Os desafios da gestão de recursos hídricos e as ações para redução do potencial de escassez de água

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1 Os desafios da gestão de recursos hídricos e as ações para redução do potencial de escassez de água Mierzwa, José Carlos Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Av. Prof. Almeida Prado, 83 Travessa 2 Prédio da Engenharia Civil, São Paulo/SP CEP mierzwa@usp.br Resumo Este trabalho discute os principais aspectos associados à ocorrência de escassez de água no país, principalmente, nas grandes regiões metropolitanas. Uma análise dos dados relacionados à disponibilidade natural de água e distribuição da população no território Nacional permite identificar que uma das principais causas da escassez de água está associada ao padrão de ocupação do território, ou seja, nas regiões com maior disponibilidade de água há uma menor ocupação. Outro aspecto associado à escassez de água observado é a grande demanda nos centros urbanos, principalmente pela falta de monitoramento do consumo em edifícios residenciais e comerciais e as perdas que ocorrem na rede de distribuição, em decorrência de um descontrole sobre o uso e ocupação do solo. Associada à demanda excessiva nos grandes centros urbanos, deve-se considerar, ainda, os baixos índices de coleta e tratamento de esgotos, o que resulta na poluição dos recursos hídricos, inviabilizando a sua utilização. Neste cenário, as ações para minimizar os problemas de escassez de água devem ser abordadas de uma forma integrada, inicialmente por meio de ações que reduzam a demanda de água e as perdas no sistema de distribuição, permitam a melhoria dos níveis de coleta e tratamento de esgotos. Com a implantação de sistemas adequados de tratamento de esgotos, os programas de reúso se tornam uma opção adequada para minimizar a captação de água dos mananciais disponíveis. Este trabalho apresentou e discutiu todos os temas associados ao problema de escassez de água e apresentou as principais opções para ó seu controle, demonstrando que uma atuação integrada dos diversos setores da sociedade e órgãos governamentais possibilitará a minimização destes problemas. Introdução Como resultado das condições climáticas desfavoráveis a partir do final de 2013, uma ameaça sempre presente nos grandes centros urbanos, especialmente da Região Sudeste do Brasil, se tornou mais evidente, a escassez de água. A questão da escassez de água, condição normalmente vinculada às regiões áridas e semiáridas do país, resultante da baixa disponibilidade natural. Com o passar do tempo, em função de um padrão inadequado de uso e ocupação do solo, este problema também começou a ser observada em regiões com índices pluviométricos elevados, principalmente nas grandes regiões metropolitanas do país. Um aspecto relevante a ser considerado na avaliação do potencial de escassez de água em uma determinada região é o índice desenvolvido pela pesquisadora Malin

2 Falkenmark (Falkenmark, et al., 1989). Este índice relaciona a disponibilidade anual de água por pessoa e os potenciais problemas associados à gestão de recursos hídricos. Com os dados de disponibilidade natural de água e de população de uma determinada região é possível, com base no índice proposto por Falkenmark, avaliar o potencial de ocorrência de escassez de água nesta região. Ressalta-se que, além da disponibilidade natural, outros fatores têm impacto significativo sobre a disponibilidade hídrica de uma região, como demanda excessiva e a poluição dos recursos hídricos disponíveis (Mierzwa e Hespanhol, 2005). Tomando como base os dados de disponibilidade de água das principais regiões geográficas do país e da maior região metropolitana do país, a Região Metropolitana de São Paulo, são discutidos neste artigo os principais aspectos associados à ocorrência de escassez de água e as ações para minimizar a sua ocorrência em áreas específicas. Disponibilidade natural e demandas de água No Brasil, o tema relacionado à escassez de água, sempre esteve relacionado às condições climáticas desfavoráveis no Nordeste, principalmente nas regiões áridas e semiáridas, enquanto nas demais regiões sempre foi consenso que o Brasil era um país com abundância de recursos hídricos. A hipótese de abundância se estabeleceu em função da grande abundância de rios de grande porte distribuídos pelo país, como Amazonas, São Francisco, Paraná e Tietê, entre outros. Contudo, um aspecto relevante para a avaliação da abundância ou não de recursos hídricos, é o número de pessoas que fazem uso dos mesmos, sendo possível avaliar o potencial de conflitos associados ao gerenciamento de recursos hídricos, conforme foi proposto por Falkenmark em 1989 (Tabela 1). Comparativamente, a Figura 1, apresenta os índices de disponibilidade específica por região geográfica brasileira e para a Região Metropolitana de São Paulo. Tabela 1 Relação entre Disponibilidade Específica de Água e Conflitos Potencial pelo Uso da Água Índice Disponibilidade Específica de Água (m 3 /ano.habitante) 1 DEA > DEA > DEA > DEA 500 Tendência para o Surgimento de Estresse Ambiental e Geração de Conflitos Sem tendências para o surgimento de estresse ambiental ou conflitos. Quantidade da água suficiente para o atendimento das necessidades humanas e do meio ambiente. Tendência ao surgimento de pequenas disputas com relação ao uso da água devido, principalmente, a processos isolados de poluição, que podem causar efeitos adversos ao meio ambiente. Tendência ao surgimento de estresse ambiental devido ao comprometimento da capacidade natural de autodepuração e contaminação do ambiente aquático e surgimento de conflitos relacionados ao uso da água, causados por problemas generalizados de poluição, podendo contribuir para a redução da disponibilidade dos recursos hídricos e necessidade de redução na intensidade, ou interrupção de algumas atividades humanas. Probabilidade de ocorrência de graves problemas ambientais, podendo comprometer a qualidade de vida da população em geral, intensificando-se ainda mais os conflitos relacionados ao uso da água. Problemas Associados ao Gerenciamento Hídrico Sem problemas ou problemas limitados. Problemas gerais de gerenciamento. Grande pressão sobre os recursos hídricos. Escassez crônica de água.

