Avaliação da influência do descarte das primeiras águas de chuva sobre a qualidade bacteriológica da água captada em telhado

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO ACADÊMICO DO AGRESTE NÚCLEO DE TECNOLOGIA CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL MANUELLA LOPES FIGUEIRAS Avaliação da influência do descarte das primeiras águas de chuva sobre a qualidade bacteriológica da água captada em telhado Caruaru, 2013

2 MANUELLA LOPES FIGUEIRAS Avaliação da influência do descarte das primeiras águas de chuva sobre a qualidade bacteriológica da água captada em telhado Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia Civil do Centro Acadêmico do Agreste - CAA, da Universidade Federal de Pernambuco - UFPE, como requisito para aprovação na disciplina Trabalho de Conclusão de Curso. Área de concentração: Engenharia Civil/Saneamento Ambiental Orientador: Prof a. Kenia Kelly Barros Silva Caruaru, 2013

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4 Catalogação na fonte Bibliotecária Simone Xavier CRB F475a Figueiras, Manuella Lopes. Avaliação da influência do descarte das primeiras águas de chuva sobre a qualidade bacteriológica da água captada em telhado. / Manuella Lopes Figueiras. - Caruaru: O Autor, f; il.; 30 cm. Orientadora: Kenia Kelly Barros Silva Monografia (Trabalho de Conclusão de Curso) Universidade Federal de Pernambuco, CAA. Engenharia Civil, Inclui bibliografia 1. Águas pluviais. 2. Controle de qualidade da água. 3. Superfície de contato. I.

5 Dedico este trabalho primeiramente a Deus, e a toda minha família.

6 AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente a Deus, pela minha saúde, proteção, por me ajudar sempre que precisei, e por todas as pessoas especiais que colocou em minha vida. A toda minha família, a meus pais, a minha irmã, a minha vozinha, tia Fernanda, tia Roberta e todos os meus parentes por todo apoio e suporte. Especialmente a minha mãe e a minha irmã por terem tido paciência comigo, por acreditarem em mim e me dado forças para nunca desistir. A todos os amigos que ganhei durante o curso, que me ajudaram e que tornaram os momentos difíceis melhores, com toda a alegria e descontração, pois nunca deixamos de nos divertir. A todos os professores que contribuíram para o nosso aprendizado com tanta dedicação e que sempre estiveram dispostos a nos ajudar, sempre muito solícitos. Especialmente a professora Sávia pela oportunidade e confiança, pois me permitiu fazer parte do projeto cisternas, e por todos os ensinamentos e orientação. Assim como agradecer por todo o apoio e orientação da Professora Sylvana, que foi a minha primeira orientadora. A toda a família do LEA, pois lá fiz muitos amigos que com certeza lembrarei para sempre. A todo o aprendizado que adquiri ao longo desses anos que estive nesse laboratório. A todos os momentos de alegria e brincadeiras, que estiveram presentes no nosso dia a dia. Obrigada a toda a equipe do LEA e LQ Anão (Everton), Bagera (José Roberto), Luís, Fellipe, Ramona, Fernanda, Bruninha, Natanna, Gleydson, Denise, Glenda, Ivanildo, Andréa, Marcelo, Tiago, Claudete, Amanda e todos os outros. A minha orientadora, Professora Kenia, pelos ensinamentos e orientação, sempre com muita paciência e dedicação. E por todo o apoio e amizade. Obrigada!!!!!

