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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
            SETOR DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS
               DEPARTAMENTO DE GEOCIÊNCIAS




                     RICARDO LETENSKI




O USO DA ÁGUA DE CHUVA EM POSTOS DE SERVIÇOS AUTOMOTIVOS NO
             ESPAÇO URBANO DE PONTA GROSSA, PR




                      PONTA GROSSA
                          2009
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
            SETOR DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS
               DEPARTAMENTO DE GEOCIÊNCIAS




                     RICARDO LETENSKI




O USO DA ÁGUA DE CHUVA EM POSTOS DE SERVIÇOS AUTOMOTIVOS NO
             ESPAÇO URBANO DE PONTA GROSSA, PR


                     Trabalho de Conclusão de Curso apresentado para
                     obtenção do título de graduado na Universidade
                     Estadual de Ponta Grossa, Área de Geografia.

                     Orientador: Prof. Dr. Mário Sérgio de Melo




                      PONTA GROSSA
                          2009
RICARDO LETENSKI




 O USO DA ÁGUA DE CHUVA EM POSTOS DE SERVIÇOS AUTOMOTIVOS NO
              ESPAÇO URBANO DE PONTA GROSSA, PR




Trabalho de Conclusão de Curso apresentado para obtenção do título de graduado
na Universidade Estadual de Ponta Grossa, Área de Geografia.



       Ponta Grossa,______de_____________________________de 2009.




                         Prof. Dr. Mário Sérgio de Melo
                         Pós-Doutor em Sedimentologia
                     Universidade Estadual de Ponta Grossa




                      Profa. Dra. Maria Lígia Cassol Pinto
                              Doutora em Geografia
                     Universidade Estadual de Ponta Grossa




                     Prof. Dr. Alceu Gomes de Andrade Filho
                 Doutor em Engenharia Hidráulica e Saneamento
                     Universidade Estadual de Ponta Grossa




                             Prof. Luís André Sartori
                     Universidade Estadual de Ponta Grossa
Dedico aos autores dos meus dias
Teodósio e Edecléia (in memorian), que
me ensinaram a perseguir meus ideais.
AGRADECIMENTOS



      A minha Mãe Divina Espiritual e ao Pai Celeste.



      Ao Professor Orientador Dr. Mário Sérgio de Melo pela contribuição com seus
preciosos conhecimentos e sugestões na orientação deste trabalho.



       Aos funcionários dos Postos de Serviços Automotivos pela recepção,
fornecimento de informações e pela possibilidade acesso aos empreendimentos.



       Aos funcionários da Companhia de Saneamento do Paraná (SANEPAR) pela
disponibilização de dados, na pessoa de Fabiano Icker Oroski, Coordenador
Industrial da Unidade Regional Ponta Grossa.



      Ao Núcleo de Estudos em Meio Ambiente (NUCLEAM) pela atenção e
disponibilização de materiais, nas pessoas da Professora Maria Aparecida Hinsching
e do Professor Fernando Pilatti.



       Aos colegas de graduação pelo apoio e incentivo para realização deste
trabalho.



      A Tatiana Constantino pelo companheirismo, pela compreensão e dedicação.



      A família e aos amigos pelo amor e generosidade.



      A todos que de alguma maneira contribuíram com a conclusão dessa
pesquisa.
Às vezes, uma gota de chuva morre de medo ao cair no
oceano. O mar é gigantesco e ela sabe que ele ira engoli-la.
Todavia, segundos após cair sobre o mar a gota de chuva
percebe que deixou de ser uma gota e passou a ser o próprio
oceano...

                                          (Adriano Hungaro)
RESUMO


Os riscos de escassez de água, com qualidade e em quantidades suficientes para
atender às necessidades da população, estão sendo amplamente divulgados. Ponta
Grossa apresenta crescente demanda de água. A deficiência de saneamento diminui
a disponibilidade de água com qualidade. O sítio urbano localiza-se no alto de
espigões radiais que dificultam o aproveitamento da água de rios. Por outro lado, a
cidade situa-se numa região chuvosa o ano todo. Buscando alternativas de uso
racional da água, as coberturas dos postos podem funcionar como coletores para
capturar água das chuvas. Esta pode ser armazenada e destinada para fins não
potáveis, sobretudo, na lavagem de veículos. O estudo teve como objetivo analisar a
possibilidade técnica e a viabilidade econômica de aproveitamento de água de
chuva para usos não potáveis em postos de serviços automotivos da área urbana de
Ponta Grossa. Por meio de investigações exploratórias foram visitados e
georreferenciados 42 postos, nas principais vias da cidade, nos quais, se identificou
a oferta de lavagem e as fontes de águas que abastecem os postos para uma
melhor compreensão de como ocorrem as práticas de uso da água nestes
empreendimentos. Em seguida, foram selecionados os postos que aproveitam a
água de chuva para verificação do funcionamento dos sistemas instalados,
estimativa das demandas por águas não potáveis e análise da viabilidade
econômica do sistema. Pode-se concluir que o aproveitamento de água de chuva é
tecnicamente e economicamente viável nos postos da cidade.

Palavras-chave: Uso da água, Água de chuva, Postos de serviços automotivos.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES


