I Curso de Verão em Limnologia
25 Fevereiro, 2015
Nei K. Leite
Contexto histórico
ü Último grande período glacial (Laurenciano)
ü Ocupação das zonas mais quentes
ü Captação de água subt...
Contexto histórico
ü registros arqueológicos mostram que a tecnologia de
construção de poços de água datam de tempos pré-
...
Contexto histórico
üNecessidade de extração de sal, estimulou perfurações de
poços profundos na China
ü O sistema de perfu...
Contexto histórico
ü Hieróglifos egípcios indicam construção de poços há 2.100 A.C.
ü Poço artesiano mais antigo , perfura...
Contexto histórico
ü Desde os primórdios, a importância da água subterrânea era
reconhecida ® fonte de abastecimento em zo...
ü Até a década de 1950, o termo água subterrânea
referia-se a água da zona saturada do subsolo, capaz de
abastecer um poço...
Distribuição de água na Terra
Distribuição espacial e quantitativa da água
subterrânea no planeta
Ciclo hidrológico
Trenberth et al., 2007
Definições e terminologia
Água subterrânea refere-se a toda água que ocorre abaixo
da superfície de uma determinada área, ...
Definições e terminologia
ü No processo de infiltração (unidimensional), a água
entra no solo (ou seja, é o movimento para...
Definições e terminologia
Zona
não-saturada
Zona
saturada
‘
Zona de umidade
no solo
Franja de
capilaridade
Zona
intermediá...
Ocorrência, qualidade e usos
ü As águas subterrâneas (10.360.230 km3) são
aproximadamente 100 vezes mais abundantes do que...
ü O subsolo tem capacidade de estocar 10,4 milhões de
km3 de água subterrânea doce (30% total), que
constituem 97% de água...
Componentes do
balanço hídrico
Eurasia África América
do Norte
América
do Sul
Austrália Superfície
terrestre*
Precipitação...
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Reservas de água
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Aquífero Guarani
Aquífero Guarani
Fonte: DAEE / Embrapa Meio Ambiente
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1.195.200 km2
Reserva de água no Brasil
48.000 km3
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Uso da água
Preservação de fauna e flora
Usos múltiplos da água Abastecimento Público Indústria
Irrigação Aqüacultura
Navegação
Geraçã...
O principal uso da água no planeta é agrícola!!!
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Legislação
“ÁGUAS SUBTERRÂNEAS SÃO DE DOMINIALIDADE
DOS ESTADOS E DO DISTRITO FEDERAL”
Índice de Qualidade
• Conjunto de indicadores ponderados
§ Fornecem informações simplificadas
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Índice de qualidade de água
Faixas de IQA
utilizadas nos
seguintes
Estados: AL,
MG, MT, PR,
RJ, RN, RS
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Índice de Qualidade Natural das Águas
Subterrâneas – IQNAS
• Hão poucas referências sobre a qualidade da água
subterrânea
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• A formulação matemática foi a mesma utilizada para o
IQA da CETESB, ou seja, um produto dos valores de
qualidade da água...
Informações técnicas
Total de Poços Cadastrados:
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Atualizado em : 09/02/2015
Siagas
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Crise hídrica
Fatos
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Cerca de 80% dos brasileiros estão
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Cientistas afirmam que o
desmatamento seria a principal
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Em 2009, Antônio Nobre
alertou que o desmatamento
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Solução do momento?
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ü Seminário à imprensa 09/12/2014
ü ABAS defendeu o uso das águas subterrâneas no
enfrentamento da atual crise hídrica
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Fatores de competitividade
ü A notável capacidade de armazenamento dos aquíferos
ü A potabilidade natural e maior proteção...