7 RESUMO AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DO DESCARTE DAS PRIMEIRAS ÁGUAS DE CHUVA SOBRE A QUALIDADE BACTERIOLÓGICA DA ÁGUA CAPTADA EM TELHADO Devido ao crescente problema da escassez da água de boa qualidade, faz-se cada vez mais necessário o desenvolvimento de pesquisas que busquem soluções acerca do tema. Assim, com o propósito de minimizar a carência de água, nos últimos anos vem sendo estudado, principalmente, o reúso de águas residuárias e o aproveitamento da água de chuva. Com relação ao aproveitamento da água de chuva, vem-se utilizando uma tecnologia milenar bastante simples, as cisternas, para armazenar a água de chuva e destiná-la ao consumo humano. No entanto, a qualidade bacteriológica da água armazenada em cisternas é afetada diretamente pelos contaminantes que escoam pela superfície de captação. Para evitar que essa contaminação alcance às cisternas, dispositivos de desvio dos primeiros milímetros de chuva são implantados. A função desse dispositivo é desviar e descartar a água proveniente do primeiro milímetro de chuva, que contêm as impurezas da lavagem da atmosfera e telhado, evitando, assim, seu encaminhamento à cisterna. Assim, dentre o cenário exposto, a presente pesquisa objetiva avaliar a influência do descarte das primeiras águas de chuva (do 1 mm ao 4 mm de chuva), e a influência da intensidade da precipitação simulada (23,74 mm/h e 46 mm/h, adotadas em projeto) sobre a qualidade bacteriológica da água captada em telhado em instalação experimental localizada na região do Agreste Pernambucano. O módulo de estudo, foi instalado no Campus da UFPE em Caruaru, onde foi implantado um desvio automático que se baseia no princípio físico dos vasos comunicantes e do fecho hídrico. Os parâmetros bacteriológicos analisados para caracterização da água foram: E. Coli, bactérias heterotróficas e coliformes totais. Alguns parâmetros físico-químicos, como cor aparente, turbidez e sólidos suspensos totais, também foram analisados com a finalidade de avaliar suas relações com os parâmetros bacteriológicos. Os resultados de monitoramento mostraram que o descarte do primeiro milímetro de chuva é essencial para garantir uma melhor qualidade da água captada. O dispositivo de descarte, do primeiro milímetro, teve capacidade de reduzir em até 98% as bactérias heterotróficas e 100% a E. Coli. Palavras-chave: água de chuva, superfície de contato, qualidade de água.

8 ABSTRACT EVALUATION OF INFLUENCE OF DISPOSAL OF FIRST RAINWATERS ON THE BACTERIOLOGICAL QUALITY OF THE CAPTURED WATER IN ROOF Due to the growing problem of water scarcity of good quality becomes increasingly necessary to develop research that seeks solutions to some of the theme. So in order to minimize the water shortage in recent years have been studied, especially the reuse of wastewater and the use of rainwater for non-potable and potable purposes. Regarding the use of rainwater comes up using an ancient technology simple enough, tanks to store rain water and consign it for human consumption. However, the bacteriological quality of the water stored in cisterns is directly affected by contaminants drained by the catchment surface. To prevent that the contamination reach the cisterns, deviation devices of first millimeters of rain are deployed. The purpose this device is deviate and discard the water from the first millimeter of rain, which contain impurities from the washing the roof and atmosphere, thus preventing its referral to the cistern. So, among the scenario above, the present study aims to evaluate the influence of the disposal of the first rainwater (from 1 to 4 mm rain), and the influence of the intensity of rainfall (23.74 mm/h and 46 mm/h, intensities adopted in project) on the bacteriological quality of the water stored in cistern installed in the rural region of Pernambuco State. The study module was installed on campus in UFPE Caruaru, where he was deployed an automatic bypass which is based on the physical principle of communicating vessels and sealing water. The parameters analyzed for characterization of water were: E. Coli, heterotrophic bacteria, total coliforms. Same physicochemical parameters, as apparent color, turbidity and total suspended solids, were analyzed with the aim of to assess their relationships with bacteriological parameters. The monitoring results showed that discarding the first millimeter of rainfall is essential to ensure a better quality of water stored in tanks. The device disposal, the first millimeter, had the ability to reduce up to 98% heterotrophic bacteria and 100% E. Coli. Key words: rainwater, contact surface, water quality.