3 5 DEA < 500 Fonte: Mierzwa, 2002 Condição crítica com relação ao estresse ambiental e a geração de conflitos com relação ao uso da água, devendo-se priorizar o abastecimento doméstico, a produção de alimentos básicos e a proteção do meio ambiente, restringindo-se as atividades industriais àquelas extremamente necessárias. Além do limite de disponibilidade de água. Figura 1 Índices de disponibilidade específica de água nas principais regiões geográficas do Brasil e na RMSP Analisando-se a Figura 1 e comparando os dados de disponibilidade específica de água da Tabela 1, verifica-se as condições relacionadas aos recursos hídricos na RSMP são bastante críticos, pois estão abaixo do valor considerado crítico pelo índice proposto por Falkenmark. Uma avaliação relacionada à demanda de água na RMSP para abastecimento humano, uso, industrial, uso agrícola e geração de energia resultou no gráfico mostrado na Figura 2, obtida a partir dos dados disponíveis na página eletrônica do Departamento de Água e Energia Elétrica do Estado de São Paulo em Figura 2 Demanda específica de água na RSMP

4 Comparando-se os dados da demanda total de água na RMSP, que é de 189 m 3 /ano.hab (Figura 2), com a disponibilidade natural 133 m 3 /ano.hab (Figura 2), verifica-se que há um déficit de água de 56 m 3 /ano.hab, que é suprido pela importação de água de outras bacias hidrográficas, principalmente da Bacia dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí, através do Sistema Cantareira. Este déficit equivale a uma vazão de, aproximadamente, 35 m 3 /s, a qual já supera a disponibilidade do Sistema Cantareira, cuja vazão outorgada em 2004, por um prazo de dez anos, é de 31 m 3 /s (ANA, DAEE, 2013). Escassez induzida de água Associado ao fato da demanda de água ser superior à disponibilidade natural em algumas regiões, deve-se considerar, ainda, a questão dos esgotos gerados nos grandes centros urbanos, cujos índices de coleta e tratamento são significativamente baixos. De acordo com os dados do Sistema Nacional de Informações do Setor de Saneamento (SNIS, 2014), os índices de coleta e tratamento de esgotos nas diversas regiões geográficas do Brasil são bastante baixo, mesmo para na regiões mais desenvolvidas do país. Na tabela 2 são apresentados os dados de coleta e tratamento de esgotos por região geográfica do país. Tabela 2 Índices de coleta e tratamento de esgotos nas regiões geográficas do país Região Índice de coleta (%) Índice de tratamento dos Total Urbano esgotos gerados (%) Norte 9,2 11,9 14,4 Nordeste 22,2 29,4 31,0 Sudeste 75,4 80, Sul 36,6 42,7 36,2 Centro-oeste 42,7 47,1 44,2 No caso específico da RMSP, o índice de tratamento de esgotos pode ser obtido com base no levantamento dos dados relacionados à capacidade atual de tratamento das cinco estações existentes, Barueri, ABC, Parque Novo Mundo, São Miguel e Suzano, a partir dos dados disponibilizados na página eletrônica da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Tabela 3). Tabela 3 Dados sobre o tratamento de esgotos pelas principais Estações de RMSP Estação de tratamento Capacidade de projeto (m 3 /s) Tratamento atual (m 3 /s) Barueri 9,5 9,7 ABC 3,0 1,9 Parque Novo Mundo 2,5 2,5 São Miguel 1,5 0,8 Suzano 1,5 0,8 Total 18,0 15,7 Fonte: SABESP, 2014 ( Considerando-se ainda as informações disponibilizadas na página eletrônica da Companhia de Saneamento, verifica-se que a capacidade total das estações de tratamento de água da RMSP é de, aproximadamente, 67,7 m 3 /s e que a perda de

