda elevados teores de nutrientes dissolvidos além daqueles contidos nas algas e assim contribuir com a eutrofização em corpos receptores. Entretanto a utilização desse efluente na agricultura ajudaria a fertilizar o solo, melhorar suas características físicas e com grandes vantagens de economia de água e da redução da poluição dos recursos hídricos (Figuras 1 e 2).
Figura 1 – Diagrama de lagoas de estabilização em sérieFonte: www.itacreto.com.br (acessado em março/08)
Figura 2 – Vista aérea das lagoas de estabilização em Florianópolis - SC Fonte: www.sebrasolos.com.br (acessado em março/08)
Corpo ReceptorLagoa Facultativa
Grade + Desarenador Lagoa Facultativa Corpo ReceptorLagoa Anaeróbia
Grade + Desarenador
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O REÚSO PLANEJADO
Em regiões áridas e semi-áridas onde a disponibilidade de água é reduzida, o reúso de
esgoto é tido como uma das opções suprir a demanda por água, principalmente para aquelas
atividades menos em qualidade de água. Esta utilização pode/deve fazer parte de políticas
governamentais para a otimização dos recursos hídricos, até aquela feita espontaneamente por
pequenos agricultores que, sem opção de outra fonte de água de melhor qualidade usam as
águas de riachos contaminados por esgotos com sérios riscos à saúde pública. O reúso
planejado é realizado em países como a Alemanha, Arábia Saudita, Argentina, Austrália, Chile,
Estados Unidos, frança, Índia, Israel, Jordânia, México, Namíbia, Peru, Reino Unido,
Singapura e Tunísia (Shuval, 1985). Os países do Oriente Médio e norte da África formam uma
região denominada de MENA caracterizada pela elevada escassez de água e com uma
população é crescente, trabalham em tecnologias de conservação da água para garantir o
abastecimento de água para as gerações futuras. Compõe a região do MENA abrange países
Argélia, Baharein, Chipre, Egito, Irã, Iraque, Israel, Jordânia, Kuwait, Líbano, Líbia, Marrocos,
e Saara Ocidental, Omã, Autoridade Palestina, Qatar, Arábia Saudita, Síria, Tunísia, Turquia,
Emirados Árabes Unidos e Iêmen, cuja população é de cerca de 300 milhões de pessoas e
possuem apenas 1% do estoque de água renovável do planeta (Santos & Mancuso, 2003).
Para que o reúso seja uma prática segura para todas as pessoas participantes há
necessidade de acompanhamento técnico-sanitário rigoroso em todas as fases da atividade
desde a qualidade da água utilizada (efluente tratado), do tipo do solo, do método de irrigação e
da cultura a ser plantada e dos impactos que por ventura venham a ocorrer no solo e no lençol
freático. É muito importante que haja o envolvimento da comunidade para decidir qual o
melhor método a ser utilizado e de preferência aquele que não ponha em risco a saúde da
população. Uma vez implementada a prática do reúso é preciso trabalhar continuamente os
aspectos sociais, culturais e psicológicos dos futuros beneficiários.
A questão mais importante para que o reúso de águas residuárias seja bem sucedido é
aquele que se refere aos aspectos sanitários e de saúde pública devido a presença de organismos
patogênicos nessas águas. Outra informação importante a ser assimilada na prática do reúso é
saber diferenciar o “risco potencial” do “risco real”. O primeiro se refere ao fato de que a
simples presença do organismo patogênico não implica na imediata transmissão da doença e o
segundo, de acordo com Bastos (1996) e Leon & Cavallini (1996) resulta numa combinação de
diferentes fatores como a resistência dos microrganismos patogênicos aos diferentes
tratamentos de esgoto, as condições ambientais, a dose infectiva, a susceptibilidade e o grau de
imunidade do hospedeiro e o grau de exposição aos focos de contaminação. Para que a prática
do reúso seja segura existem recomendações da OMS (WHO, 2006 apud Bastos & Bevilacqua,
2006) que deveriam ser seguidas quando da utilização de efluentes na prática do reúso e assim
assegurar a qualidade do produto bem como a saúde do consumidor final. A Tabela 2 mostra as
categorias de irrigação bem como a combinação de medidas de proteção à saúde.
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Tabela 2 – Diretrizes recomendadas pela Organização Mundial da Saúde - OMS para a
qualidade microbiológica das águas residuárias tratadas utilizadas agricultura
Qualidade do efluente Categoria irrigação
Opção (1)
Tratamento de esgotos e remoção de patógenos
(log10)(2)
E.coli 100 mL-1
(3)
Ovos helmintos L-1
A
4
? 103
B
3
? 104
C
2
? 105
D
4
? 103
Irrestrita
E
6 ou 7
? 101 ou 100
F
4
? 104
G 3 ? 105Restrita
H < 1 ? 106
? 1(4) (5)
(1) Combinação de medidas de proteção à saúde. (A): cultivo de raízes e tubérculos; (B) cultivo de folhosas; (c) irrigação localizada de plantas que se desenvolvem distantes do nível do solo; (D) irrigação localizada de plantas que se desenvolvem rentes ao nível do solo; (E): qualidade de efluentes alcançável com o emprego de técnicas de tratamento tais como tratamento secundário + coagulação + filtração + desinfecção; qualidade dos efluentes avaliada ainda com o emprego de indicadores complementares (por ex. turbidez, SST, cloro residual); (F): agricultura de baixo nível tecnológico e mão de obra intensiva; (G): agricultura de alto nível tecnológico e altamente mecanizada; (H) técnicas de tratamento com reduzida capacidade de remoção de patógenos (por ex. tanques sépticos ou reatores UASB) associada ao emprego de técnicas de irrigação com elevado potencial de minimização da exposição (irrigação sub-superficial). (2) remoção de vírus que associada a outras medidas de proteção à saúde corresponderia à uma carga de doenças virais tolerável 10-6 DALY ppa e riscos de infecções bacterianas e por protozoários. (3) Qualidade do efluente correspondente à remoção de patógenos indicada em (2). (4) No caso de exposição de crianças (15 anos) recomenda-se um padrão e, ou, medidas complementares mais exigentes: 0,1 ovo L-1 , utilização de equipamentos de proteção individual, tratamento quimioterápico. No caso da garantia da remoção adicional de 1 log10 na higiene dos alimentos pode-se admitir 10 ovos L-1 . (5) Média aritmética em pelo menos 90% do tempo, durante o período de irrigação. A remoção requerida de ovos de helmintos (log10) depende a concentração presente no esgoto bruto. Com o emprego de lagoas de estabilização, o tempo de detenção hidráulica pode ser utilizado como indicador de remoção de helmintos. No caso da utilização de técnicas de tratamento mais complexas (opção E), o emprego de outros indicadores (por ex., turbidez 2 uT ) pode dispensar a verificação do padrão ovos helmintos. No caso de irrigação localizada, em que não haja contato da água com as plantas e na ausência de riscos para os agricultores (por ex., opção H) o padrão ovos de helmintos poderia ser dispensável.