9 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 Consumo de água por setor Figura 2 Área de abrangência do Semiárido brasileiro Figura 3 Isoietas anuais no país, entre 1961 e Figura 4 Cisterna em construção no Semiárido do Nordeste Brasileiro Figura 5 Sistema de Captação de água de chuva Figura 6 Sistema de condução da água de chuva a cisterna Figura 7 Sistema de desvio de vasos comunicantes e fecho hídrico Figura 8 Dispositivo para desvio automático das primeiras águas Figura 9 Cisternas construídas com placas de cimento e com tela e arame Figura 10 Cisterna construída com tijolo Figura 11 Cisterna de tijolos e argamassa de cal enterrada Figura 12 Localização de Caruaru em Pernambuco Figura 13 Esquema da instalação experimental: módulo para estudo Figura 14 Detalhe do sistema de distribuição dos aspersores sobre a superfície de captação Figura 15 Painel de controle das operações da instalação experimental Figura 16 Esquema de funcionamento do dispositivo de desvio Figura 17 Curva do sistema Figura 18 Mangueira utilizada para direcionamento das águas para os baldes Figura 19 Água sendo direcionada para os respectivos baldes durante o experimento Figura 20 Variação da turbidez nos pontos de amostragem Figura 21 Variação da cor aparente nos pontos de amostragem Figura 22 Variação dos sólidos suspensos totais (SST) nos pontos de amostragem Figura 23 Valores obtidos de bactérias heterotróficas nos pontos de amostragem Figura 24 Valores obtidos de coliformes totais nos pontos de amostragem Figura 25 Valores obtidos de E. Coli nos pontos de amostragem... 62

10 LISTA DE TABELAS Tabela 1 O consumo médio per capita de água em L.hab -1.d -1 no Brasil em Tabela 2 Padrões de qualidade estabelecidos pela Resolução CONAMA N 357/05 para água doce de Classe I Tabela 3 Valores dos volumes inicial e final obtidos para as pressões aplicadas Tabela 4 Intensidades obtidas para as pressões aplicadas Tabela 5 Amostras coletadas em campo Tabela 6 Parâmetros analisados e metodologia utilizada Tabela 7 Volumes obtidos na leitura do hidrômetro durante o 1 experimento Tabela 8 Volumes obtidos na leitura do hidrômetro durante o 2 experimento Tabela 9 Resultados dos parâmetros físico-químicos e bacteriológicos para o 1ª experimento Tabela 10 Resultados dos parâmetros físico-químicos e bacteriológicos para o 2ª experimento... 55

11 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABCMAC ANA ASA CONAMA FUNASA IBGE MI NBR OMS P1MC PNUD UFC UNESCO UNICEF VMP Associação Brasileira de Captação e Manejo de Água de Chuva Agência Nacional das Águas Articulação no Semiárido Brasileiro Conselho Nacional de Meio Ambiente Fundação Nacional de Saúde Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística Ministério da Integração Nacional Norma Brasileira Organização Mundial de Saúde Programa Um Milhão de Cisternas Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento Unidade Formadora de Colônia Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura Fundo das Nações Unidas para a Infância Valor Máximo Permitido

12 Sumário 1 INTRODUÇÃO Histórico e Contextualização do Problema Objetivos Geral Específicos REFERENCIAL TEÓRICO Panorama da Água no Mundo No Brasil No Nordeste Águas Pluviais Ciclo Hidrológico Utilização da água da chuva ao longo da história Qualidade da água de chuva Qualidade da água da chuva armazenada em cisternas Sistema de Captação, Dispositivo de Desvio e Cisterna Área de Captação Calhas e Condutores Verticais Dispositivos de descarte das primeiras águas Reservatório de armazenamento Doenças de veiculação hídrica e organismos patogênicos Coliformes Totais Bactérias heterotróficas Legislação Legislação relacionada à captação da água de chuva Legislação relacionada à qualidade da água MATERIAIS E MÉTODOS Descrição do local de estudo... 41