FIGURA 1    –   Quadro com os principais problemas decorrentes da
                urbanização que afetam a quantidade e a qualidade das
                águas.............................................................................................    12
FIGURA 2    –   Ciclo hidrológico............................................................................         18
FIGURA 3    –   Chuvas convectivas......................................................................              19
FIGURA 4    –   Chuvas frontais.............................................................................          20
FIGURA 5    –   Chuvas orográficas.......................................................................             21
FIGURA 6    –   Gráfico do volume total de água no mundo e volume total de                                            24
                água doce no mundo....................................................................
FIGURA 7    –   Quadro com as principais vantagens e desvantagens do
                aproveitamento de água de chuva...............................................                        34
FIGURA 8    –   Vestígios de cisternas escavadas na rocha no deserto do
                Negev...........................................................................................      36
FIGURA 9    –   Fortaleza Massada e cisterna escavada na rocha, Deserto de
                Judá...............................................................................................   37
FIGURA 10   –   Visão panorâmica da Fortaleza de Ratones.................................                             39
FIGURA 11   –   Ryogoku Kokugikan, ginásio de sumô, Sumida no
                Japão.............................................................................................    40
FIGURA 12   –   Vasos para armazenar água de chuva na Tailândia.....................                                  42
FIGURA 13   –   Modelo de captação de chuva no Programa 1-2-1.......................                                  43
FIGURA 14   –   Cisterna de placas........................................................................            46
FIGURA 15   –   Construção de uma cisterna de tela com arame..........................                                47
FIGURA 16   –   Construção de uma cisterna com tela-cimento.............................                              47
FIGURA 17   –   Cisternas superiores e lavagem de veículo em máquina
                abastecida com água de chuva....................................................                      49
FIGURA 18   –   Projeção da área de coleta do telhado.........................................                        51
FIGURA 19   –   Quadro dos coeficientes de runoff das superfícies
                coletoras.......................................................................................      52
FIGURA 20   –   Modelo de calha com tela para contenção de sujeiras................                                   53
FIGURA 21   –   Modelo esquemático de funcionamento de um tanque de
                sedimentação................................................................................          55
FIGURA 22   –   Dispositivo de descarte das primeiras chuvas proposto pelo
                senhor Tokunaga no Japão..........................................................                    56
FIGURA 23   –   Representação esquemática dos componentes do “kit
                chuva”............................................................................................    57
FIGURA 24   –   Quadro com vantagens e desvantagens entre tanques e
                cisternas.......................................................................................      59
FIGURA 25   –   Localização e abrangência da área de estudos............................                              64
FIGURA 26   –   Quadro síntese do abastecimento de água em Ponta Grossa,
                dados históricos e previsões, 2003-2024......................................                         67
FIGURA 27   –   Gráfico do volume necessário para suprir a demanda da cidade
                a capacidade real de abastecimento de água em Ponta Grossa,
                2003-2024.....................................................................................        68
FIGURA 28   –   Localização dos 42 postos de serviços automotivos visitados
                em Ponta Grossa..........................................................................             69
LISTA DE ILUSTRAÇÕES



FIGURA 29   –   Localização dos postos de serviços automotivos visitados em
                Ponta Grossa que oferecem serviço de lavagem de
                veículos........................................................................................     70
FIGURA 30   –   Quadro síntese do uso de água nos postos de serviços de
                serviços automotivos pesquisados..............................................                       70
FIGURA 31   –   Gráfico do uso da água nos postos de serviços automotivos do
                espaço urbano de Ponta Grossa que oferecem serviço de
                lavagem (33 postos)....................................................................              72
FIGURA 32   –   Localização dos postos de serviços automotivos do espaço
                urbano        de       Ponta          Grossa           que         aproveitam             água
                pluvial...........................................................................................   73
FIGURA 33   –   Posto Tio Mucufa.........................................................................            76
FIGURA 34   –   Posto Real...................................................................................        78
FIGURA 35   –   Athenas Auto Posto.....................................................................              81
FIGURA 36   –   Posto Cinco Primos.....................................................................              83
FIGURA 37   –   Posto Gamper..............................................................................           85
FIGURA 38   –   Posto Pinheiro..............................................................................         88
FIGURA 39   –   Posto São Sebastião...................................................................               90
FIGURA 40   –   Posto Flex....................................................................................       92
FIGURA 41   –   Posto Pianowski..........................................................................            95
FIGURA 42   –   Quadro dos volumes médios mensais de água de chuva
                aproveitável por metro quadrado na região de Ponta
                Grossa.........................................................................................      96
FIGURA 43   –   Quadro de volumes potenciais médios aproveitáveis de água
                de chuva para AC= 527 m2......................................................                       97
FIGURA 44   –   Quadro síntese dos dados de área de captação e consumo de
                água nos postos de serviços automotivos que utilizam água de
                chuva            no            espaço                urbano               de             Ponta
                Grossa.........................................................................................      97
FIGURA 45   –   Gráfico de relação entre a demanda por águas não potáveis e
                o volume médio de água de chuva aproveitável no espaço
                urbano de Ponta Grossa..............................................................                 98
LISTA DE SIGLAS


ABNT      Associação Brasileira de Normas Técnicas
ANA       Agência Nacional de Águas
ANP       Agência Nacional do Petróleo
ASA       Articulação no Semi-Árido Brasileiro
EMATER    Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural
ETA       Estação de Tratamento de Água
GPS       Sistema de Posicionamento Global
IAPAR     Instituto Agronômico do Paraná
INCRA     Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária
IPHAN     Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional
MDS       Ministério do Desenvolvimento Social e Combate à Fome
NBR       Norma Brasileira
ONG       Organização Não Governamental
ONU       Organização das Nações Unidas
P1+2      Programa Uma Terra e Duas Águas
P1MC      Programa 1 Milhão de Cisternas
PECMAC    Programa Estadual de Captação e Manejo da Água de Chuva
PNRH      Plano Nacional de Recursos Hídricos
PNUMA     Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente
PROSAB    Programa de Pesquisas em Saneamento Básico
PVC       Cloreto de Polivinila
SAB       Semi-Árido Brasileiro
SABESP    Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo
SANEPAR   Companhia de Saneamento do Paraná
UNEP      United Nations Environment Programme
UNESCO    Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a
          Cultura
VPL       Valor Presente Líquido
WWF        Fundação Mundial para Conservação da Vida Silvestre
SUMÁRIO

1.      INTRODUÇÃO...................................................................................             11
2.      OBJETIVOS.......................................................................................          16
3.      A ÁGUA.............................................................................................       17
3.1     DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NO MUNDO E NO BRASIL...................                                              24
3.1.1   Gerenciamento racional e sustentável dos recursos hídricos...........                                     26
3.1.2   Legislação e Recursos Hídricos........................................................                    29
3.2     O APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA: HISTÓRICO E
        PRÁTICAS RECENTES.....................................................................                    32
3.2.1   Composição do Sistema de Aproveitamento de Água de Chuva......                                            49
4.      DESCRIÇÃO DO ESTUDO...............................................................                        62
4.1     CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDOS.................................                                        63
4.2     O ABASTECIMENTO DE ÁGUA EM PONTA GROSSA...................                                                65
4.3     OS POSTOS DE SERVIÇOS AUTOMOTIVOS.................................                                        68
4.3.1   Aproveitamento de água de chuva nos postos de serviços
        automotivos........................................................................................       72
4.3.1.1 Considerações sobre o uso de água de chuva nos postos de
        serviços automotivos.........................................................................             95
5.      VIABILIDADE                 ECONÔMICA                       DO            SISTEMA                  DE
        APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA....................................                                       99
6.      CONSIDERAÇÃOES FINAIS E RECOMENDAÇÕES...................... 103
REFERÊNCIAS.................................................................................................. 105
APÊNDICES.......................................................................................................
                                                                                                                 115
ANEXOS............................................................................................................   131
1.      INTRODUÇÃO