http://glo.bo/1F3nfPM
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  1. 1. I Curso de Verão em Limnologia 25 Fevereiro, 2015 Nei K. Leite
  2. 2. Contexto histórico ü Último grande período glacial (Laurenciano) ü Ocupação das zonas mais quentes ü Captação de água subterrânea – Importante posessão dos povos primitivos ü Inicialmente, buracos d’água no solo ü Com o passar do tempo, as necessidades de sobrevivência induziram o desenvolvimento do conhecimento
  3. 3. Contexto histórico ü registros arqueológicos mostram que a tecnologia de construção de poços de água datam de tempos pré- históricos (~ 8.000 anos) ü Jericó (Palestina), a cidade mais antiga do mundo, já possuía uma cacimba integralmente revestida por tijolos
  4. 4. Contexto histórico üNecessidade de extração de sal, estimulou perfurações de poços profundos na China ü O sistema de perfuração era conhecido como agitador ü Tinha aproximadamente 10 m de altura e todas as partes eram compostas de madeira (principalmente bambú) üO impulso das batidas atingia cerca de 136 kg, perfurando poços com profundidade de até 600 m, em um prazo de até 3 anos para sua conclusão
  5. 5. Contexto histórico ü Hieróglifos egípcios indicam construção de poços há 2.100 A.C. ü Poço artesiano mais antigo , perfurado no oásis de Kharga, com prof. ~ 100 m Utilização principal na irrigação (300k ha de terras férteis) O instrumento que viabilizava as perfurações era a picota (shaduf), construída com 2 pedaços longos e articulados de madeira
  6. 6. Contexto histórico ü Desde os primórdios, a importância da água subterrânea era reconhecida ® fonte de abastecimento em zonas áridas ü A partir da Revolução Industrial, sua importância passou a ser reconhecida na Europa ® aumento populacional e atividades industriais ü Nos EUA, a utilização deste recurso foi a base do desenvolvimento da maior economia de todos os tempos, em uma região próxima de 3M km2, de clima semi-árido ü No Brasil, a captação para abastecimento das populações vem sendo realizada desde os tempos coloniais ü Sua importância na região semi-árida do NE foi reconhecida desde os primórdios da sua ocupação
  7. 7. ü Até a década de 1950, o termo água subterrânea referia-se a água da zona saturada do subsolo, capaz de abastecer um poço para atendimento de certa demanda ü A partir da década de 1960, a evolução da Informática e a necessidade de uma abordagem quanto à qualidade e quantidade, passaram a considerar a extensão da unidade aquífera ü A partir da década de 1970, houve a percepção de que os processos físicos, químicos e microbiológicos exercia forte transformação na qualidade da água Contexto histórico
  8. 8. Distribuição de água na Terra
  9. 9. Distribuição espacial e quantitativa da água subterrânea no planeta
  10. 10. Ciclo hidrológico Trenberth et al., 2007
  11. 11. Definições e terminologia Água subterrânea refere-se a toda água que ocorre abaixo da superfície de uma determinada área, compreendendo: § água do solo § água da zona não-saturada § água da zona saturada § água de camadas aflorantes muito permeáveis (aquífero livre) § água de camadas encerradas entre outras relativamente menos permeáveis (aquífero confinado) § água de camadas relativamente argilosas (aqüitardes) § água de camadas muito argilosas (aqüicludes)
  12. 12. Definições e terminologia ü No processo de infiltração (unidimensional), a água entra no solo (ou seja, é o movimento para dentro da interface solo-ar) ü Quando a água percorre o solo falamos em percolação (tridimensional) ü Por definição, água subterrânea é aquela que preenche os vazios do solo e das rochas ü A superfície limite entre as zonas aerada e saturada é chamada de lençol freático ü Recarga é o processo pelo qual a água se move da zona não saturada (aerada) para a zona saturada