13 3.2 Experimento com chuva simulada Descrição da instalação experimental Componentes da instalação experimental Funcionamento do sistema Dimensionamento do dispositivo de desvio Determinação dos volumes acumulado em um tubo de DN 100 mm e descartados e da quantidade de tubos a ser utilizada neste experimento Identificação de contaminação bacteriológica Desenvolvimento do experimento Parâmetros analisados RESULTADOS E DISCUSSÕES Verificação da eficiência do desvio no experimento de chuva simulada Monitoramento do sistema durante o experimento Análises físico-químicas e bacteriológicas para o experimento de simulação de chuva Turbidez e cor aparente Sólidos suspensos totais Bactérias heterotróficas Coliformes totais e termotolerantes CONSIDERAÇÕES FINAIS SUGESTÕES PARA TRABALHOS CIENTÍFICOS FUTUROS REFERÊNCIAS... 65

14 13 1 INTRODUÇÃO A água é um recurso natural essencial à sobrevivência humana e de outros organismos vivos, além de ser fundamental a diversos usos como irrigação, lazer, processos industriais, geração de energia, dentre outros. Porém, a grande maioria das pessoas parece acreditar que a água é um bem infindável, fazendo o seu uso de forma inconsciente. Do total de água existente no mundo, aproximadamente, 97,5% é salgada e os outros 2,5% restantes correspondem à água doce. No entanto, 68,9% dessa água doce estão congeladas em calotas polares do Ártico, Antártica e nas regiões montanhosas, 29,9% corresponde à água subterrânea e apenas 0,266% representa toda a água disponível em lagos, rios e reservatórios, o que significa 0,007% do total de água existente no planeta. Ainda assim, cerca de 0,93% da água doce restante no Planeta está contida na biomassa e em forma de vapor na atmosfera (OLIVEIRA, 2008 apud TOMAZ 1, 2003). Embora esses valores percentuais se demonstrem pequenos, estudos mostram que essa quantidade de água doce disponível seria suficiente para suprir as necessidades da população mundial, se não houvesse uma distribuição heterogênea do total hídrico disponível para consumo e os impactos causados pelas atividades poluidoras (CARTAXO, 2006). Com o crescimento acelerado da população, o contínuo desperdício e a poluição cada vez mais presente em suas diversas formas, como as contaminações de formas físicas, químicas e biológicas de um corpo de água, a água com padrões de potabilidade aceitáveis está se tornando cada vez mais escassa em algumas regiões do mundo. Embora o Brasil esteja em uma situação confortável, com relação à disponibilidade hídrica, detendo cerca de 14% das reservas mundiais, essa escassez se faz presente quando observamos, em especial, algumas áreas do nordeste brasileiro que sofrem bastante com a seca, como por exemplo a região do semiárido. Contudo, não é específico da região nordeste do Brasil, em outras regiões do mundo, esse fenômeno também ocorre, e vem comprometendo a alimentação, a saúde e necessidades gerais das pessoas. Assim, para minimizar essa situação, nos últimos anos vem-se buscando soluções alternativas para o abastecimento de água, como, por exemplo, o reúso de águas residuárias tratadas e a captação e aproveitamento da água da chuva. 1 TOMAZ, P. Aproveitamento de água de chuva. Navegar Editora. São Paulo, 2003.