        De acordo com o relatório da Organização das Nações Unidas (2009)
intitulado “Revisão das Projeções da População Mundial”, a população do planeta,
atualmente com cerca de 6,5 bilhões de seres humanos, deverá ultrapassar 9
bilhões até meados do século XXI.
        Para Alves (2007) durante o século XX, o impacto do crescimento
populacional e econômico sobre o ambiente natural foi enorme, provocando
alterações significativas no clima e nas condições de vida do planeta. A humanidade
tem um desafio muito grande pela frente, pois, por um lado, precisa crescer
racionalmente para reduzir a pobreza e a desigualdade e, por outro, precisa
conservar e preservar o meio ambiente, e as condições naturais que fornecem o
substrato da vida na Terra.
        Entre os elementos que propiciam a vida na Terra, a água desempenha um
papel fundamental, sua simples ausência exterminaria qualquer uma das formas de
vida que conhecemos até hoje. Considerando que este recurso possui limites
bastante definidos e que uma parcela extremamente pequena está disponível às
necessidades humanas, à medida em que a população aumenta a quantidade de
água disponível por pessoa diminui e não pode ser substituída por nenhuma
substância alternativa.
        Segundo a Organização das Nações Unidas para a Educação Ciência e a
Cultura (2007), no mesmo ano, 3,3 bilhões de pessoas, mais de metade da
população mundial, viviam em cidades. Este total pode alcançar os 60% por volta de
2030.
        Dessa maneira as cidades podem ser consideradas uma expressão do século
XXI. A concentração progressiva da população nas cidades acelera a expansão
urbana, impulsionando uma cadeia de problemas ambientais e urbanos.
        Nas áreas urbanizadas, as construções, as grossas camadas de concreto das
calçadas e o asfalto das longas pavimentações são erguidos sobre a devastação da
vegetação. Com isso, a quantidade de água que normalmente deveria infiltrar
lentamente no subsolo é reduzida, significativamente, aumentando o volume e a
intensidade do escoamento superficial, que acelera os processos erosivos,
responsáveis por perdas de solo, agravando a situação de áreas de risco,
assoreando rios, e tornando mais constantes e sérias as enchentes urbanas. Os
principais problemas decorrentes da urbanização que afetam a quantidade e a
qualidade das águas podem ser observados na figura 1.




                                        URBANIZAÇÃO


                                                   Aumento      da    densidade       de
    Aumento da densidade populacional              construções e da cobertura asfáltica



      Aumenta o           Aumenta a               Aumenta a             Alterações no
      volume de          demanda de                  área                sistema de
         água
       residual             água                impermeabiliza            drenagem
                                                      da


     Deterioram-se            Reduz a                          Alterações
        Os rios a          quantidade de                        do clima
       jusante da         água disponível
     área urbana e           (escassez
                                                                 urbano
     deteriora-se a          potencial)
        água de                                       Aumenta o            Aumenta a
      escoamento                                      escoament            velocidade
       superficial
                                                           o                   de
                                                      superficial          escoament
                                    Diminui a
                                 recarga de água        direto                  o
                                   subterrânea


          Deteriora-se a
      qualidade da água dos
          rios e represas        Aumenta      as
      urbanos, receptores de     enchentes e os
         águas residuais         picos de cheias
                                 na área urbana




         Aumentam os problemas de controle da
              poluição e das enchentes




FIGURA 1 – Quadro com os principais problemas decorrentes da urbanização que afetam a
quantidade e a qualidade das águas
Fonte: TUCCI apud TUNDISI, J.G. (2005).
Com o aumento da população será necessário produzir maior quantidade de
alimentos e gerar mais energia, aumentando o consumo doméstico e industrial de
água. Sendo assim, a contaminação dos mananciais também deverá ser acentuada,
devido a maior produção de efluentes.