Fonte: adaptado de WHO (2006) apud Bastos & Bevilacqua (2006)
AQUICULTURA - PISCICULTURA
“Os açudes de pequeno porte no Nordeste devem ser aproveitados para a atividade de piscicultura, particularmente aquela de caráter semi-intensivo, pois se trata de uma atividade com muitas vantagens” (textutal de Molle & Cadier, 1992) pois:· As condições climáticas do Norteste, em particular no que diz respeito ao regime de luz e temperatura, podem ser consideradas ótimas;· Pequenos açudes e lagoas de superfície variando de 1 a 5 hectares são os mais adaptados à piscicultura semi-intensiva;· Em relação à pecuária, ela permite uma reprodução de proteínas por hectare 20 vezes superior,
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considerando-se que a produção de um hectares de pastagem é da ordem de 100kg de carne/ano;
1. Aumenta em muito a disponibilidade e a qualidade da alimentação familiar;2. Em termos alimentares, deve-se ressaltar o grande valor do peixe de água doce;3. A piscicultura apresenta vantagens de peso, quando comparada com a agricultura:
a) ecessita de um investimento limitado (já existindo o açude);b) exige pouca mão-de-obra e nenhuma fonte de energia;c) apresenta poucos riscos (os casos de mortandade são raros);d) tem retorno econômico garantido.
A Figura 3 mostra o potencial dos açudes na produção piscícola quando explorados de maneira tradicional, extensiva e semi-extensiva.
Figura 3 – Potencial da piscicultura quando exploradas de maneira extensiva e semi-extensiva. Fonte: Molle & Cadier (1992).
A piscicultura como atividade zootécnica está em plena expansão no Brasil. A utilização de esgotos sanitários na piscicultura é uma prática quase centenária e difundida em diversos países da Europa, África, Ásia, América Latina e Oriente Médio. Entretanto são escassas as informações sobre a viabilidade técnica, econômica e sanitária desta prática, com base na realidade brasileira. Torna-se assim, necessário testar essas viabilidades sob diferentes condições de clima, métodos de cultivo de peixes, espécies a serem cultivadas e a qualidade do efluente a ser utilizado.
No sentido da preservação dos recursos hídricos, o reúso direto na piscicultura, principalmente na fase de engorda dos peixes juvenis e adultos, insere-se muito bem e é politicamente correto, uma vez que, se o produtor utilizar toda a água residuária tratada no cultivo, estará poupando a retirada desse recurso natural, que na maioria das vezes é de boa qualidade.
A aqüicultura é o termo geral que especifica a criação e a multiplicação planejada de plantas e animais aquáticos, portanto, piscicultura – criação de peixes é parte dela e neste contexto se refere à engorda de peixes (machos e fêmeas), juvenis e adultos.
A piscicultura intensiva é praticada em tanques e lagoas construídas, gaiolas flutuantes ou ancoradas (Figura 4 e 5) e em várzeas ou alagados, ou atém em campos de cultivo de arroz (Bocek,1996).
Pesca Tradicional
50 - 100 kg / ha
Pisicultura Extensiva
200 - 500 kg / ha
PEIXAMENTO DO AÇUDE
Pisicultura Semi-intensiva
1000 - 5000 kg / ha
PEIXAMENTOADUBAÇÃO
ALIMENTAÇÃO
MULTIPLICAR A PRODUÇÃO DO AÇUDE POR 50
FICO COM ESSA!
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Figura 4 – Tanques rede em açude nordestino. Fonte: www.codevasf.gov.br (acessado em março/08)
Figura 5 – Tanques-rede para piscicultura Fonte: (acessado em março/08)
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A piscicultura convencional, a criação ocorre mediante a introdução de uma quantidade limitada de espécimes, ou seja, a densidade de armazenagem é estabelecida, geralmente em massa ou número de indivíduos por metro quadrado. A partir disso o tanque é alimentado com dejetos orgânicos ou estercos de diversos tipos de animais domésticos (vaca, porco, pato, galinha, coelho, cabra etc.) e com adubo químico (NPK) para suprir os nutrientes em deficiência nos materiais fecais (Figura 6).
Figura 6 – Piscicultura consorciada (a) ou não consorciada (b) com dejetos de animais
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QUALIDADE DA ÁGUA NA AQÜICULTURA
Com o aumento do número de criatórios e, conseqüentemente, o incremento e uso da água, os piscicultores podem e até já estão se tronando alvos preferidos dos órgãos de controle ambiental, comprovadamente pela imposição de regras, leis e exigências, tanto no aspecto do uso do terreno, do uso/reúso e despejos de água, da escolha, introdução e translocação de espécimes exóticas ou nativas e quanto ao aspecto sanitário do produto obtido.
O desenvolvimento da atividade aqüícola , juntamente coma tomada de consciência recente dos problemas ambientais, justifica a atenção que de deve dar ao item “qualidade da água”, em especial aquela advinda das ações de criações intensivas e semi-intensias.Para a água utilizada na aqüicultura, sugere-se que os criadores devam estabelecer “normas de cultura” quanto: a sua obtenção; o uso e reúso; a sua disposição no ambiente e se preocupem em aplicar métodos de avaliação e recuperação simples e objetivos;
Distinguem-se três categorias na água utilizada na aqüicultura: água de origem, água de uso e água de lançamento:
Água de origem – oriunda da fonte, nascente, represa, lago ou córrego formado e que vai abastecer o sistema de criação. Na aqüicultura de água doce, a preferência é pela captação direta de uma nascente, em especial nas criações de trutas. Após percorrer certa distância entre o seu bombeamento e a sua captação, a água poderá apresentar carga orgânica e mineral devido às características da área de drenagem;
Água de uso – é a água utilizada no sistema em contato com a criação (tanques, valetas, canais ou tubos de distribuição e reúso), cuja qualidade depende do tipo de solo do tanque, da carga e composição do alimento lançado e dos organismos ali criados;
Água de lançamento – oriundo de todo sistema de criação, com todos os resíduos e de composição variável, dependendo do manejo e do tipo de criação. Essas águas geralmente são despejadas em um corpo receptor (córrego, rio, lago etc.) e são ricas em matéria orgânica e inorgânica.