15 14 Sobre esse tema, a utilização de águas pluviais oferece muitas vantagens, dentre elas o seu uso para fins menos nobres, como descarga em bacias sanitárias, ornamentação, lavagem de ruas e calçadas. Além disso, sua captação retém parte do volume precipitado que iria escoar para as ruas. Desta forma, a prática da utilização de águas pluviais tanto contribui para a economia de água tratada, como minimiza a ocorrência de enchentes em cidades. Com relação à definição do uso e o tratamento necessário para tornar a água de chuva da região de captação própria ao consumo, torna-se imprescindível caracterizá-la, pois as condições atmosféricas locais e a superfície por onde essa água irá escoar até o seu armazenamento irão influenciar sua qualidade. Isto por que, embora a água da chuva seja naturalmente limpa, as áreas de escoamento e captação retêm impurezas que serão carreadas por essa água, comprometendo sua qualidade e, consequentemente, seu uso para fins potáveis. 1.1 Histórico e Contextualização do Problema Uma forma simples de captação e armazenamento de água de chuva, que vem sendo adotada há vários séculos, é a utilização de cisternas, que são reservatórios de água, normalmente construídos em placas de concreto destinados a armazenar águas de chuva que escoam por uma superfície de captação. Esse sistema de captação e armazenamento de água pode ser considerado uma solução individual de abastecimento de água, porque, mesmo com o baixo índice pluviométrico típico de regiões semiáridas, é possível estocar uma quantidade de água capaz de suprir as necessidades básicas (beber e cozinhar) de uma família. No entanto, vários estudos que examinaram a qualidade de águas de chuva armazenadas em cisternas concluíram que essas geralmente atendem os padrões de potabilidade da Organização Mundial de Saúde (OMS) para parâmetros físico-químicos, porém, frequentemente, não atendem aos padrões de potabilidade da OMS, quanto aos critérios de qualidade microbiológica (ANDRADE NETO, 2004), o que pode acarretar sérios problemas de saúde pública. Sobre esse assunto, Zhu et al. (2003) em sua pesquisa realizada em Loess Plateau, Norte da China, ao analisar a qualidade da água da chuva armazenada em cisternas, para fins potáveis, coletadas através de diferentes sistemas de captação, concluiu que a água da chuva coletada através de telhados atendeu aos padrões de qualidade impostos pela OMS para água potável, em alguns parâmetros, exceto para o parâmetro bacteriológico, por apresentar coliformes. No entanto, outros resultados demonstram que a água da chuva captada e armazenada em equipamentos seguros apresenta qualidade elevada, quando comparada com outras fontes de

16 15 abastecimento de água tradicionais (LIMA et al., 2011 apud ALBUQUERQUE, 2004; GOULD E MCPHERSON 2, 1987), uma vez que, a primeira parcela da chuva, geralmente acumula maior índice de poluição (CIPRIANO, 2004; JAQUES, 2005; OKEREKE et al., 2006), pois arrasta a sujeira acumulada em superfícies de escoamento contaminadas por fatores externos como poeiras, folhas de árvores, fezes de aves, de roedores e outros animais de pequeno porte. Dessa forma, é interessante que esse primeiro milímetro de chuva seja desviado e assim não entre nos reservatórios (cisternas). 1.2 Objetivos Geral Avaliar a influência do descarte das primeiras águas de chuva sobre a qualidade bacteriológica da água captada em telhado Específicos i. Analisar a influência do descarte individual dos quatro primeiros milímetros de chuva individualmente sob a qualidade bacteriológica da água utilizando o como indicadores de contaminação o grupo Coliformes Termotolerantes (Coliformes Totais e Escherichia coli) e Bactérias Heterotróficas; ii. Avaliar a influência da intensidade de precipitação sobre a qualidade bacteriológica da água captada, após o desvio dos quatro primeiros milímetros de precipitação. iii. Estudar a influência dos parâmetros físico-químicos sobre os parâmetros bacteriológicos das águas captadas. 2 GOULD, J. E. AND MCPHERSON, H. J. Bacteriological Quality of Rainwater in Roof and Groundwater Catchment Systems in Botswana. Water International 12: pp