         Atualmente,   mais   de   1    bilhão   de   pessoas   não   tem   acesso
à água limpa em quantidade suficiente para garantir a saúde e o desenvolvimento
social e econômico; e 2,4 bilhões não têm acesso a saneamento básico (TUNDISI,
2005).
         Com tantos agravantes será difícil assegurar o abastecimento de água às
populações, tanto em quantidade como em qualidade. Nessas circunstâncias,
mesmo regiões, atualmente, com relativa abundância de água não estão isentas de
enfrentar algum problema com recursos hídricos e nas regiões que já convivem com
a escassez o caso pode tornar-se ainda mais grave.
         Adicionalmente, as mudanças climáticas podem agravar significativamente a
situação pela maior frequência e intensidade de eventos extremos como chuvas
mais intensas em determinadas regiões e secas mais prolongadas em áreas já
castigadas pela escassez hídrica. A ocorrência de chuvas mais intensas tem como
consequência a elevação do nível dos rios e o alagamento das várzeas,
potencializando as situações de inundação bem como de deslizamentos de
encostas. Estiagens mais prolongadas poderão provocar situações de risco de
colapso no abastecimento de água em várias regiões urbanas adensadas, inclusive
nas principais metrópoles (AGÊNCIA DE NOTÍCIAS DOS DIREITOS DA INFÂNCIA,
2009).
         Diante de tudo isso, uma competição mais acirrada em regiões com
quantidades limitadas de recursos hídricos pode resultar em situações geradoras de
conflitos, fazendo crescer o risco de guerras pela água.
         No entanto, esse futuro sombrio pode ser evitado. De Acordo com Llamas
(1991) problemas de escassez são praticamente inexistentes na maioria dos países
do mundo, sendo, em contrapartida, quase universais e graves os problemas de seu
mau uso e má gestão.
         Existem diversas formas de melhorar o uso da água, como por exemplo,
aumentar o volume pela captação de mais água; gastar menos água diminuindo a
demanda; também é possível usar a mesma quantidade de água com mais
eficiência (CLARKE; KING, 2005). Além disso, podemos tornar o uso da água mais
racional compatibilizando a qualidade da água com o seu uso, pois desperdiçamos
diariamente água potável para regar plantas, lavar calçadas, roupas, carros e para
dar descarga em banheiros.
      Entre as várias alternativas tecnológicas para melhorar o uso da água, o
aproveitamento de água de chuva é uma técnica bastante simples, eficiente,
relativamente barata e ambientalmente correta. É muito utilizada por populações
que dispõem de poucas alternativas para conseguir água, como as que convivem
com os regimes de secas das regiões áridas e semi-áridas. Nas áreas urbanas a sua
utilização, principalmente, para fins não potáveis vem ganhando força como uma
fonte complementar ao sistema público de abastecimento, pois possibilita reduzir a
demanda de água potável destinando-a para finalidades mais nobres como o
consumo humano e a ampliação de seu acesso para a população. Oferecendo
também economia significativa de recursos financeiros e energéticos com tratamento
e uso de água, protegendo ainda as águas subterrâneas. Além disso, utilizar água
da chuva significa contribuir para reverter os impactos negativos da urbanização
minimizando o desencadeamento de erosões, o agravamento e/ou o surgimento de
novas de áreas de risco e o assoreamento de corpos d‟água, evitando que águas
aproveitáveis se percam na poluição dos rios e provoquem enchentes urbanas.
      Na área urbana diversas construções possibilitam o aproveitamento da água
da chuva como: edificações residenciais, comerciais, industriais e instituições
públicas e privadas.
      A coleta de água de chuva pode ser efetuada em diferentes níveis conforme a
área dos coletores, a precipitação e a demanda do local a que será destinada. Os
coletores já estão prontos, estes, são os telhados das edificações, bastando a
instalação de calhas condutoras e um reservatório para onde a água deverá ser
escoada e armazenada para utilização em diversos fins, nos quais a água não
precisa ser potável, como para lavagem de automóveis, calçadas e para dar
descarga em banheiros.
      A demanda por águas não potáveis pode variar bastante de acordo com a
função que o estabelecimento exerce no espaço urbano. Os postos de serviços
automotivos, que oferecem serviços de lavagem de automóveis, consomem um
volume elevado de água para fins não potáveis, além de oferecer a possibilidade de
instalação, com custo relativamente baixo, devido às suas grandes coberturas e à
economia que podem promover. No entanto, geralmente, servem-se de águas
tratadas ou de águas subterrâneas, que deveriam ser conservadas para fins
potáveis.
      Ponta Grossa apresenta progressivo aumento da população, principalmente
urbana, que tem elevado a demanda de água. O sítio urbano localizado no alto de
espigões radiais dificulta o aproveitamento da água de rios, devido, entre outros
fatores, à topografia acidentada. A deficiência de saneamento e o descaso com a
preservação de arroios e rios no município diminuem a quantidade de água
disponível com qualidade. Se essa tendência se mantiver e a situação não for
solucionada, em breve, o município poderá ter que enfrentar problemas de
abastecimento de água. Que apresentará como sintoma, principal: aumento do custo
da água, devido à maior dificuldade em conseguí-la ou como medida visando
diminuir o consumo. Por outro lado, a cidade está situada numa região chuvosa que
possibilita o aproveitamento da água de chuva durante todos os meses do ano.
Embora o aproveitamento de água de chuva represente uma alternativa
interessante, principalmente do ponto de vista ambiental, a instalação de um sistema
de captação e aproveitamento de água pluvial depende de diversos fatores, dentre
eles a possibilidade técnica, a viabilidade econômica e a aceitação social.       O
assunto abordado neste trabalho será a possibilidade técnica e a viabilidade
econômica do aproveitamento de água de chuva nos postos de serviços automotivos
da área urbana de Ponta Grossa, PR.
2. OBJETIVOS


      Objetivo Geral:


      Analisar a possibilidade técnica e a viabilidade econômica de aproveitamento
de água de chuva para usos não potáveis em postos de serviços automotivos da
área urbana de Ponta Grossa.


      Objetivos específicos:


             Investigar como ocorrem as práticas de uso da água nos postos de
             serviços automotivos da área urbana de Ponta Grossa;
             Inferir sobre a utilização de água de chuva nesses empreendimentos.


       Espera-se que o estudo permita concluir sobre a de viabilidade técnica e
econômica de aproveitamento da água de chuva como uma alternativa saudável e
benéfica. Os resultados deverão apoiar a sua utilização para consumo não potável,
contribuindo para melhorar a relação humana com os recursos hídricos e para
enfrentar a tendência de crise no abastecimento de água.
3. A ÁGUA


      A água como fonte de vida é mencionada em quase todas as teorias
filosófico-religiosas, considerada pelos gregos da antiguidade um dos quatro
elementos que sustentam a natureza, entre os quais ela seria o princípio de todas as
coisas.
      Para a ciência contemporânea a água surgiu no planeta há cerca de 4,3
bilhões de anos, devido ao resfriamento da atmosfera, originando um oceano
primitivo, onde surgiram às primeiras formas simples de vida (bactérias), há
aproximadamente 3,8 bilhões de anos (SUGUIO; SUZUKI, 2003).
      A água pura (H2O)n é um líquido formado por moléculas de hidrogênio e
oxigênio. Na natureza, ela é misturada ainda com gases como, dióxido de carbono e
nitrogênio; com sais, como nitratos, cloretos e carbonatos; e elementos sólidos como
poeira e areia que podem ser carregados em suspensão (AGUASTORE, 2008).
      Á água é insubstituível, não se conhecendo outra substância com suas
propriedades, das quais se pode destacar: a ausência de cor, cheiro e sabor,
características que possibilitam sua presença como o principal componente da
maioria dos alimentos e bebidas; a transparência que a deixa ser atravessada pela
luz torna possível a vida de seres dependentes da luminosidade embaixo d‟água; a
capacidade térmica que permite a utilização da água nos três estados físicos: sólido,
líquido e gasoso; e por último a sua notável capacidade de dissolução lhe atribui a
figura de solvente universal.
      Considerando que a quantidade total de água em nosso planeta varia muito
pouco, pode-se dizer que a dinâmica da água compõe um sistema fechado,
denominado de ciclo hidrológico (Figura 2), caracterizado pelo contínuo movimento
entre os estados sólido, líquido e gasoso, devido à maior ou menor quantidade de
energia que irradia do Sol até a Terra. De forma simplificada, podemos dizer que a
água dos lagos, rios, oceanos, vegetação, animais e solo evapora-se. O vapor de
água se move na atmosfera, podendo vir a se concentrar na forma de nuvem e se
precipitar retornando aos oceanos, rios, e ao solo ou permanecer na atmosfera
(MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE, 2005). Tal ciclo possibilita a recarga das águas
subterrâneas e superficiais, a absorção pelas plantas e animais, sendo um dos
responsáveis pela manutenção da vida.
FIGURA 2 – Ciclo hidrológico
Fonte: (PREFEITURA MUNICIPAL DE FLORIANÓPOLIS, 2009)