O conhecimento e acompanhamento da qualidade dessas águas se fazem necessárias, não só para evitar surpresas desagradáveis, como enfraquecimento e morte dos organismos criados, mas também visando um adequado manejo do sistema de criação, desde a melhor utilização da própria água, o controle da alimentação e do comportamento dos organismos.
Nas águas de origem deve-se ter informação como (1) caso as águas forem obtidas em nascentes e poços etc., as variáveis de pH, temperatura do ar e da água, dureza total, amônia, nitrito, condutividade elétrica e a variável ferro total em amostras de água e solo; (2) em águas oriundas de percursos abertos (córregos), reaproveitadas ou mantidas em represas, lagos etc., além das variáveis acima, analisar também a alcalinidade ou dureza de carbonatos, oxigênio dissolvido, fósforo total, coliformes totais e termotolerantes. Nas águas de uso deve-se analisar o oxigênio dissolvido, a temperatura da água e do ar, transparência (disco de Secchi), pH, alcalinidade ou dureza de carbonatos, gás carbônico, amônia, nitrito, fósforo total e dureza total. As variáveis oxigênio dissolvido, temperatura da água, pH e transparência devem ser monitoradas com maior freqüência. Quanto maior a preocupação em relação à carga de nutrientes ou em sistemas de recirculação (uso e reúso) deve-se monitorar as variáveis com DQO – Demanda Química de Oxigênio e DBO – Demanda Bioquímica de Oxigênio, condutividade elétrica, coliformes totais e termotolerantes.
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Nas águas de lançamento é importante caracterizar temperatura da água, pH, oxigênio dissolvido, amônia, nitrito, nitrato, condutividade elétrica, fósforo total, DQO, DBO, coliformes totais e termotolerantes, sólidos totais e turbidez. As determinações deverão ser feitas logo após a saída dos tanques e/ou no percurso das águas de descarga ou conforme as exigências ambientais (órgãos ambientais) do local onde a criação esteja instalada.
ESPÉCIES DE PEIXES
O cultivo, explorando a sinergia existente entre várias espécies de peixes, objetivando a melhoria na qualidade das águas residuárias, é feito através de uma técnica chamada de policultivo, que significa o cultivo simultâneo de mais de uma espécie de peixe num mesmo ambiente.
Cada tipo de peixe ocupa diferente profundidade ou camada de água no tanque, dependendo de seu hábito alimentar e das condições ambientais do sistema (ex. concentrações diferenciadas de oxigênio dissolvido) e dessa forma contribui com o balanço ecológico do tanque. Os peixes denominados de bentófagos, se alimentam do material depositado no fundo do tanque, do qual a carpa comum (Cyrpinus carpio) é um bom representante e, durante o processo de alimentação, revolve o fundo do tanque, liberando nutrientes retido na camada do fundo para a coluna de água e com isso contribuem para a mudança na qualidade do ambiente (Hepher et al. 1996; Milstein & Svirsky, 1996; Strauss & Blumenthal, 1999; Starling, 1998).
Exemplo de um sistema de policultivo – os peixes introduzidos na lagoa piscícola experimental foram: a carpa prateada (Hypophthalmychtis molitrix) - peixe com hábito alimentar chamado de “filtrador”, pois se alimenta de plâncton, especialmente o fitoplâncton – algas que se encontram na camada superior do tanque e a tilápia do Nilo (Oreochromis noloticus) – peixe “onívoro”, que se alimenta de detritos, fitoplancton, zooplancton, pequenos artrópodes, larvas diversas e, usualmente habita o meio do tanque devido a sua grande “plasticidade” alimentar. A temperatura da água influi até na taxa de consumo alimentar; a literatura indica que larvas à 25°C tem ganho maior de peso quando comparados aos mantidos a 15°C e quem em temperaturas maiores (25-26°C), o crescimento ocorre mais rapidamente, com ganho no comprimento, peso e conversão alimentar. Peixes como tilápia, na sua maioria não toleram temperaturas nas faixas de 10-11°C e 36-40°C, induzindo doenças e mortandade. A faixa ideal é entre 29-31°C.
EXAME NOS PEIXES
Em sistemas de cultivo são realizadas as seguintes atividades:
1. Avaliação do crescimento e produtividade aqüícola parcial (tamanho e peso) médio diário, através de coleta mensal de 15 a 20% dos indivíduos por amostragem aleatória;
2. Avaliação da taxa de mortalidade é efetuada ao longo e no final do cultivo, quando se relacionam os indivíduos sobreviventes como os inicialmente estocados;
3.Avaliação da produtividade aqüícola total, no final do cultivo, quando são medidos e pesados todos os peixes;
Avaliação microbiológicas dos peixes é feita no final do cultivo, quando são amostrados pele e tecido muscular dos peixes, conforme Portaria 12/01 da ANVISA – Agência de Vigilância Sanitária.
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HISTÓRICO NO REÚSO EM PISCICULTURA
A parceria piscicultura e saneamento básico não são recentes. É algo tão antigo quanto ao inicio dos povos europeus, a civilização minóica (Grécia antiga – 3000 a.C.), que antecedeu a romana. A primeira ensinou a segunda o papel dos peixes como indicador biológico de qualidade da água. Liebmann & Meure (1979), no livro intitulado “Terra – um planeta inabitável?” no capítulo 3 “O meio ambiente na antiguidade”, descreve que nos aquedutos romanos os peixes eram utilizados como indicadores biológicos da qualidade da água e diz (textualmente): “o suprimento de água para as residências particulares só se podia conseguir mediante licença do imperador e por méritos pessoais. Nas canalizações eram construídos tanques de sedimentação com peixes – as piscinae. Não se sabe com certeza se esses tanques serviam, além disso, como tanques de peixes ou tanques experimentais de peixes, utilizados para verificar a qualidade da água segundo o comportamento desses animais”
Os sistemas integrados de estações de tratamento de águas residuárias e aqüicultura, são relativamente recentes e seu desenvolvimento é promovido pelo PNUD – Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento, e o Banco Mundial, especialmente nos países em desenvolvimento como o Peru, tendo em vista as alternativas de baixo custo para o tratamento de águas residuárias e produção de alimentos. Numa das primeiras reuniões de especialistas no assunto, em 1988 em Calcutá – Índia, foram formuladas as seguintes conclusões (Bartone, 1990):
1) Os sistemas integrados, quando projetados e administrados adequadamente, representam uma alternativa viável de baixo custo em comparação com as tecnologias convencionais;
2) a produção líquida de 5 a 7 t.ha-1.ano de pescado relaciona-se com os climas tropicais onde a produção anual é contínua e não se recorre à alimentação suplementar nem à aeração mecânica;
3) Em climas temperados, obtêm-se taxas similares de produção de 15 a 20kg.ha-1.dia durante o período de estiagem;
4) mesmo quando as lagoas de estabilização são projetadas para tratar cargas orgânicas de 200 a 300kg de DBO.ha-1.dia, para garantir um equilíbrio adequado entre a produtividade, a demanda de oxigênio e o crescimento dos peixes. Esta diferença de magnitude em nível de carga orgânica manejada pelos sistemas de tratamento de esgotos e aqüicultura é obtida mediante práticas adequadas de operação, a fim de não prejudicar o alcance dos objetivos das atividades;
5) em geral, utilizam-se três tipos de sistemas integrados: só um tanque de peixes, que recebe diretamente as águas residuárias (por ex. em Calcutá – Índia); reservatórios de criação precedidos por algum tipo de tratamento primário (por ex. na Hungria); reservatórios de criação, utilizando-se águas tratadas, após a redução significativa dos organismos patogênicos (por ex. em Lima, Peru, no CEPIS – Centro Panamericano de Engenieria Sanitária y Ciencias del Ambiente).