17 16 2 REFERENCIAL TEÓRICO 2.1 Panorama da Água no Mundo As águas de rios, lagos e represas, cuja captação é mais acessível, representam muito pouco do total de água doce disponível para consumo humano. No entanto, essa água doce nem sempre é potável, ou seja, livre de contaminação. Acredita-se que menos de 1% de toda a água doce do Planeta está em condições potáveis. E o problema se agrava, quando essa pequena parcela de água disponível para consumo está sujeita a múltiplos usos, muitas vezes de forma pouco sustentável (WWF - BRASIL, 2006). Dentro do ciclo natural da água na natureza, a parcela do corpo hídrico que captamos para consumo, muitas vezes após o mesmo, é lançada nos corpos hídricos sem o devido tratamento, o que prejudica os rios e toda forma de vida que nele habita, impossibilitando o uso desse recurso para consumo mais restritos ou encarecendo seu tratamento. Entre as principais causas do comprometimento da qualidade da água, estão o aumento do consumo, o desperdício, a poluição das águas superficiais e subterrâneas por esgotos domésticos e resíduos tóxicos provenientes de indústrias e de atividades agrícolas. A demanda de água por setores pode ser observada na Figura 1, com destaque para o consumo de água doce na agricultura, que atinge 70%, sendo esta atividade a que maior demanda água de boa qualidade. Figura 1 Consumo de água por setor Fonte: Consumo Sustentável apud Organização das Nações Unidas para a Agricultura e Alimentação (FAO) Os efeitos na qualidade e na quantidade da água disponível, relacionados com o rápido crescimento da população mundial e com a concentração dessa população em grandes cidades,

18 17 já são evidentes em várias partes do mundo. Dados do Fundo das Nações Unidas para a Infância (UNICEF) e da OMS revelam que quase metade da população mundial (2,6 bilhões de pessoas) não conta com serviço de saneamento básico e que uma em cada seis pessoas (cerca de 1,1 bilhão de pessoas) ainda não possui sistema de abastecimento de água adequado. Além disso, as projeções da Organização das Nações Unidas (ONU) indicam que, se essa tendência continuar, em 2050 mais de 45% da população mundial estará vivendo em países que não poderão garantir a cota diária mínima de 50 litros de água por pessoa (IDEC, 2005). Sobre esse assunto, a Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura (UNESCO), relata que na metade do século XXI, pelo menos dois bilhões de pessoas, em 48 países, sofrerão com a falta de água. Embora os habitantes de Israel e da Palestina já convivam essa realidade (WWF - BRASIL, 2006). Outro problema que merece atenção é que a água doce disponível para consumo não está distribuída uniformemente pelo globo. Sua distribuição depende essencialmente dos ecossistemas que compõem o território de cada país. Segundo o Programa Hidrológico Internacional da UNESCO, na América do Sul encontra-se 26% do total de água doce disponível no planeta e apenas 6% da população mundial, enquanto o continente asiático possui 36% do total de água e abriga 60% da população mundial (IDEC, 2005). Outro dado importante, é que o consumo médio diário de água é muito variável ao redor do globo. Esse consumo está fortemente relacionado com o índice de desenvolvimento do país e o poder aquisitivo das pessoas. De acordo com o Relatório do Desenvolvimento Humano (PNUD, 2006), o consumo médio de água varia entre L.hab -1.d -1 na maioria dos países da Europa e 575 L.hab -1.d -1 nos Estados Unidos, já na África, o consumo médio em países como Moçambique é inferior a 10 L.hab -1.d -1. Além da variação de consumo, o acesso adequado à água e ao saneamento reflete a distribuição de riqueza nos países. Em 20% dos países mais ricos, o acesso à rede de abastecimento de água chega a 85% da população. Ao contrário, em países mais pobres os números chegam a 25% da população. No entanto, a desigualdade vai além do acesso, em que grande parte do mundo em desenvolvimento, as pessoas mais pobres não só têm acesso a menos água potável, como também pagam alguns dos preços mais elevados do mundo por esse bem. Assim sendo, pessoas que vivem em bairros degradados de Jacarta (Indonésia), Manila (Filipinas) e Nairobi (Quênia) pagam de 5 a 10 vezes mais por unidade de água do que aquelas que vivem nas zonas mais nobres dessas cidades, e mais do que pagam os consumidores em Londres ou Nova Iorque. (PNUD, 2006).

