5 Quantidade e Qualidade da Água

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1 5 Quantidade e Qualidade da Água Distribuição espacial Distribuição temporal Demandas quantitativas Demandas qualitativas Legislação TH036 - Gerenciamento de RH 1

2 Quantidade Abastecimento doméstico Quantidade mínima de água requerida litres per capita per day Tolerable level of risk: 7.5 Emergency situation: 15 Basic hygiene needs and basic food hygiene: 20 TH036 - Gerenciamento de RH 2

3 Quantidade DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA E TERRA NO PLANETA Disponibilidade global água 71% terras emersas 29% DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NO PLANETA água doce líquida 1% Surface water: 3 % groundwater: 97 % água doce congelada 2% Volume estimado de água na Terra: 1380 milhões km 3 água salgada 97% TH036 - Gerenciamento de RH 3

4 Quantidade Precipitacao Variabilidade espacial < 250 mm mm mm mm > 2000 mm TH036 - Gerenciamento de RH 4

5 Quantidade Variabilidade espacial na demanda TH036 - Gerenciamento de RH 5

6 Quantidade Potencial hídrico renovável per capita Brasil: 20% água doce superficial 80% Amazônia TH036 - Gerenciamento de RH 6

7 Quantidade Variabilidade temporal TH036 - Gerenciamento de RH 7

8 Fontes alternativas de água TH036 - Gerenciamento de RH 8

9 Processo de dessalinização: Captação de água Pre-Tratamento Pos-Tratamento Dessalinização TH036 - Gerenciamento de RH 9

10 Qualidade da Água Conceito de qualidade da água Propriedades de solvente H 2 O Capacidade de transportar partículas Incorpora diversas substâncias Tipo, quantidade e características destas substâncias definem a qualidade TH036 - Gerenciamento de RH 10

11 O que é tóxico? Depende do uso da água Água com presença de patogênicos não é potável e não serve para uso recreacional ou irrigação de hortaliças ou frutas, porém pode ser usada para piscicultura, ecologia aquática em geral Presença de certas substâncias pode agredir canalizações ou equipamentos, embora potável. Depende da concentração Podem ser úteis, inócuos ou nocivos, dependendo da concentração que são encontradas na água. Exemplo: cloreto de sódio, sulfato de cobre, flúor. Bioacumulação Mesmo sendo ingeridas em concentrações não-nocivas, pela sua capacidade de acumular no organismo, pode atingir quantidades tóxicas e, às vezes, letais. Exemplo: Mercúrio Efeitos sinergéticos ou antagônicos Uma substância pode ter sua ação nociva aumentada ou reduzida, pela associação com outras substâncias ou fatores físicos. Exemplo: amônia em água com alto ph. TH036 - Gerenciamento de RH 11

12 Ciclo hidrológico Condições naturais TH036 - Gerenciamento de RH 12

13 Fontes pontuais Ciclo hidrológico e Fontes de poluição Condições naturais x interferência antrópica Fontes difusas Poluição atmosférica TH036 - Gerenciamento de RH 13

14 Outras fontes de poluição TH036 - Gerenciamento de RH 14

15 Fontes de poluição Poluição natural Poluição produzida por esgotos domésticos Compostos orgânicos biodegradáveis Nutrientes Bactérias Poluição produzida por esgotos industriais Tipo de indústria => tipo de efluente Em função do tipo de matéria-prima e processo industrial utilizados Poluição causada por drenagem de áreas agrícolas e urbanas Poluição causada por disposição inadequada de resíduos sólidos TH036 - Gerenciamento de RH 15

16 Problemas Países industrializados TH036 - Gerenciamento de RH 16

17 TH036 - Gerenciamento de RH 17

18 Efluentes características quantitativas Fonte: Philippi, Jr. et al. (2004) Fontes de despejos Vazão específica Esgoto doméstico 120 a 160 L/hab/dia Abatedouro bovino a L/boi Abatedouro avícola 17 a 20 L/ave Fabricação de cerveja 8L/L cerveja Fabricação de refrigerante 2 a 4 L/ L refrigerante Fabricação de álcool 15 L restilo/l álcool Fabricação de lacticínios/queijo 20 L/kg queijo Fabricação de lacticínios/leite 1 L/L leite Fabricação de couros 800 a L/couro Fabricação de papel 50 a 100 L/kg papel TH036 - Gerenciamento de RH 18