A aqüicultura – o cultivo de peixes ou plantas aquáticas para consumo humano e de animais, é um campo de aproveitamento cada vez maior das águas residuárias, nos países em desenvolvimento e, através dessa orientação devem ser implantadas pesquisas, com urgência, para iniciar o estabelecimento de diretrizes para a proteção da saúde pública. O cultivo de peixes e plantas aquáticas em tanques fertilizados com águas residuárias é uma prática antiga, sobretudo na Ásia (China, Índia, Indonésia, Tailândia, por exemplo).
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CASOS PRÁTICOS E EXPERIMENTAIS DE REÚSO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS NA PISCICULTURA
A prática do reúso se propõe a controlar a poluição, ser um instrumento de economia de água, de fertilizantes químicos, de propiciar a reciclagem de nutrientes e aumentar a produção agrícola. As vantagens do reúso planejado tem despertado cada vez mais o interesse de países onde é grande a escassez de água para o abastecimento público (Bastos, 1996), No mundo existem vários exemplos de reúso na piscicultura desde o planejado como parte de políticas governamentais para a otimização dos recursos hídricos, como nos Estados Unidos e em Israel, até as práticas espontâneas por parte de pequenos piscicultores, com severos riscos à saúde pública, como são os casos da Índia e Peru (Bastos e Mara, 1993). Hortegal (1999), relatou várias experiências sobre o reúso planejado em piscicultura em países como Hungria (Kovacs & Olah, 1984), Inglaterra (Noble, 1975), Israel (Shroeder & Herper, 1979). Gosh et al. (1999) relatam experiências sobre aquacultura em clima temperado na Europa, utilizando esgotos domésticos realizadas por Hoer (1904; 1911) bem como as experiências subseqüentes de Kovacs & Olah (1982; 1984) que durante 5 anos trabalhou no lago Balaton. na Hungria. O mesmo autor relata trabalhos realizados por Kaufmann (1958), em Munique, onde sistemas de esgotos alimentando tanques de piscicultura em larga escala que funcionam até hoje.
Na Alemanha esta atividade se iniciou no final do século XIC (1887-1888) e efluentes de lagoas de estabilização eram utilizados em larga escala, no desenvolvimento de peixes a partir de resíduos orgânicos e utilizados em escala comercial por mais de 50 anos; essa atividade inspirou-se nos bem sucedidos modelos asiáticos;
Na China a piscicultura é praticada em fazendas de policultivo (mais de uma espécie de peixe no mesmo tanque) desde 245 aC.(Proença & Bittencourtt, 1994 apud Pereira, 2004) e desde então boa parte da produção de peixes é feita em tanques que recebem matéria orgânica oriunda de fezes humanas, esterco animal, farelo de arroz e outros materiais orgânicos disponíveis; a produtividade anual em lagoas aumentou entre 1990 e 1996, de 2,4 t para 4,1 t por hectare (www.pisciculturafb.com.br)
Na Índia, na cidade de Calcutá, parte das águas residuárias é direcionada para alimentar tanques de cultivo de peixes. Pescod (1992) relata que a utilização destes tanques começou em 1932 e em 1945 a área destinada à piscicultura chegava a 4.628 ha. A proteína oriunda de peixes se constitui numa importante parcela alimentícia da população e 16% do peixe comercializado localmente é oriundo desses sistemas de Calcultá, considerado talvez o maior do mundo Edwards & Pullin (1990) apud Pereira (2004).
Nos Estados Unidos, é antiga a prática da introdução de peixes em lagoas de estabilização e outros ambientes eutrofizados e tinha com a finalidade de controlar a proliferação de mosquitos. Fitzgerald & Rohlich (1958) e Gloyna & Herman (1957) relatam que nesta época no estado do Texas cerca de 46% da 108 lagoas de estabilização continham peixes. Desde então, diversos estudos foram feitos com o objetivo de viabilizar e desenvolver a pesca esportiva em lagos que recebem efluentes tratados com boa sobrevivência da tilápia e boa produção.
No Brasil a piscicultura utilizando dejetos de animais é mais bem estudada pela EMBRAPA – Suínos em Santa Catarina (Figura 7) onde são desenvolvidas pesquisas sobre o cultivo consorciado.
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Lançamento no solo Piscicultura
Esterqueiras ouBioesterqueiras
CompostagemLagoas em série
Digestores anaeróbios
Lodos ativados
Figura 7 – Tratamento e uso de dejetos de suínos. Fonte: www.eps.ufsc.br (acessado em março/08)
A presença de peixes em lagoas de estabilização pode melhorar a qualidade do efluente e essa tecnologia pode ser considerada de baixo custo para a melhoria do desempenho desse ecossistema aliada a produção de proteína (Matheus, 1987). Pereira (2004), analisando o sistema de produção de peixes (tilápia) em tanque recebendo efluentes de lagoas de estabilização e concluiu que o sistema pode ser sustentável, pois promoveu uma melhoria na qualidade do efluente desde que observados parâmetros como a concentração de amônia até 2mgN-amônia/L (valor limite para a criação de peixes) e acompanhamento da qualidade bacteriológica do efluente da lagoas e da carne do peixe para coliformes fecais, Salmonella e Staphylococcus aureus para que atendam as normas da legislação vigente no país.