      Dessa maneira a água é um bem renovável, ou seja, possui a capacidade de
se reciclar através do ciclo hidrológico, porém na atualidade se reconhece a
vulnerabilidade desse recurso com capacidade limitada de autodepuração, sensível
às alterações no ambiente.
      Para os seres humanos a água é um elemento fundamental, representando
cerca de 70% de sua constituição, o acesso à água potável é uma questão
importante relacionada diretamente à qualidade da saúde pública. A água é também
um insumo indispensável à produção e um recurso estratégico para o
desenvolvimento econômico. Todas as atividades humanas dependem da água, a
navegação, a indústria, o turismo, a agricultura e a geração de energia elétrica são
alguns exemplos de seu uso econômico (MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE, 2005).
      Entre as fases que compõem o ciclo hidrológico, a precipitação tem uma
importância fundamental. Sendo uma forma indispensável de ocorrência de água na
natureza é responsável pela recarga de rios, aquiferos, pela manutenção e
desenvolvimento da vida, e por regular parte do equilíbrio da radiação terrestre.
A precipitação pode ocorrer sob a forma de orvalho, chuvisco, chuva, granizo,
saraiva ou neve, a partir da liberação do vapor d‟água presente na atmosfera sobre
a superfície da terra (VILLIERS apud MAY, 2004).
                   Segundo    Ayoade (2004),     somente   a   chuva   e   a   neve   contribuem
significativamente para os totais de precipitação, porém como nas regiões tropicais a
neve praticamente inexiste o termo precipitação pluvial, ou seja, chuva é sinônimo
de precipitação.
                   Convencionalmente existem três tipos principais de chuvas que se
diferenciam pela maneira como o ar se eleva originando-a. Conforme                    a    Rede
Ciência Tecnologia e Sociedade (2009), os tipos são:



                         Chuvas convectivas ou de convecção - chuva que resulta do
                         aquecimento da superfície terrestre, originando a ascensão de massas
                         de ar quente, carregadas de vapor d‟ água. A elevação do ar provoca
                         seu resfriamento, condensando o vapor d‟água e, consequentemente,
                         ocasionando a precipitação. Esta chuva manifesta-se de forma intensa
                         e é de curta duração. São típicas da região intertropical, e de Verão no
                         interior dos continentes, devido às altas temperaturas. A figura 3
                         representa o comportamento das chuvas convectivas.
  Letenski, 2009




FIGURA 3 – Chuvas convectivas
Chuvas ciclônicas ou frontais - chuva que resulta do encontro de
             duas massas de ar com características diferentes de temperatura e
             umidade. Desse encontro, a massa de ar quente sobe, o ar resfria,
             aproximando-se do ponto de saturação, dando origem à formação de
             nuvens e, consequentemente, ocasionando a precipitação. São do tipo
             chuvisco à passagem de uma frente quente ou do tipo aguaceiro, à
             passagem da frente fria. São chuvas características das zonas de
             convergência, isto é, das zonas de baixas pressões e, por isso, é este
             tipo   de   chuvas    que   predominam   nas   regiões   temperadas,
             principalmente no inverno. A figura 4 representa o comportamento das
             chuvas frontais.




FIGURA 4 – Chuvas frontais
Fonte: (REDE CIÊNCIA TECNOLOGIA E SOCIEDADE, 2009).



             Chuvas orográficas ou de relevo - chuva que resulta de uma subida
             forçada do ar quando, no seu trajeto, apresenta-se uma barreira
             natural. O ar ao subir resfria e condensa-se formando nuvens
             saturadas que dão origem à precipitação. São chuvas localizadas,
             intermitentes e possuem intensidade bastante elevada. Ocorrem nas
             áreas de relevo acidentado ao longo das vertentes na encosta de onde
             sopram ventos úmidos. A figura 5 representa o comportamento das
             chuvas orográficas.
FIGURA 5 – Chuvas orográficas
Fonte: (REDE CIÊNCIA TECNOLOGIA E SOCIEDADE, 2009).


       A chuva é uma ótima fonte alternativa de água que pode ser conseguida,
facilmente quando a quantidade de precipitação é suficiente.
       A qualidade da água de chuva depende de sua localização e das condições
atmosféricas, variando conforme os gases e materiais em suspensão no ar durante a
precipitação. De acordo com o GROUP RAINDROPS (2002), a água da chuva que
cai no início da tempestade se chama “chuva inicial”, e é bastante suja. Então, se a
“chuva inicial” for eliminada e o restante da chuva for coletado pelo processo de
sedimentação1, sua qualidade aproxima-se da água encanada. Quando água
precipitada é armazenada em grandes quantidades e destinada para fins não
potáveis, a “chuva inicial” é diluída, e as substâncias nocivas coletadas do ar tornam-
se insignificantes partículas em relação ao volume total de água.
       No entanto, procedimentos comuns para descartar a água dos primeiros
minutos de chuva, de modo a lavar a superfície coletora e limpar a atmosfera
carregada de poeira, sempre são adotados como medida de precaução (INSTITUTO
DE ESTUDIOS DEL HAMBRE, 2009).




1
 “Decantação ou sedimentação: É o processo no qual a força da gravidade é utilizada para separar
as partículas de densidade maior que a da água, depositando-as em uma superfície ou zona de
armazenamento (BIBLIOTECA DIDÁTICA DE TECNOLOGIAS AMBIENTAIS, 2009)”.
Conforme Andrade apud Giacchini (2003) os requisitos de qualidade e
segurança sanitária da água de chuva estão diretamente relacionados ao fim para o
qual se pretende destiná-las. Sendo assim, devem atender aos padrões de
potabilidade se o seu uso for doméstico e para fins não potáveis precisam ser
compatíveis com o seu uso.
      De acordo com Agência Nacional de Águas e a Federação das Indústrias do
Estado de São Paulo (2005) as exigências mínimas para o uso da água não potável
em função das diferentes atividades a serem realizadas nas edificações, são as
seguintes:

             Água para irrigação, rega de jardim, lavagem de pisos:
             não deve apresentar mau-cheiro;
             não deve conter componentes que agridam as plantas ou que
             estimulem o crescimento de pragas;
             não deve ser abrasiva;
             não deve manchar superfícies;
             não deve propiciar infecções ou a contaminação por vírus ou bactérias
             prejudiciais à saúde humana.