19 Efluentes características qualitativas Fontes de despejos Abatedouro bovino Abatedouro avícola Fabricação de cerveja Fabricação de álcool Fabricação de lacticínios/queijo Fabricação de lacticínios/leite Fabricação de couros Fabricação de papel Equivalente populacional de carga orgânica 55 hab/boi 200 hab/1.000 aves 175 hab/m 3 cerveja 7 hab/ L álcool sem restilo 2 hab/kg queijo 20 hab/1.000 L leite 40 hab/pele bovina 460 hab/t papel TH036 - Gerenciamento de RH 19

20 EFEITO Ecossistema Saúde pública Usos múltiplos Tipo de Poluicao Variável Efeito Fonte Matéria Orgânica Biodegradável DBO Demanda bioquímica de oxigênio Diminuição de OD na água, vital para os organismos aquáticos aeróbios Efluentes domésticos, efluentes de indústrias alimentícias Poluicao Tóxica Cádmio Danos nos rins (cumulativo) Corrosão de canalizações galvanizadas, erosão de depósitos naturais, efluentes de refinarias de metais, escoamento superficial dos lixões (Cd proveniente das baterias) Poluicao Nitrato Hemoglobinemia em bebês abaixo de 6 meses Giardia lmblia Giardia lmblia Giardíase, doenças intestinais Fertilizantes, tanques sépticos, efluentes. Efluente doméstico e resíduos fecais de animais TH036 - Gerenciamento de RH 20

21 21 Poluição Fonte Impacto Parâmetros indicadores Matéria orgânica Áreas agrícolas, pecuária, efluentes doméstico e industrial Redução de OD; mortandade de peixes. DBO, DQO, OD Patogênico Esgoto bruto ou parcialmente tratado, excremento de animais Transmissão de doenças como cólera, disenteria e esquistossomose e proibição de usos nobres da água. Coliformes totais e fecais Nutrientes Agricultura, pecuária, esgoto doméstico e industrial Proliferação excessiva de algas resultando em redução de OD; liberação de toxinas do sedimento; redução de diversidade da comunidade de invertebrados e vertebrados; mortandade de peixes; risco de redução da capacidade de transporte de oxigênio no sangue dos recém-nascidos. Nitrogênio, fósforo Metais pesados Descargas industriais, lodo de estações de tratamento de esgoto, efluente de minas de carvão, deposição atmosférica, aterro sanitário Redução da população de peixes devido falha na reprodução; efeito letal nos invertebrados; diversos problemas à saúde humana, como: disfunção dos rins, problemas nos ossos ou no sistema nervoso, dependendo do metal. Mercúrio, cádmio, chumbo, cromo, etc. Substâncias tóxicas Escoamento superficial urbano e rural, descargas doméstica e industrial, infiltração. Crescimento e sobrevivência reduzidos de alevinos; doenças nos peixes; aumento no risco de câncer no cólon, rins e bexiga nos seres humanos. Pesticidas, amônia 2o. Trimestre de 2007

22 Crescimento populacional 8*10 9 Influência: Quantidade Qualidade 7*10 9 6*10 9 5*10 9 4*10 9 3* Milliarden 5,2 Milliarden 4 Milliarden 2*10 9 1* Milliarde 2 Milliarden TH036 - Gerenciamento de RH 22

23 Controle da qualidade da água Estações de tratamento de esgoto Limites de lançamento Padrões de qualidade da água enquadramento dos corpos de água Gestão dos recursos hídricos: considerando aspectos regionais físicos, bióticos, sociais, dentre outros articulação do planejamento de recursos hídricos com o dos setores usuários e com os planejamentos regional, estadual e nacional articulação da gestão de recursos hídricos com a do uso do solo TH036 - Gerenciamento de RH 23

24 Padrões & Limites Legislações: Padrões de qualidade para corpos de água Limite de lançamento de efluentes Padrões de potabilidade Padrões de balneabilidade Exigências Equipamento com tecnologia não poluente Processos menos poluentes Resolução CONAMA 357/05 Ministério da Saúde: portaria nº 518/2004 Resolução CONAMA 274/2000 TH036 - Gerenciamento de RH 24