19 18 Dentro desse contexto que envolve a degradação da qualidade dos recursos hídricos e os aumentos do consumo de água potável e do custo de sua unidade, as consequências inerentes a esses assuntos remetem à humanidade perdas irreparáveis de vidas e também grandes prejuízos financeiros No Brasil O Brasil está incluído entre os países com maior reserva de agua doce no mundo, porém, devido a sua grande extensão territorial, apresenta elevada heterogeneidade em relação as suas características demográficas, climáticas e sociais. A região Norte, a menos populosa do país, possui praticamente 70% dos recursos hídricos disponíveis no Brasil. Já as outras regiões, que englobam a maior parte da população brasileira, apresentam a seguinte forma de distribuição: 15 % no Centro - Oeste, 12% no Sudeste e Sul e apenas 3% na Região Nordeste. (GONDIM, 2001). Com relação à desigualdade do consumo de água entre os estados brasileiros, o Rio de Janeiro é o estado que, em 2002, apresentou o maior registro de consumo médio per capita de água, aproximadamente 232 L.hab -1.d -1. Esse valor é quase três vezes maior que o consumo registrado no estado de Pernambuco (85 L.hab -1.d -1 ), para o mesmo ano (Tabela 1).

20 19 Tabela 1 O consumo médio per capita de água em L.hab -1.d -1 no Brasil em 2002 Consumo médio per capita de água em L.hab - ¹.d - ¹ no Brasil em Rio de Janeiro: 231, Espirito Santo: 192, Distrito Federal: 188, Amapá: 174, Roraima: 167, São Paulo: 165, Minas Gerais: 143, Maranhão: 141, Santa Catarina: 129, Rio Grande do Sul: 128, Goiás: 127, Paraná: 126, Rio Grande do Norte: 115, Sergipe: 114, Ceará: 113, Tocantins: 112, Paraíba: 112, Bahia: 111, Piauí: 107, Alagoas: 107, Acre: 104, Mato Grosso do Sul: 103, Pará: 98, Rondônia: 96, Pernambuco: 85,14 Fonte: Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD) Embora o Brasil esteja em uma situação considerada confortável com relação à disponibilidade hídrica, segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2000), ainda há o problema do acesso da população à água tratada, como é o caso da cidade de Manaus, localizada na Bacia Amazônica, em que grande parte das moradias não recebe água potável. Ao considerarmos o território nacional, cerca de 36% das moradias, ou seja, aproximadamente 20 milhões de residências, não têm acesso a água de boa qualidade. E não é só isso, o Brasil também registra elevado índices de desperdícios: de 20% a 60% da água tratada que é destinada ao consumo se perde na distribuição, isto devido às condições de conservação das redes de abastecimento e, também, ao desperdício provocado por parte da população e dos empresários dos setores agrícolas e industriais (IDEC, 2005).

21 20 Quando se trata da degradação dos recursos hídricos provocada pelo despejo de resíduos domésticos e industriais nos rios e lagos, além do carreamento de produtos tóxicos, adicionados ao solo, provocado pelo escoamento das águas de chuva, segundo dados do IBGE (2000) o país lança, sem nenhum tratamento prévio, aos rios e lagoas cerca de 85% das águas residuárias que produz No Nordeste O Nordeste brasileiro possui uma área de Km² e vivem nessa região habitantes, segundo dados do IBGE (2010). Segundo dados oficiais do Ministério da Integração (MI) (2005), o Semiárido brasileiro abrange uma área de ,4 km² o que corresponde a 86,48% da área da região Nordeste, com exceção do Maranhão (Figura 2). Em 2005 o Ministério da Integração definiu a nova delimitação do Semiárido Brasileiro, onde essa delimitação tem como critérios o índice pluviométrico inferior a 800 mm, o índice de aridez até 0,5 (calculado pelo balanço hídrico que relaciona as precipitações e a evapotranspiração potencial) e o risco de seca maior que 60 %. Figura 2 Área de abrangência do Semiárido brasileiro Fonte: Agencia Nacional das Aguas (ANA) / Ministério da Integração (MI)