5 água é de 33,5% (SNIS, 2014), o índice de tratamento de esgotos na RMSP é de, apenas, 35%. Esta condição, considerando-se que a maior parte dos esgotos gerados na RMSP acabam atingindo o Rio Tietê, leva a um processo de escassez induzido, uma vez que a disponibilidade de água não está associada apenas a sua quantidade, mas principalmente a sua qualidade. Os esgotos lançados sem tratamento no Rio Tietê acabam inviabilizando a utilização das suas águas por várias cidades ao longo do seu percurso. De acordo com os dados de monitoramento de qualidade da água superficial, realizado pela Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB), o Índice de Qualidade de Água do Rio Tietê entre os municípios de Suzano, até Laranjal Paulista, varia entre ruim e péssimo (CETESB, 2014). As condições apresentadas agravam o problema de escassez de água, uma vez que uma fonte com potencial para atendimento das demandas para usos urbanos, industriais e agrícolas não pode ser utilizada em função da poluição. Apenas para efeito de comparação, as vazões, mínima e máxima, do rio Tietê no ponto junto ao Reservatório Pirapora foi de 90 e 240 m 3 /s (CETESB, 2014). Condições para a escassez induzida de água e as ações para minimizar a sua ocorrência Considerando-se os dados apresentados, principalmente para a RMSP, verifica-se que a condição de escassez de água é resultado de uma combinação de fatores que podem ser controlados por meio de ações integradas de planejamento. Para uma melhor compreensão das condições que podem resultar na escassez induzida de água, na Tabela 4 são apresentadas as principais causas para a sua ocorrência, com a indicação das condições para a sua ocorrência. Tabela 4 Causas para a ocorrência de escassez induzida de água e condições para a sua ocorrência Causas da escassez induzida Demanda excessiva Perdas na rede de distribuição Poluição dos cursos d água disponíveis Condições para a sua ocorrência - Concentração populacional, a demanda pode superar a disponibilidade natural; - Uso de dispositivos hidráulicos ineficientes, resulta em consumo excessivo de água para o desenvolvimento das atividades desenvolvidas; - Inexistência de dispositivos de monitoramento do consumo de água, principalmente em prédios de apartamentos. - Problemas com a infraestrutura de distribuição de água existente. Redes muito antigas; - Alteração do padrão de uso e ocupação do solo. Substituição de residências unifamiliares por prédios de apartamentos, obrigando a operação do sistema de distribuição com pressão superior à de projeto. - Baixos índices de coleta e tratamento de esgotos, resultando na poluição dos cursos de água e inviabilização da sua utilização para abastecimento.