N o P e r u , o C e n t r o Panamericano de Engeeniaria Sanitária y Ciências del Ambiente – CEPIS, é referência mundial em pesquisas sobre reúso, seja na agricultura seja na aqü icu l tura . As pesqu isas em piscicultura utilizando efluentes de l a g o a s d e e s t a b i l i z a ç ã o s ã o desenvolvidas no Complexo Bio-Ecológico de San Juan de Miraflores ao sul de Lima (Figura 8). A unidade de San Juan, em um projeto piloto produz comercialmente e atende a demanda local de peixe, (tilápia) para consumo humano com indivíduos vivos pesando entre 250 e 600g e além atender a demanda de empresas piscícolas.
Figura 8 – Reúso de efluentes em San Juan de Miraflores – Peru para diversos fins.
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Capítulo 5Hidrologia e Hidrometria aplicada em pequenas propriedades rurais
Carlos Lamarque GuimarãesIsnaldo Cândido da Costa
INTRODUÇÃO
Dentro do contexto da Gestão dos Recursos Hídricos a instrumentação e o monitoramento permanente das variáveis hidrológicas são condições essenciais para o sucesso da operação, fiscalização e gerenciamento realizado através dos órgãos competentes.
O monitoramento como instrumento da gestão dos recursos hídricos tem como função essencial à realização de medições, bem como o acompanhamento da evolução das variáveis referentes à qualidade e quantidade da água. Estas informações dão embasamento técnico para auxiliar na tomada de decisão da operação das fontes hídricas por parte do órgão responsável. O monitoramento tem como etapas principais a coleta, análise, processamento e armazenamento das medições das variáveis (precipitação, níveis dos reservatórios, vazões liberadas, vazões nos rios perenizados e os níveis de contaminação, dentre outros) efetuadas nos postos que compõem a rede de monitoramento.
Denomina-se Hidrometria a parte da hidrologia, ligada à medida das variáveis hidrológicas, e tem como objetivo obter dados básicos, tais como precipitações, níveis de água, vazões, entre outros, e a sua variação tempo e no espaço. A hidrometria tem sua importância na viabilização e produção de informações referentes às variáveis hidrológicas e meteorológicas, geralmente através da instalação de estação ou postos hidrométricos, formando assim, uma rede hidrométrica de monitoramento.
8.1 - REDE HIDROMÉTRICA DE MONITORAMENTO
Um posto ou estação é, dentro da hidrometria, um local de medição ou observação, ou seja, lugar em que o observador coleta as informações (forma convencional). Sendo assim, posto pluviométrico refere-se a um local onde se medem precipitações, assim como, um posto fluviométrico indica um lugar onde se mensura a vazão.
O conjunto de postos de mesma natureza forma uma Rede Hidrométrica cujo objetivo é o monitoramento temporal e espacial de uma determinada variável, como, por exemplo, a precipitação.
A função de uma rede de monitoramento é proporcionar uma densidade e distribuição de estações em uma região de modo que, por interpolação entre as séries de dados das diferentes estações, seja possível determinar, com suficiente precisão, as características básicas das grandezas hidrológicas ou meteorológicas em qualquer lugar da região (IRANI, 2001)
A rede pluviométrica do Estado da Paraíba é composta por 262 postos de observação (Figura 01).
97
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98
Todos os postos que compõem a rede de monitoramento são equipados com pluviômetros Ville de Paris acompanhado o padrão internacional (Figura 2).
Os Pluviômetros são equipamentos que registram apenas a altura da lâmina de água, geralmente em mm, proporcionada pelas precipitações. Mais adiante será detalhado o funcionamento, instalação e processo de coleta de dados pluviométricos.
Figura 2 – Pluviômetro Ville de Paris
No que concerne a densidade das redes de monitoramento, observa-se que não há um consenso entres os especialistas que apontem para uma densidade ótima para, no entanto, existem recomendações balizadas em redes existentes em funcionamento no mundo como,
2por exemplo, a França possui uma densidade média de pluviômetros igual a 175 km /estação 2(REMENIERAS, 1971). Já a UNESCO (1987) aponta aproximadamente 750 km /estação
2para o Chile e a Argentina 660 km /estação.No Brasil, a bacia hidrográfica que apresenta melhor distribuição de estações
2pluviométricas é a do rio Paraná com densidade igual a 390 km /estação, conforme mostra a Tabela 01 (DNAEE, 1983).
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Tabela 01 – Densidade de estações hidrométricas no Brasil
Fonte: DNAEE, 1983
A rede de monitoramento do Estado da Paraíba apresenta uma densidade de pluviômetros da 2ordem de aproximadamente 215 km /estação.
Este valor de densidade, superior às médias das principais bacias hidrográficas do Brasil, mostra que a rede pluviométrica do Estado da Paraíba apresenta-se, em média, bem distribuída.
A Figura 03 evidencia a qualidade da distribuição espacial da rede pluviométrica do Estado da Paraíba, pois com um raio de apenas 10 km centrado em cada posto pluviométrico, praticamente cobre todo Estado.
Figura 3 – Densidade pluviométrica da Rede de monitoramento do Estado da Paraíba
Vale destacar dois aspectos fundamentais para o bom funcionamento das redes de monitoramento: A escolha do local de instalação dos postos de coleta de dados e seleção e treinamento do observador.
Bacia Hidrográfica Área em território brasileira (103 km2)
Estações PluviométricasTotal km2/Estação
Amazonas 3.900 340 11.500Tocantins 803 232 3.460São Francisco 631 1.287 490Paraná 1.200 3.095 390Uruguai 178 312 570
100
8.2 – MENSURAÇÕES DAS PRINCIPAIS VARIÁVEIS HIDROLÓGICAS
As variáveis determinadas pela hidrometria são denominadas de variáveis hidrológicas, sendo as principais:
Precipitação;Vazão.
Precipitação
A precipitação é mensurada utilizando diversos equipamentos que vão dos mais
simples, caso dos pluviômetros, aos mais modernos, como as estações automáticas. Na
realidade há três maneiras para caracterização das precipitações: utilizando pluviômetros,
pluviógrafos ou estações automáticas.
Características dos aparelhos de medição
No Brasil, a maioria da precipitação pluviométrica (mais de (99%), cai sob a forma de
chuva (às vezes de granizo), mede-se convencionalmente por meio de aparelhos chamados
pluviômetros e pluviógrafos.O pluviômetro é um aparelho dotado de uma superfície de captação horizontal
delimitada por um anel metálico e de um reservatório para acumular a água recolhida. Há vários modelos de pluviômetros em uso no mundo. No Brasil é bastante difundido o tipo “Ville de Paris”.