             Água para descarga em bacias sanitárias:
             não deve apresentar mau-cheiro;
             não deve ser abrasiva;
             não deve manchar superfícies;
             não deve deteriorar os metais sanitários;
             não deve propiciar infecções ou a contaminação por vírus ou bactérias
             prejudiciais à saúde humana.



             Água para refrigeração e sistema de ar condicionado:
             não deve apresentar mau-cheiro;
             não deve ser abrasiva;
             não deve manchar superfícies;
             não deve deteriorar máquinas;
não deve formar incrustações.


  Água para lavagem de veículos:
  não deve apresentar mau-cheiro;
  não deve ser abrasiva;
  não deve manchar superfícies;
  não deve conter sais ou substâncias remanescentes após secagem;
  não deve propiciar infecções ou a contaminação por vírus ou bactérias
  prejudiciais à saúde humana.


  Água para lavagem de roupa:
  deve ser incolor;
  não deve ser turva;
  não deve apresentar mau-cheiro;
  deve ser livre de algas;
  deve ser livre de partículas sólidas;
  deve ser livre de metais;
  não deve deteriorar os metais sanitários e equipamentos;
  não deve propiciar infecções ou a contaminação por vírus ou bactérias
  prejudiciais à saúde humana.


  Água para uso ornamental:
  deve ser incolor;
  não deve ser turva;
  não deve apresentar mau-cheiro;
  não deve deteriorar os metais sanitários e equipamentos;
  não deve propiciar infecções ou a contaminação por vírus ou bactérias
  prejudiciais à saúde humana.


  Água para uso em construção civil: na preparação de argamassas,
concreto, controle de poeira e compactação de solo:
  não deve apresentar mau-cheiro;
  não deve alterar as características de resistência dos materiais;
não deve favorecer o aparecimento de eflorescências de sais;
              não deve propiciar infecções ou a contaminação por vírus ou bactérias
              prejudiciais à saúde humana.


3.1 DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NO MUNDO E NO BRASIL


       Sabe-se que cerca de 70% superfície terrestre é composta de água,
perfazendo um total de cerca de 1.386 milhões de km³. Essa quantidade não se
altera significativamente, embora possa mudar de estado físico, variando entre
sólido, líquido e gasoso. A água do planeta se encontra espalhada em mares, rios,
lagos, geleiras, aquíferos, no ar atmosférico, incorporada nos seres vivos e nos
objetos (CLARKE; KING, 2005).
       A maior parte dessa água, aproximadamente, 97,5% é salgada. Menos de
2,5% é doce e está distribuída entre as calotas polares (68,9%), os aqüíferos
(29,9%), rios e lagos (0,3%), e outros reservatórios (0,9%). Desta forma, apenas 1%
da água doce é um recurso aproveitável pela humanidade, o que representa 0,
007% de toda a água do planeta (HIRATA, 2008). A figura 6 mostra os volumes de
água no mundo.




FIGURA 6 – Gráfico do volume total de água no mundo e volume total de água doce no mundo
Fonte: (HIRATA, 2008).


       Essa parcela de água doce acessível à humanidade no estágio tecnológico
atual e a custos compatíveis com seus diversos usos é o que se denomina “recursos
hídricos” (PEREIRA JÚNIOR, 2004). Conforme define a Organização das Nações
Unidas para a Educação Ciência e a Cultura (2008), são os recursos disponíveis ou
potencialmente disponíveis para satisfazer, em quantidade e em qualidade, uma
dada procura num local e período de tempo determinados.
      O Brasil é um país privilegiado, dispondo da maior quantidade de recursos
hídricos do planeta Terra. Estima-se que a vazão dos recursos hídricos de superfície
brasileiros corresponda a cerca de 12% do total mundial (PEREIRA JÚNIOR, 2004).
Embora essa representação em nível planetário seja muito animadora, ela encobre
as enormes disparidades regionais que ocorrem internamente no país.
      Cerca de 89% da potencialidade das águas superficiais do Brasil está
concentrada nas regiões Norte e Centro-Oeste, onde vivem apenas 14,5% dos
brasileiros. Restando apenas 11% da potencialidade hídrica para as demais regiões
(Nordeste, Sul e Sudeste), onde estão localizados 85,5% da população e 90,8% da
demanda de água do Brasil (GEOBRASIL, 2002).
      Embora o Brasil concentre o maior potencial hídrico mundial, algumas regiões
em seu território têm enfrentado escassez de água potável. Seja devido à sua
localização, ao seu regime hidrológico, às elevadas demandas ou à extrema
poluição.
      Nas regiões Sul e Sudeste o elevado grau de urbanização, a densidade
populacional e os múltiplos usos da água estão levando à escassez em alguns
pontos, porque a conseqüente poluição compromete a disponibilidade de água e
encarece os custos do seu tratamento (CLARKE; KING, 2005).
      Na região Nordeste, devido às longas secas, há escassez de águas
superficiais, o que é agravado por problemas como falta de saneamento básico e
contaminação por transmissores de doenças tropicais, tornando a situação da região
alarmante e bloqueando seu desenvolvimento (CLARKE; KING, 2005).
      A situação dos recursos hídricos no Brasil abrange muitas outras questões
além dos problemas da má distribuição. A vasta extensão territorial do país dificulta
o gerenciamento das águas, que estão sofrendo constante pressão antrópica devido
à exploração excessiva, uso diverso indiscriminado, desmatamento, despejo de
esgotos e substâncias tóxicas reduzindo a quantidade de água com qualidade e
comprometendo o acesso de água à população.
3.1.1 Gerenciamento racional e sustentável dos recursos hídricos