  13. 13. Definições e terminologia Zona não-saturada Zona saturada ‘ Zona de umidade no solo Franja de capilaridade Zona intermediária ‘ Água Subterrânea
  14. 14. Ocorrência, qualidade e usos ü As águas subterrâneas (10.360.230 km3) são aproximadamente 100 vezes mais abundantes do que as águas superficiais dos rio e lagos (92.168 km3) ü Embora armazenadas nos poros e fissuras milimétricas das rochas, ocorrem em grandes extensões, distribuídas em uma área aproximada de 134,8 milhões de km2 (Shikmanov, 1998) ü Quantidade passível de ser captada (<4k m de prof) Umidade do solo Zona não-saturada até 750 m 750 m a 4.000 m
  15. 15. ü O subsolo tem capacidade de estocar 10,4 milhões de km3 de água subterrânea doce (30% total), que constituem 97% de água doce, no estado líquido, presente nas terras emergentes ü Águas subterrâneas de origem meteórica (~750 m) correspondem a 4,2 milhões de km3 participando ativamente no mecanismo de renovação das águas na Terra – Ciclo Hidrológico ÞÞÞÞ 13.000 km3/ano descarga dos rios ü Estas águas são recarregadas naturalmente pela infiltração de uma fração das infiltrações Ocorrência, qualidade e usos
  16. 16. Componentes do balanço hídrico Eurasia África América do Norte América do Sul Austrália Superfície terrestre* Precipitação 728 686 670 1650 440 834 Evapotranspiração 430 547 383 1065 393 540 Descarga total dos rios 298 139 287 585 47 294 Escoamento superficial 216 91 203 375 40 204 Contribuição subterrânea 82 (27%) 48 (34%) 84 (29%) 210 (35%) 7 (15%) 90 (30%) * Excluindo calotas polares e glaciares, a superfície terrestre é de aproximadamente 128.000.000 km2 Valores em km3/ano Zektser & Loaiciga, 1993 Ocorrência, qualidade e usos
  17. 17. Recursos hídricos subterrâneos Brasileiros Reservas de água subterrânea 112.000 km3 = 1,12 x 1017 l (~1,1%) Contribuição multianual média à descarga dos rios 2.400 km3 / ano (~18,5%) (Rebouças, 1988)
  18. 18. Aquífero Guarani
  19. 19. Aquífero Guarani Fonte: DAEE / Embrapa Meio Ambiente Área 1.195.200 km2 Reserva de água no Brasil 48.000 km3 (~43% do total)
  20. 20. Uso da água
  21. 21. Preservação de fauna e flora Usos múltiplos da água Abastecimento Público Indústria Irrigação Aqüacultura Navegação Geração de energia elétricaRecreação
  22. 22. O principal uso da água no planeta é agrícola!!!
  23. 23. = irrigação de culturas
  24. 24. Legislação “ÁGUAS SUBTERRÂNEAS SÃO DE DOMINIALIDADE DOS ESTADOS E DO DISTRITO FEDERAL”
  25. 25. Índice de Qualidade • Conjunto de indicadores ponderados § Fornecem informações simplificadas importantes para tomadas de decisões § Pode apresentar erros pela simplificação Indicadores de qualidade de água pH Condutividade DBO OD Coliformes fecais Nitrogênio total Fósforo total Temperatura Turbidez Toxicidade Carbono Orgânico Diversidade biológica
  26. 26. Índice de qualidade de água Faixas de IQA utilizadas nos seguintes Estados: AL, MG, MT, PR, RJ, RN, RS Faixas de IQA utilizadas nos seguinte Estados: BA, CE, ES, GO, MS, PB, PE, SP Avaliação da Qualidade da Água 91-100 80-100 Ótima 71-90 52-79 Boa 51-70 37-51 Razoável 26-50 20-36 Ruim 0-25 0-19 Péssima
  27. 27. Índice de Qualidade Natural das Águas Subterrâneas – IQNAS • Hão poucas referências sobre a qualidade da água subterrânea • O IQNAS incorpora um número limitado de variáveis, garantindo praticidade no seu cálculo • As variáveis utilizadas são parâmetros químicos mais significativos para se avaliar a qualidade natural das águas subterrâneas (pH, Cl-, SDT, Dureza, F-, N-NO3) • As variáveis escolhidas são aquelas, dentro da disponibilidade de dados, ou seja, são as análises químicas das águas subterrâneas mais frequentemente realizadas