25 Padrão de qualidade da água superficial Resolução CONAMA 357/05 (antiga 20/86) As águas doces, salobras e salinas do Território Nacional são classificadas, segundo a qualidade requerida para os seus usos preponderantes, em treze classes de qualidade. ÁGUA DOCE ÁGUA SALINA ÁGUA SALOBRA Classe especial Classe 1 Classe 2 Classe 3 Classe 4 Classe especial Classe 1 Classe 2 Classe 3 Classe especial Classe 1 Classe 2 Classe 3 TH036 - Gerenciamento de RH 25

26 ÁGUAS DOCES Classificação dos corpos de água classe especial: águas destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano, com desinfecção; b) à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas; e, c) à preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral. classe 1: águas que podem ser destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento simplificado; b) à proteção das comunidades aquáticas; c) à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho, conforme Resolução CONAMA no 274, de 2000; d) à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película; e e) à proteção das comunidades aquáticas em Terras Indígenas. classe 3: águas que podem ser destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional ou avançado; b) à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras; c) à pesca amadora; d) à recreação de contato secundário; e e) à dessedentação de animais. classe 4: águas que podem ser destinadas: a) à navegação; e b) à harmonia paisagística. TH036 - Gerenciamento de RH 26

27 ÁGUAS SALINAS classe especial: águas destinadas: a) à preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral; e b) à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas. classe 1: águas que podem ser destinadas: a) à recreação de contato primário, conforme Resolução CONAMA no 274, de 2000; b) à proteção das comunidades aquáticas; e c) à aqüicultura e à atividade de pesca. classe 2: águas que podem ser destinadas: a) à pesca amadora; e b) à recreação de contato secundário. classe 3: águas que podem ser destinadas: a) à navegação; e b) à harmonia paisagística. TH036 - Gerenciamento de RH 27

28 ÁGUAS SALOBRAS classe especial: águas destinadas: a) à preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral; e, b) à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas. classe 1: águas que podem ser destinadas: a) à recreação de contato primário, conforme Resolução CONAMA no 274, de 2000; b) à proteção das comunidades aquáticas; c) à aqüicultura e à atividade de pesca; d) ao abastecimento para consumo humano após tratamento convencional ou avançado; e e) à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película, e à 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: a) à pesca amadora; e b) à recreação de contato secundário. classe 3: águas que podem ser destinadas: a) à navegação; e b) à harmonia paisagística. TH036 - Gerenciamento de RH 28

29 Corpo de água Parâmetro DBO (mg/l) OD (mg/l) Turbidez (UNT) Fósforo total (mg/l) Nitrato (mg/l) Mercúrio (mg/l) 2,4-D (ug/l) Coliformes (NMP/100mL)* Clorofila a (ug/l) Dens. de cianobactérias (cel/ml) Classe ,020/0,025/0,1 10 0,0002 4, Classe ,030/0,050/0,1 10 0,0002 4, TH036 - Gerenciamento de RH 29

30 Balneabilidade Resolução CONAMA 274/2000 Avaliação: Excelente Muito boa Satisfatória Coliformes fecais: < 250 < 500 < 1000 Escherichia coli: < 200 < 400 < 800 Enterococos: < 25 < 50 < 100 Imprória: não atendimento aos anteriores na região: enfermidades transmissíveis por via hídrica sinais de poluição por esgoto, perceptíveis pelo olfato ou visão presença de resíduos tóxicos, óleos e graxas presença de parasitas ou hospedeiros infectados TH036 - Gerenciamento de RH 30

31 Corpo de água Mananciais Águas de classe especial PROIBIDO: Lançamento de: esgotos domésticos e industriais (bruto ou tratado) lixo pesticida fertilizante TH036 - Gerenciamento de RH 31

32 Corpo de água Teores desprezíveis Óleos e Graxas Materiais flutuantes Espumas artificiais Corantes artificiais Substâncias que formem depósitos objetáveis Substâncias que comuniquem odor ou gosto TH036 - Gerenciamento de RH 32

33 Limitação das fontes de poluição Resolução CONAMA 357/05 cap.iv Decreto nº /PR de 17/04/74 Nacional Estadual TH036 - Gerenciamento de RH 33