6 Considerando-se as principais causas responsáveis pela ocorrência da escassez de água, as medidas a serem adotadas exigem uma ação conjunta de todos os setores da sociedade, visando minimizar a sua ocorrência. Para o caso de regiões que já sofrem com os problemas de escassez e considerandose as informações da Tabela 4, as primeiras ações para reduzir a pressão sobre os recursos hídricos são: utilização de medição individualizada do consumo de água, principalmente em prédios de apartamentos; incentivo à utilização de dispositivos hidráulicos que apresentem menor consumo de água; melhor controle do uso e ocupação do solo, minimizando-se alterações significativas na pressão de operação da rede de distribuição; melhoria dos índices de coleta e tratamento de esgotos, com a utilização de tecnologias de tratamento mais eficientes; implantação de programas de reúso de água. Com base em um estudo realizado em Recife-PE por Coêlho e Maynard (1997), foi verificado que a medição individualizada de vazão em prédios de apartamentos possibilitou a redução média do consumo de água foi de quase 32%. Este valor pode representar uma parcela significativa da demanda de água de muitas regiões do país, onde os edifícios residenciais ou comerciais são predominantes. Atualmente, é possível encontrar no mercado, torneiras, duchas, chuveiros e misturadores que apresentam menor consumo de água em comparação aos equipamentos tradicionais. Como referência, os dados apresentados no Manual de Conservação e Reúso de Água em Edificações (ANA, FIESP, SINDUSCON, 2005), o potencial de redução de consumo de água com a utilização de equipamentos pode variar de 24%, com o uso de arejadores, até 58%, com a utilização de torneiras eletrônicas. A adoção das duas medidas anteriores irá resultar na redução da perda de água nos sistemas de distribuição, uma vez que uma menor vazão de água deverá ser distribuída, ou seja, a pressão de operação poderá ser reduzida, diminuindo os vazamentos e também a ocorrência de rupturas da rede. Um melhor planejamento no uso e ocupação do solo também é fundamental para a redução das perdas de água no sistema de distribuição, uma vez que a alteração o padrão de ocupação e a expansão da área urbana irá resultar na necessidade de distribuição de uma maior vazão de água utilizando-se a mesma infraestrutura disponível. A questão da coleta e tratamento de esgotos é uma questão fundamental, não apenas do ponto de vista de escassez de água, mas também de saúde pública e econômica, em função da perda do potencial de exploração de lazer e turístico próximas aos cursos d água que recebem estes esgotos. Com a adoção de tecnologias mais modernas de tratamento, é possível assegurar que a qualidade do esgoto tratado permita o seu lançamento sem resultar em impactos significativos na qualidade do corpo receptor, possibilitando a utilização de suas águas para o atendimento das demandas dos municípios existentes ao longo do seu trajeto.

7 Além da redução da poluição, a adoção de tecnologias mais modernas de tratamento possibilitará a obtenção de um efluente tratado com qualidade suficiente para ser utilizado em várias aplicações, ou seja, permite viabilizar a adoção da prática de reúso. Como exemplo, pode-se destacar o projeto de reúso implantado em uma parceria entre a Odebrecht e SABESP, para viabilizar o reúso de água a partir dos esgotos da Estação de Tratamento do ABC (AQUAPOLO Ambiental, 2011). O projeto já implantado, com capacidade de produção de até 1000 L/s, possibilita a obtenção de água de reúso para utilização no Polo Petroquímico de Capuava. Com a adoção destas ações, os problemas associados à escassez de água podem ser significativamente reduzidos, o que demonstra a necessidade de uma maior integração entre os diversos setores da sociedade para a busca de soluções sustentáveis para os problemas da urbanização. Conclusões A escassez de água é um tema bastante discutido na atualidade, principalmente nas regiões mais urbanizadas do país e que a sua ocorrência decorre de uma associação de três fatores específicos, baixa disponibilidade natural, demanda excessiva e poluição dos recursos hídricos disponíveis. Dos três fatores identificados, a demanda excessiva e os problemas de poluição são os mais relevantes, uma vez que eles decorrem da falta de um planejamento integrado do uso dos recursos hídricos. Medidas simples de redução de consumo e medição individualizada podem ter um reduzir de maneira significativa a pressão sobre os recursos hídricos, de maneira direta e indireta. A poluição pelo lançamento de esgotos é um tema que deve ser devidamente considerado, pois a sua ocorrência leva a uma condição de escassez bastante severa, além de comprometer a utilização dos cursos d água para fins paisagísticos e turístico, o que resulta em perdas econômicas significativas. Assim, o desenvolvimento de uma ação integrada entre os diversos setores da sociedade e órgãos de governos irá permitir a implantação de ações para minimizar os impactos da escassez de água em regiões críticas. Referências Agência Nacional de Águas (ANA) e Departamento de Águas e Energia Elétrica (DAEE). Dados de referência acerca da outorga do sistema Cantareira. Agosto de 2013 ( Agência Nacional de Água (ANA); Federação das Indústrias do Estado de São Paulo (FIESP) e Sindicato da Indústria da Construção do Estado de São Paulo (SINDUSCON-SP). Conservação e reúso de água em edificações (file:///c:/projeto%20resag/conservacao-e-reuso-de-aguas-2005.pdf). AQUAPOLO Ambiental. Projeto AQUAPOLO - Porque ele é uma das saídas para a nossa região. AQUAPOLO Ambiental, Ano 1, n 1, Setembro de Coêlho, Adalberto Cavalcanti e Maynard, João Carlos De Britto. Medição individualizada de apartamentos em edifícios multi-familiares. In: 19º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, Anais. Foz do Iguaçu: ABES, p Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB). Qualidade das águas superficiais no estado de São Paulo, [recurso

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