O pluviômetro “ Ville de Paris” possui uma área de captação de 400 cm2, de modo que um volume de 40 ml
2corresponde a 1 mm de precipitação. Numa área de 1 m , 1 mm 2de precipitação corresponde a 1litro de água / m , em 1 hectare
3corresponde a 10 m .A água acumulada no aparelho é retirada por meio de
uma torneira situada no fundo do aparelho em horários determinados (nos postos pluviométricos da Paraíba, entre as 7:00 e 8:00 h, nas estações meteorológicas as 9;00 h, 15:00 h e 21:00 horas ), e medida através de uma proveta calibrada especificamente para o tipo de pluviômetro ( 7 mm, 10 mm e 25 mm), Figura 4.
Figura 4 – Proveta de 7 mm
101
Os pluviógrafos são aparelhos capazes de registrar continuamente de forma analógica ou digital a precipitação em um local (Figura 5). Nos aparelhos de registro analógico existe um mecanismo que registra graficamente a chuva acumulada. Dependendo do tipo do pluviógrafo, o papel (diagrama) é fixado sobre um tambor giratório ou instalado na forma de bobina.
Figura 5 – Pluviógrafo
Existem diferentes tipos de pluviôgrafos em uso: o de balança e o de cubas basculantes. Na Paraíba o tipo mais difundido é o pluviógrafo de balança ele apresenta uma
2área de captação de 200 cm , acumula a água coletada em uma cuba ligada a um braço de balança.
Com o aumento do peso, a cuba desce e transmite esse movimento a um braço com pena, que registra o movimento em um gráfico (diagrama), enrolado sobre um tambor que faz uma rotação por dia. A chuva é registrada no diagrama em forma de gráfico e diariamente este diagrama é substituído. Existe um mecanismo que faz, se a chuva acumulada atingir 10 mm, a pena volta automaticamente ao zero do diagrama, quando se diz que o pluviógrafo “ sifonou” .
As plataformas automáticas são equipamentos dotados de dispositivos eletrônicos e tem como finalidade principal à obtenção das informações em tempo real.
Instalação e operação de estações pluviométricas
a) o pluviômetro deve ser instalado em local que permita a livre recepção de toda e qualquer precipitação, independente de sua direção;
,
102
b) os obstáculos devem ficar afastados pelo menos a uma distância igual ao dobro de suas próprias alturas;
c) deve-se evitar instalá-los em terrenos fortemente inclinados, sobretudo em encostas voltadas para a direção predominante dos ventos;
d) a borda do aro receptor deve estar rigorosamente nivelada a 1,50 metros do solo. O aparelho deverá ser fixado por abraçadeiras próprias a uma estaca-suporte, rigidamente fixada no solo e pintada;
e) o acesso ao pluviômetro deve ser possível em qualquer época do ano;
f) deve ser feito um cercado de proteção em volta do aparelho para protegê-lo de animais e de vândalos, com altura máxima de 1,50 metros;
g) durante a instalação e posteriormente nas fiscalizações deve ser verificado com atenção se o pluviômetro não apresenta vazamentos, solicitando ao observador especial cuidado para sanar imediatamente qualquer perda de água e fechar a torneira firmemente, imediatamente após ter sido coletada com a proveta a água existente no pluviômetro.
O observador pluviométrico
É enganosa a simplicidade do pluviômetro e de sua operação, que não demanda mais que alguns minutos. Por causa dessa simplicidade aparente, usualmente recrutam-se, para as leituras, pessoas humildes e completamente despreparadas, e não se tem o cuidado de instruí-las em como proceder às leituras. Peca-se, principalmente, em não esclarecê-las da importância de um trabalho aparentemente simples e sem nenhum objetivo imediato.
Os responsáveis pelo gerenciamento de uma rede pluviométrica não devem perder de vista que um pluviômetro sem um observador é um equipamento inútil, não fornecendo dado algum. Por outro lado, é preferível não ter dado nenhum a ter um dado falso ou não confiável, pois quem se utiliza desses dados em geral não tem condições de analisá-los e, nessa situação, um dado registrado passa a ser um dado verdadeiro.
Os observadores efetuam a leitura entre 7:00 e 8:00 horas da manhã, anotando o resultado na caderneta no dia que realiza a leitura, ou seja, a leitura é anotada no dia que se faz a leitura. O nosso dia meteorológico corresponde das 7:00 horas de um dia, às 7:00 horas do outro dia.
Para efetuar a leitura, a proveta deverá ser suspensa pela extremidade superior e mantida entre os dedos polegar e indicador, colocando-se a outra mão imediatamente sob sua base. O hábito de apenas dependurar a proveta (sem apoiá-la suavemente), é desaconselhável por ter sido causa de freqüentes acidentes (a proveta desprende-se e cai). Caso o observador deseje, coloque a proveta no local plano e efetue a leitura.
No interior da proveta a superfície da água forma um anel (claro acima e escura abaixo), deve-se efetuar a leitura observando-se a parte escura no anel de água dentro da proveta.
As leituras devem ser processadas com aproximação de décimos de milímetros. Quando são utilizadas provetas graduadas de dois em dois milímetros (proveta de 25 mm), ou de um e um milímetros (provetas de 7 mm ou 10 mm).
103
Caso a água ultrapasse a graduação máxima da proveta, esta água deverá ser despejada na área de captação, fazendo-se a leitura do restante e, em seguida efetua-se a nova coleta.
Para pequenas quantidades de precipitação devem ser medidas usando-se a proveta de menor capacidade (7 mm ou 10 mm), exatamente porque possibilita uma leitura mais precisa. Evidentemente, nenhuma perda de água é permitida nas operações de coleta de dados pluviométricos.
Medição do Volume Armazenado nos Açude
Os açudes são construídos com determinada capacidade de acumulação hídrica dependente de alguns fatores como precipitação, vazão afluente, área e forma da bacia hidrográfica, comprimento do rio principal e outros. O estudo de cubação de volume armazenável do reservatório origina a tabela cota x área x volume que nada mais é que a relação entre as cotas (níveis d'água), área do espelho d'água e volume.
A Tabela 02 mostra a relação das cotas com as áreas e volumes para o açude Cachoeira da Vaca, localizado no município de Cachoeira dos Índios. Observa-se que a profundidade máxima desse manancial é de 8 m, o que corresponde à diferença entre as cotas do sangradouro e mínima (23 – 15).