      Os impactos ambientais causados pela crescente industrialização iniciada
ainda no século XVIII, e que considerava os recursos naturais como inesgotáveis,
teve repercussão, em 1972, na cidade sueca de Estocolmo, quando a Organização
das Nações Unidas (ONU) chamou pela primeira vez a atenção das nações,
alertando para a degradação que as ações humanas estavam causando ao meio
ambiente, comprometendo gravemente o bem estar e a própria sobrevivência da
humanidade. Para tal realizou-se a I Conferência das Nações Unidas sobre o Meio
Ambiente, onde os líderes das nações debateram questões sobre o meio ambiente e
o desenvolvimento. Daí resultou a Declaração sobre o Meio Ambiente Humano
(1972), um documento sobre princípios de comportamento e responsabilidade que
deveriam direcionar as decisões relacionadas as questões ambientais, bem como na
cooperação dos países membros da ONU para a busca de soluções dos problemas
ambientais.
      A necessidade de avaliação de como as nações haviam promovido a
conservação da natureza, levou à realização da II Conferência das Nações Unidas
Sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento, sediada na cidade do Rio de Janeiro,
em 1992. Vislumbrando a necessidade de mudança no comportamento em direção
ao desenvolvimento global sustentável, que teve seus princípios básicos
estabelecidos na Agenda 21, principal produto do encontro. Esta consiste numa
agenda que prevê ações concretas a serem realizadas pelos governos e a
sociedade civil para se alcançar o desenvolvimento sustentável.
      “O desenvolvimento sustentável pode ser definido como o desenvolvimento
capaz de suprir as necessidades da geração atual, sem comprometer a capacidade
de atender as necessidades das futuras gerações. É o desenvolvimento que não
esgota os recursos para o futuro” (WWF. BRASIL, 2008).
       Os princípios essenciais do desenvolvimento sustentável têm sido muito
difundidos pelo mundo: crescimento econômico, equidade social e integridade
ecológica que de forma integrada permitiriam a distribuição socialmente equitativa
dos custos e benefícios das intervenções humanas no meio ambiente (MAGALHÃES
JUNIOR, 2007).
O capítulo 18 da Agenda 21 discute a proteção da qualidade e abastecimento
dos recursos hídricos, cujo objetivo geral é:


                      Assegurar que se mantenha uma oferta adequada de água de boa
                      qualidade para toda a população do planeta, ao mesmo tempo em
                      que se preserve as funções hidrológicas, biológicas e químicas dos
                      ecossistemas, adaptando as atividades humanas aos limites da
                      capacidade da natureza e combatendo vetores de moléstias
                      relacionadas com a água. Tecnologias inovadoras, inclusive o
                      aperfeiçoamento de tecnologias nativas, são necessárias para
                      aproveitar plenamente os recursos hídricos limitados e protegê-los da
                      poluição.



      O aproveitamento inteligente dos recursos naturais, como a água, é uma
preocupação que deve atingir todas as esferas da sociedade para se obter
resultados verdadeiramente consistentes, assegurando à atual e às gerações futuras
disponibilidade de água, em padrões de qualidade adequados aos seus usos. No
âmbito federal, cabe ao Ministério do Meio Ambiente (Secretária Nacional de
Recursos Hídricos) ordenar as ações em relação aos recursos hídricos. Nesse
sentido foi vital a criação de um Plano Nacional de Recursos Hídricos (PNRH), em
2002. Este é essencialmente um instrumento de planejamento estratégico, visando
basicamente definir ações a serem desenvolvidas pelas entidades competentes, não
cabendo ao mesmo definir os procedimentos de sua execução.               Baseado numa
gestão descentralizada, respeitando o espaço de decisão, amparada por Lei, aos
Estados e as próprias comunidades usuárias da água. Diante dessa concepção a
Lei de Águas 9.993/97 prevê a cobrança pelo uso da água, levando a iniciativa
privada e o poder público a adotar medidas de racionalização e reuso da água.
      Um critério importante que deve apoiar o uso racional dos recursos hídricos é
a categorização simples da água, pois ela permite compatibilizar a qualidade da
água com o seu uso. De acordo com o GROUP RAINDROPS (2002) a água é
classificada geralmente em três categorias: água potável, água não potável e água
poluída. As Águas nobres, ou seja, as águas potáveis destinadas ao consumo
humano devem cumprir padrões estabelecidos pelos órgãos sanitários. As
atividades que não estão relacionadas ao consumo humano, podem utilizar águas
não potáveis. As águas poluídas e/ou contaminadas até o momento não podem ser
utilizadas, mas devem passar por um processo de redução de resíduos por
decantação, uma vez que despejadas sem cuidados antecipados na natureza,
contaminam uma grande quantidade de água limpa.
         Diante disso, existem diversas maneiras de tornar o uso da água mais
eficiente. Uma delas é gastar menos água, outra é reciclar a água que já foi utilizada
em alguma atividade. O reuso da água diminui significativamente a quantidade de
efluentes que seriam despejados contaminando águas superfícies e subterrâneas,
além de diminuir a quantidade água retirada dos mananciais. As técnicas de reuso
têm encontrado uma resposta muito positiva na indústria, embora necessite de
equipamentos especiais para o tratamento antes da reutilização, requerendo alguns
investimentos. Porém as medidas governamentais que prevêem a cobrança tanto
pelo uso da água, como pelo lançamento de efluentes na natureza (princípio do
poluidor-pagador) têm estimulado o reuso da água.
         Outra forma de melhorar o uso da água é aumentar sua captação buscando
fontes alternativas de água. Uma boa maneira nesse sentido consiste em coletar,
armazenar e utilizar a água da chuva. Em regiões de seca o uso da água da chuva
faz parte da tradição local. Na atualidade, com a necessidade de harmonização
entre a chuva e o ambiente urbano, o aproveitamento da água da chuva se
evidencia como uma alternativa promissora para mitigar os impactos da
urbanização.
         Uma outra alternativa que tem aumentado bastante no Brasil é a exploração
da água subterrânea, uma vez que geralmente possibilita destiná-la para fins nobres
com qualidade elevada, por vezes superior a da água tratada e à baixos custos.
Porém conforme o Ministério do Meio Ambiente (2005) os recursos hídricos
subterrâneos brasileiros estão sujeitos a uma série de riscos, dos quais é importante
citar:


               exploração excessiva, que pode provocar o esgotamento dos
               aquíferos;
               a contaminação das águas subterrâneas por efluentes sanitários e
               industriais, agrotóxicos, fertilizantes, substâncias tóxicas provenientes
               de vazamentos. A gravidade da contaminação está diretamente
relacionada à toxicidade, persistência, quantidade e concentração das
             substâncias que alcançam os mananciais subterrâneos.


      Para garantir a sustentabilidade na utilização das águas subterrâneas deve-se
ter por base a sua capacidade de recarga, a disponibilidade do aquífero e a criação
de critérios e instrumentos legais para restringir a sua utilização de forma racional
adequada à realidade local.