22 21 O Nordeste, especialmente em sua grande área semiárida, apresenta pluviosidade irregular, tanto espacial como temporal. Em períodos regulares, ao longo do ano, apenas em um período curto de 3 a 4 meses (fevereiro - maio) ocorrem precipitações, levando a um longo período de estiagem. Assim como apresenta temperaturas elevadas durante todo o ano e baixas amplitudes térmicas. E ainda apresenta reservas insuficientes de água em seus mananciais. Esta situação se torna um fator limitante para o desenvolvimento social e econômico da região. O Nordeste semiárido se inclui no Polígono das Secas, caracterizado como uma região compreendida pela isoieta de 800 mm como pode ser observado na Figura 3. Além disso, a quantidade de chuva é menor do que o índice de evaporação, ou seja, a evaporação é maior do que a de chuva que cai, configurando taxas negativas no balanço hídrico. Figura 3 Isoietas anuais no país, entre 1961 e 1990 Fonte: ANA (2005)

23 Águas Pluviais Ciclo Hidrológico Na natureza, a água se encontra em contínua circulação, fenômeno conhecido como ciclo da água ou ciclo hidrológico. As águas dos oceanos, dos rios, dos lagos, da camada superficial dos solos e das plantas evaporam por ação da incidência de raios solares. O vapor formado vai constituir as nuvens que, em condições adequadas, condensam-se e precipitam-se em forma de chuva, neve ou granizo. Parte da água das chuvas se infiltra no solo, outra parte escorre pela superfície até os cursos de água ou retorna à atmosfera pela evaporação, formando novas nuvens. A porção que se infiltra no solo vai abastecer aquíferos, reservatórios de água subterrânea que, por sua vez, vão alimentar rios e lagos (IDEC, 2005). A quantidade de água e a velocidade com que ela circula nas diferentes fases do ciclo hidrológico são influenciadas por diversos fatores como, por exemplo, a cobertura vegetal, altitude, topografia, temperatura, tipo de solo e geologia. Embora se considere que a quantidade de água que circula na terra é preservada pelo ciclo hidrológico, as reservas existentes estão sendo modificadas com a exploração excessiva dos aquíferos, a construção de barragens e o desmatamento. A qualidade é alterada constantemente pelas fontes poluidoras pontuais ou difusas, que limitam a capacidade de autodepuração (TUNDISI, 2003). Como o consumo de água nas várias atividades humanas é bastante variável, a depender da concentração da população, economia regional e atividades agrícolas e industriais, os impactos não são iguais e apresentam diferentes proporções sobre cada componente do ciclo hidrológico e sobre a qualidade da água (TUNDISI, 2006) Utilização da água da chuva ao longo da história A técnica de captar água de chuva é tão antiga e popular que, há dois mil anos, na China, já existiam cacimbas e tanques coletores de chuva para fornecer água potável. No México, astecas e maias desenvolveram sua agricultura baseada na captação de água de chuva, fornecida por cisternas à população que vivia nas encostas dos morros (WWF - BRASIL, 2006). No Sul da África, há anos, o Homo sapiens coletava água de chuva em ovos de avestruz, os enterrava e guardava para tomar a água na estação de seca (FUNDAÇÃO KONRAD ADENAUER; GTZ, 2006). No deserto de Negev, hoje território de Israel e da Jordânia, há anos, existiu um sistema integrado de manejo de água de chuva (GNADLINGER, 2000).

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