A capacidade de armazenamento e área da bacia hidráulica possuem valores de 3 2339.156 m e 143.000 m , respectivamente; e correspondentes à cota da soleira do sangradouro
(23 m)Para determinação do volume de qualquer açude e conseqüentemente monitorá-lo,
faz-se necessária a instalação de instrumentos que permitam definir sua cota e pela tabela cota x área x volume obter seu volume.
Tabela 02 – Açude Cachoeira da Vaca
Fonte: AESA, 2008
Cota (m) Área (m2) Volume (m3)
15,00 0 0 16,00 3.600 1.843
17,00 9.600 8.416
18,00 15.600 21.016
19,00 26.600 41.816
20,00
45.240
77.436
21,00
60.000
130.056
22,00
107.600
213.836
23,00
143.000
339.156
24,00
185.000
503.156
25,00
238.000
714.636
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As réguas linimétricas são instrumentos que possibilitam a obtenção dos níveis d'água ou cotas de modo convencional, sendo graduadas em centímetros e com comprimento, geralmente, de 1 m (Figura 6).
Figura 6 – Em 6A: régua de alumínio Esmaltada de 1 m, em 6B – Detalhe da régua
Elas são fixadas em estacas numeradas e instalas em lance e, na medida do possível, alinhadas. Na implantação das réguas é utilizado o nivelamento geométrico simples, quando não há necessidade de mudança de aparelho de nível ou teodolito, ou composto, técnica empregada quando há necessidade de mudança do aparelho.
A título de ilustração, segue a seqüência de etapas para a instalação de réguas linimétricas do açude Pereiros, localizado na cidade de Bonito de Santa Fé. A capacidade do
3 2manancial é de 3.428.685 m e área de bacia hidráulica de 769.280 m , correspondente a cota da soleira do sangradouro, conforme tabela 03.
BA
105
Cota (m) Área (m ) Volume (m 3)
74,22
75,00 500 195
76,00 4.060 2.225
77,00 12.920 8.685
78,00 26.080 21.725
79,00 40.720 42.085
80,00 58.200 71.185
81,00 80.400 111.385
82,00 110.560 166.665
83,00 148.520 240.925
84,00 192.040 336.945
85,00 241.880 457.885
86,00 296.720 606.245
87,00 348.280 780.385
88,00 398.600 979.685
89,00 451.400 1.205.385
90,00 500.200 1.455.485
91,00 546.480 1.728.725
92,00 592.960 2.025.205
93,00 636.960 2.343.685
94,00 678.240 2.682.805
95,00 72.480 3.044.045
96,00 769.280 3.428.685
97,00 816.720 3.837.065
98,00 865.080 4.269.605
Tabela 03 – Dados da relação cota x área x volume.
Fonte: Prefeitura municipal de Bonito de Santa Fé
O ponto de partida para nivelamento pode ser qualquer referência instalada no local, mas de preferência toma-se a cota da soleira do sangradouro. Posiciona-se a mira na soleira do sangradouro e efetua-se uma leitura de ré. Em seguida, há duas possibilidades para continuação dos trabalhos, sendo a primeira, instalar a régua de sangria (primeira régua) e prosseguir instalando as demais até o nível d'água (última régua) ou continuar a efetuar leituras de mudança de aparelho e ré sucessivamente para determinar a diferença de nível entre a cota da soleira do sangradouro e o nível d'água. De posse da diferença de nível entre essas duas cotas determina-se a cota do nível da água, e então, instala-se essa régua, e a partir dela, as demais.
Assim, nesse caso específico, utilizou-se a segunda opção em que se determinou a diferença de nível entre o sangradouro e o nível da água, obtendo com isso, a cota do nível da água através da utilização da tabela cota x área x volume do açude (cota da soleira do sangradouro).
106
Determinada a cota da régua posicionada dentro da água, a mesma foi instalada e serviu de referência à colocação das demais.
Figura 7 – Utilização de um nível Figura 8 – Mira de alumínio de 4 m
O resultado do cálculo da diferença de nível entre o sangradouro e o nível da água e conseqüentemente a cota do nível da água foram determinadas conforme mostra a tabela 04.
Tabela 04 – Planilha de cálculo de nivelamento geométrico composto
As colunas (2) e (5) contêm apenas informações coletadas durante o levantamento altimétrico, são dados de entrada, sendo as colunas restantes calculadas pelas seguintes formulas básicas:
AI = COTA + RÉ1 1 1
COTA = AI - RÉ2 1 2
Sendo:AI: altura do instrumento;PI: ponto intermediário;PM: ponto de mudança
Estaca (1) RÉ (2) AI (3) PI (4) PM (5) Cota (6)
Soleira vertedor 1,40 97,40 96,00
1 3,39 94,57 0,56 94,01
2 3,67 91,49 0,59 90,90
3 3,16 89,16 0,83 88,33
NA 2,64 86,52
107
Quando a cota da soleira do sangradouro é um dado desconhecido, arbitra-se um valor qualquer, geralmente 100 para evitar cotas negativas.
A tabela 04 mostra que a diferença de nível entre o sangradouro e o nível da água foi 9,48 m (cota do vertedor - cota do nível da água). Como a cota do sangradouro é 96,00 m, conclui-se que a cota do nível da água é 86,52 m.
Figura 9 – Lance de réguas linimétricas instaladas
O volume do açude é determinado utilizando a tabela 03 que relaciona a cota, área e 3volume, onde se conclui que o volume do manancial encontra-se entre 606.245 m (cota 86,00)
3e 780.385 m (cota 87,00). Através do processo de interpolação linear encontra-se para a cota 386,52 m, um volume de 696.797,80 m . Sendo assim, o açude encontra-se com 20,32 % de sua
3capacidade total de acumulação que é 3.428.685 m , como é mostrado nos cálculos seguintes.
Logo, temos:
Cota (m) Volume (m3 )
86,00
606.245
86,52
X
87,00
780.385
245.606
245.606385.780
00,8652,86
00,8600,87
-
-=
-
-
X
108
Então, o volume correspondente a cota 86,52 é:
O percentual hídrico acumulado, representado pela letra “Y”, será:
Logo, Y = (696.797,80/3.428.685)*100, tem-se:
Através da instrumentação do açude utilizando réguas linimétricas para medir o nível d'água em qualquer cota, torna-se possível o acompanhamento diário do seu armazenamento hídrico, e conseqüentemente gerenciá-lo de forma mais eficiente e segura.
8.3 – Medição de Vazão
Medição de vazão em hidrometria é todo processo empírico utilizado para determinar a vazão de um curso de água. A vazão ou descarga de um rio é o volume de água que passa através de uma seção transversal na unidade de tempo (em geral um segundo). Os métodos mais utilizados para determinação da vazão são Gravimétrico, Flutuador, Vertedor e Molinete.