  28. 28. • A formulação matemática foi a mesma utilizada para o IQA da CETESB, ou seja, um produto dos valores de qualidade da água subterrânea para cada parâmetro químico escolhido (Qi), elevado ao peso atribuído a cada variável (wi) IQNAS = Produto (Qi wi) = Q1 w1 x Q2 w2 x Q3 w3 ....Qn wn • A escala escolhida para o IQNAS foi a seguinte: nota de 80 a 100 (qualidade ótima), de 52 a 79 (boa), de 37 a 51 (aceitável), de 0 a 36 (imprópria) Índice de Qualidade Natural das Águas Subterrâneas – IQNAS
  29. 29. Informações técnicas Total de Poços Cadastrados: 257.885 SC: 7.263 (2,8% do total) Atualizado em : 09/02/2015 Siagas • entrada de dados relativos às águas subterrâneas; • disponibilização de dados via web • visualização e interpretação de dados, Sistema de Informações Geográficas Geral Construtivo Geológicos Hidrogeológicos Teste de bombeamento Análises químicas
  30. 30. Crise hídrica Fatos Amazônia possui 50% da água, porém apenas 4% da população Cerca de 80% dos brasileiros estão Concentrados em megalópoles Muitas destas cidades encontram- se sob estresse hídrico, devido ao rápido crescimento demográfico Os dados ao lado referem-se a cidades com mais de 1 milhão de habitantes
  31. 31. Cientistas afirmam que o desmatamento seria a principal causa da seca Em 2009, Antônio Nobre alertou que o desmatamento poderia interferir no funcionamento da floresta Afetando os “rios voadores” Segundo este pesquisador, sem estes, a área compreendendo 70% do PIB Sulamericano poderia se tornar um deserto
  32. 32. http://riosvoadores.com.br/o-projeto/fenomeno-dos-rios-voadores/
  33. 33. Solução do momento? http://www.aesabesp.org.br/component/content/article/75-boletim-aesabesp/2382-abas- aponta-agua-subterranea-como-a-solucao-do-momento.html
  34. 34. ü Seminário à imprensa 09/12/2014 ü ABAS defendeu o uso das águas subterrâneas no enfrentamento da atual crise hídrica ü Everton de Oliveira (empresário, geólogo e secretário executivo) explicou consumo cotidiano deste recurso ü Cláudio Pereira de Oliveira (presidente) apresentou a grande extensão, com foco no Guarani, ressaltando que devido ao estado em que se encontra, seria a solução no curto prazo ü Marcelo Morgado (engenheiro químico) argumentou que o enfrentamento à crise necessita de variadas intervenções (desperdício, reúso, dessalinização, condensação) Solução do momento?
  35. 35. Fatores de competitividade ü A notável capacidade de armazenamento dos aquíferos ü A potabilidade natural e maior proteção da qualidade dispensam os investimentos em tratamento ü A forma extensiva de ocorrência das águas subterrâneas possibilita captação onde ocorrem as demandas ü Os prazos de execução das obras de captação são relativamente pequenos ü Os investimentos são relativamente pequenos ü Os mananciais não sofrem o processo de assoreamento, não há perdas por evaporação
  36. 36. http://glo.bo/1F3nfPM 12/02/2015 20h44 - Atualizado em 12/02/2015 21h04 Especialistas dizem que crise hídrica era previsível desde 2013 http://agenciabrasil.ebc.com.br/geral/noticia/2015-02/sao-paulo-prepara-plano-de-contingencia-para-pior- cenario-de-crise-de-agua 13/02/2015 14h19 São Paulo prepara plano de contingência para pior cenário de crise de água http://folha.com/no1589353 13/02/2015 02h00 Com crise, supermercado terá ajuda para perfurar poço artesiano em SP http://folha.com/no1589236 12/02/2015 19h12 Cientistas reclamam da falta de ação dos governos contra a crise da água http://folha.com/no1589231 12/02/2015 19h20 Se continuar a chover, 'volume morto' se recupera em cem dias, diz consórcio http://folha.com/no1588937 12/02/2015 13h34 Rio quer dessalinizar água do mar para conter crise de abastecimento http://folha.com/no1588728 11/02/2015 21h37 Ato contra a crise hídrica fecha ruas no centro de SP e tem dois detidos http://folha.com/no1588134 11/02/2015 02h00 Menino do Acre 'bomba' na internet com brincadeira sobre seca paulista

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