34 Efluentes Resolução CONAMA 430/2011 dispõe sobre condições, parâmetros, padrões e diretrizes para gestão do lançamento de efluentes em corpos de água receptores, alterando parcialmente e complementando a Resolucão CONAMA 357/05 Alguns limites de parâmetros de controle: Parâmetro Temperatura Óleos minerais (mg/l) Chumbo (mg/l) Mercúrio (mg/l) Sulfetos (mg/l)... Efluente < 40 e nao deve ultrapassar 3 C da T do rio < 20 0,5 0,01 1,0 TH036 - Gerenciamento de RH 34

35 Outras considerações Filme x foto Indicadores biológicos Integridade do corpo hídrico Desvio com relação ao natural Bom estado ecológico União Européia TH036 - Gerenciamento de RH 35

36 Corpo de água Portaria nº. 20 de 12/05/ SUREHMA - atual SUDERHSA Enquadra os cursos d água da Bacia do Rio Iguaçu Lei 9433/07

37 Lei 9433/97 Uma das diretrizes da Política Nacional de Recursos Hídricos: gestão sistemática dos recursos hídricos, sem dissociação dos aspectos de quantidade e qualidade TH036 - Gerenciamento de RH 37

38 Resolução CONAMA 357/05 Os efluentes não poderão conferir ao corpo receptor características em desacordo com as metas (intermediária/final) do seu enquadramento. As metas de qualidade da água deverão ser atingidas em regime de vazão de referência Quando a vazão estiver abaixo da vazão de referência poderão ser estabelecidas restrições de lançamentos. No Estado do Paraná: Q 95% Antes era Q 10,7 TH036 - Gerenciamento de RH 38

39 Distribuição temporal da vazão Q x t: Influência da distribuição da chuva (e degelo da neve) Modificações dos hidrogramas: Represamento (picos de Q serão amortecidos) Urbanização e canalização (Ex.: maior área impermeável maior escoamento superficial concentrado) Uso da água (Ex.: irrigação: maior consumo na fase de crescimento da planta) Do ponto de vista da qualidade da água: Estudo de cargas pontuais: caso crítico quando ocorrem baixas vazões TH036 - Gerenciamento de RH 39

40 Vazão mínima Q 10,7 Vazão mínima de 7 dias com tempo de retorno de 10 anos. Menor vazão que ocorreu em 7 dias consecutivos no período considerado ordenar a vazão em ordem crescente a probabilidade cumulativa de ocorrência é dada por: m p N 1 o tempo de retorno é dado por: T 1 p m: rank N: total de amostras TH036 - Gerenciamento de RH 40

41 Q 95% Vazão com 95% de permanência Em 5% do tempo a vazão está abaixo desse valor. Curva de permanência método estatístico TH036 - Gerenciamento de RH 41

42 Controle Na zona de mistura dos efluentes poderão ser admitidos valores em desacordo com os previstos na respectiva classe de enquadramento, desde que: não comprometam a integridade do corpo de água como um todo não exista risco significativo à saúde humana, considerando as possíveis exposições da população não causem a letalidade de organismos que passem através da zona de mistura não gerem cor, odor ou depósitos objetáveis

43 Efluente industrial Portaria nº. 020/96 - SUDERHSA ETA Indústria ETE Art.2 - parágrafo 5º.: Para preservação do recurso hídrico qualquer captação em curso de água realizada por indústria instalada no Estado do Paraná deverá ter o lançamento de seus efluentes à montante do ponto de captação. TH036 - Gerenciamento de RH 43

44 Exercício 1 Na figura 1 é mostrado o uso e ocupação do solo de uma bacia hidrográfica. Há um predomínio de agricultura irrigada. Os usos do reservatório são para abastecimento de água da região, atendendo também uma população fora da bacia, e para geração de energia. Você faz parte de uma equipe que está iniciando um plano de gestão dos recursos hídricos para a área. Atenção para as exigências legais e técnicas. A bacia é grande e numa análise do uso e ocupação do solo, a equipe decidiu que seria mais eficiente tratar a bacia em áreas menores. Propor divisão da bacia, desenhando as unidades de gestão na figura, justificando sua decisão. É preciso fazer um diagnóstico da área. Por onde vocês começariam? Quais dados devem ser levantados? Citar problemas potenciais com relação aos usos e de qualidade da água na bacia No caso de conflito de usos da água, por exemplo, em época de seca, o que preconiza a legislação? TH036 - Gerenciamento de RH 44