Método Gravimétrico
O método direto é o processo mais simples e somente aplicado para determinação de pequenas vazões, apresentado excelente precisão. Consiste em determinar o tempo para que o fluxo d'água encha um recipiente de volume conhecido (Figura 10).
100*
Capacidade
XY =
Y = 20,32%
109
Figura 10 – Método volumétrico
É necessária uma rigorosa medição do tempo para encher o recipiente de volume conhecido, sendo recomendável, no mínimo três medições para o cálculo da vazão média.
Método do Flutuador
Este método consiste em utilizar objetos denominados flutuadores para determinação da velocidade através da cronometragem do tempo que o mesmo necessita para percorrer uma distância determinada (Figura 11). É utilizado para determinação de grandes vazões e apresenta baixa precisão.
A velocidade média corresponde de 80 a 90% da velocidade superficial. Multiplicando-se a velocidade média pela área molhada (área da seção transversal por onde está ocorrendo o escoamento), obteremos a vazão.
A área da seção transversal do trecho de rio é determinada por batimetria. A determinação da área em escritório, é feita utilizando-se planímetros, papel milimetrado, etc.
)(_
)()(
TmédioTempo
vVolumeQVazão =
AmédiaVmédiaQVazão *)( =
110
Figura 11 – Método flutuador
Para aplicação deste método deve-se escolher um local do rio com trecho retilíneo, margens paralelas, declividade do leito relativamente constante e profundidade uniforme no sentido longitudinal.
Método do Vertedor
Os vertedores são simples aberturas, geralmente no formato de uma figura geométrica definida como triângulos, quadrados, trapézios, retângulos e círculos, sendo localizados na parte superior por onde o líquido escoa. Podem ser instalados em cursos d'água naturais ou artificiais.
O uso de vertedores para medição da vazão requer alguns cuidados como:
A soleira deve estar nivelada;Instalação da régua a uma distância (D), sendo 4H<D<10H;O zero da régua deve está no mesmo nível da crista do vertedor;A altura do vertedor (P) deve ser tal que H<P e P>30 cm;Trecho deve ser retilíneo
Figura 12 – Parâmetros de vertedores de soleira delgada
111
Existem diversos tipos de vertedores que são classificados em função da forma da área que conduz o fluxo d'água. Para cada tipo de vertedor há uma equação matemática que relaciona à cota (H) a vazão (Q), em que para cada valor de H existe somente um valor correspondente de Q, e vice-versa.
A seguir são exibidos os tipos de vertedores e suas equações correspondentes. Vale ressaltar que os tipos de vertedores abordados, neste livro, são de soleira delgada.
Vertedor retangular com contrações laterais
As contrações laterais são estreitamentos na seção transversal ocasionada pela diminuição na largura da soleira (L).
Vertedor retangular sem contrações
O vertedor retangular sem contrações é aquele que possui a largura do curso igual à largura de sua soleira.
32**84,1 HLQ =
112
Vertedor Triangular
Este tipo de vertedor é mais utilizado para medir vazões relativamente pequenas tem como incógnitas a carga hidráulica sobre a soleira (H) e o ângulo de abertura do vértice molhado do triângulo (è). A equação abaixo é utilizada para è=90º.
Vertedor Trapezoidal (Cipolletti)
Caracteriza-se pela inclinação padronizada de 1:4
Vertedor Circular
518,1Q?
1
4
2/5*42,1 HQ =
2/3**86,1 HLQ =
518,1Q?
807,1693,0 **518,1 HLQ =
113
Método do Molinete
Os molinetes hidrométricos são aparelhos utilizados para medição da vazão em rios cuja seção transversal apresenta uma área totalmente irregular e seu princípio de funcionamento consiste em determinar a área da seção e a velocidade média de fluxo que passa nessa seção.
Os molinetes constituem os equipamentos mais utilizados para determinar a vazão de cursos d'água e podem ser de eixo vertical ou de eixo horizontal, sendo este último mais utilizado (Figura 13).
Figura 13 – Em 13A: Conjunto molineter,em 13B – Hélice de eixo horizontal
Eles são compostos por uma hélice que gira quando é colocada paralelamente ao fluxo da água e um contador de pulsos que registra o número de rotações em torno do eixo hélice durante um intervalo de tempo fixo, obtendo-se, portanto, uma relação entre a velocidade da corrente de fluxo e o número de rotações da hélice. Essa relação é representada matematicamente, de forma geral, por uma equação do tipo:
Sendo:
V → velocidade do fluxo;
N → velocidade de rotação;
“a” e “b” → constantes características da hélice e fornecidas pelo fabricante do molinete no momento de sua aquisição, ou determinadas por calibração depois de certo período de uso.
A metodologia para determinação da vazão utilizando molinetes consiste, depois da escolha adequada da seção do rio, nos seguintes passos (STUDART, 2008):
1. Divisão da seção do rio em certo número de posições para levantamento do perfil de velocidades;2. Levantamento do perfil de velocidades;
A B
bNaV +=*
114
4. Determinação da vazão pelo somatório do produto de cada velocidade média, obtida pela equação da hélice, por sua área de influência (Figura 14).
Figura 14 – Medindo vazões com molinete hidrométrico
Referências Bibliográficas
REMENIERAS, G. Tratado de Hidrologia Aplicada. Barcelona: Editores Técnicos Associados, 515 p. 1971.
UNESCO. International Oceanographic Tables. Paris: UNESCO, (Unesco Technical Papers in Marine Science, n. 40, v 4), 195 p. 1987.
STUDART, T. M . C. Escoamento Super f i c ia l . D i spon íve l em : < http://www.deha.ufc.br/ticiana/hidrologia/apostila.htm >. Acesso em: 2008.
SANTOS, I. et al. Hidrometria Aplicada. Curitiba: Instituto de Tecnologia para o desenvolvimento, 2001. 372p.
CHEVALLIER, P. Aquisição e Processamento de Dados. IN: TUCCI, C. E. M. Hidrologia: Ciência e Aplicação. Porto Alegre: Editora da UFRGS/ABRH, 2003. 485 - 525.
MARINI, S. S. Mapeamento da hidrografia da Amazônia por meio de imagens orbitais com base em estudo preliminar do comportamento hidrológico do complexo fluvial Solimões/Amazonas. 2002. 127p. Dissertação (Mestrado em Geomática) - Universidade Estadual do Rio de Janeiro, 2002.
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