3.1.2 Legislação e Recursos Hídricos


      As legislações que tratam dos recursos hídricos no Brasil surgem no contexto
da grande crise nas primeiras décadas do século XX, com o Decreto Presidencial
24.643, em 10/7/34 que aprovou o Código de Águas. Focando a água como um dos
elementos básicos do desenvolvimento nacional, buscou-se a valorização do
potencial hidráulico brasileiro na irrigação da agricultura e, principalmente, na
geração de energia elétrica para atender o ramo urbano-industrial surgente no país.
Esse dispositivo reconheceu o valor econômico das águas e definiu a sua
propriedade como pública.
      O marco na proteção das águas brasileiras foi a aprovação da Lei Federal n°
9.433/97, a chamada “Lei das Águas”, que de acordo com Almeida (2002)
reconheceu a necessidade de se proteger as águas dentro da estrutura global
ambiental, a partir da gestão integrada dos recursos hídricos e do meio ambiente,
visando o desenvolvimento sustentável e à manutenção do meio ambiente
ecologicamente equilibrado, conforme recomenda a atual constituição.
      A referendada lei instituiu a Política Nacional dos Recursos Hídricos
estabelecendo em seu artigo 1° os seguintes fundamentos básicos:


             a adoção da Bacia Hidrográfica como uma unidade de planejamento;
             os múltiplos usos que podem ser atribuídos a água;
             reconhecimento da água como um bem finito e vulnerável;
             reconhecimento do valor econômico da água;
             a gestão integrada participativa.
Em seu artigo 2°, a “Lei das Águas” estabelece os seguintes objetivos da
Política Nacional dos Recursos Hídricos:


             assegurar à atual e às gerações futuras a necessária disponibilidade de
             água, em padrões de qualidade adequados aos respectivos usos;
             a utilização racional e integrada dos recursos hídricos, com vistas ao
             desenvolvimento sustentável;
             a prevenção e a defesa contra eventos hidrológicos críticos de origem
             natural ou decorrentes do uso inadequados dos recursos naturais.


      Em 2000 criou-se a Agência Nacional de Águas (ANA), que tem como missão
básica implementar os instrumentos de gestão previstos na Lei 9.433/97 e fiscalizar
o uso dos recursos hídricos. Dessa maneira a água passa a ser um bem dotado de
valor econômico controlado por meio da utilização de instrumentos regulatórios e
econômicos, como a concessão de outorgas, instrumento pelo qual o Poder Público
autoriza o usuário a utilizar as águas de seu domínio, por tempo determinado e com
condições preestabelecidas e a cobrança pelo seu uso. Visando, principalmente,
induzir a redução do desperdício pelo uso racional da água e promover a justiça
ambiental realizando a cobrança para aqueles que usam e poluem as águas.
      A Lei n° 12.726 /99 em seu artigo 1° institui a Política Estadual de Recursos
Hídricos e cria o Sistema Estadual de Gerenciamento de Recursos Hídricos, como
parte integrante dos Recursos Naturais do Estado do Paraná, nos termos da
Constituição Estadual (1989) e na forma da legislação federal aplicável. Os seus
fundamentos básicos e objetivos são comuns aos da “Lei de Águas”. De acordo com
Almeida, 2002:


                    Os maiores problemas que afligem a proteção ambiental dos
                    nossos recursos naturais são: a grande pressão demográfica; a
                    falta de planejamento adequado do uso do solo e dos recursos
                    naturais; a carência de serviços públicos básicos; e a
                    urbanização    descontrolada.    Possuímos    um    dos     mais
                    avançados sistema de proteção jurídica do meio ambiente,
                    porém inoperante.
Temos boas leis que destacam a importância de se preservar os recursos
hídricos, fazendo uso racional da água na busca de garantir a sua sustentabilidade.
Legislar é um passo imprescindível para estabelecer a ordem das coisas, porém
precisamos fazer valer tal normatização, a partir de esforços individuais e conjuntos
para a melhoria de gestão dos recursos hídricos.        Individualmente podemos cuidar
da água com atitudes cotidianas simples como: fechar as torneiras enquanto não
estiver utilizando, diminuir o tempo do banho, e reutilizar águas já utilizadas em
alguma atividade, para lavar calçadas, por exemplo.
       Segundo Menezes (2006) a utilização de equipamentos economizadores de
água2, reduz significativamente o consumo e as contas de água possibilitando
também aos usuários dessas tecnologias uma participação mais efetiva na
preservação ambiental. Entre estes produtos estão o arejador de torneira e o registro
regulador, que tem como função limitar a vazão de água nos pontos de consumo
independente da pressão na rede ou do nível de abertura; a bacia sanitária com
volume de descarga reduzido; as torneiras com fechamento automático; e medição
individual em edifícios residenciais multifamiliares com o objetivo de estabelecer o
rateio da contas de água geral. Coletivamente         recomenda-se       à    comunidade
acadêmica a se engajar nessa luta em defesa da água investigando a situação real
dos recursos hídricos, levando esclarecimento e educação à população sobre o
combate ao desperdício em conjunto com associações públicas e privadas, escolas
e empresas de saneamento buscando facilitar o trabalho dos órgãos públicos
responsáveis e também realizar as devidas cobranças de cumprimento da
legislação, acionando as autoridades competentes em caso de irregularidade.
       Com relação a água de chuva, embora algumas regiões brasileiras,
tradicionalmente, utilizem essa fonte alternativa de água a anos, até o momento não
existe na legislação nacional nenhuma lei que regulamente seu uso.
       May (2004) aponta que um dos motivos de não haver uma normatização para
implantação adequada do sistema de aproveitamento de água da chuva é a falta de
dados tais como: qualidade da água e coeficiente de runoff3.


2
  No site da Sabesp (www.sabesp.com.br) encontra-se disponível uma listagem de
produtos e fornecedores com está finalidade.
3
  O coeficiente de runoff é a razão entre o volume de precipitação e o volume de escoamento
superficial que pode ser melhor compreendido no item 3.2.1, sobre a composição do sistema de
aproveitamento de água de chuva.
Buscando diminuir as potencialidades de enchentes urbanas e diante do
iminente risco de escassez de água, diversas cidades têm aprovado leis municipais
que obrigam o uso da água da chuva nas grandes cidades como Rio de Janeiro,
São Paulo e Curitiba. A cidade do Rio de Janeiro aprovou o Decreto-Lei em 2004,
que obriga todos os edifícios com mais 500 m² de área impermeabilizada, prédios
residenciais com mais de 50 apartamentos e novas construções a implantarem um
sistema para captação da água das chuvas. Na capital do Paraná foi instituída, a
Lei n° 10.785 em setembro de 2003, que cria Programa de Conservação e Uso
Racional da Água nas Edificações. Tendo como objetivo estabelecer medidas que
estimulem a conservação, o uso racional e a utilização de fontes alternativas para
captação de água nas novas edificações. Diversas outras cidades do país vêm
aderindo a essa tendência, porém essas leis não têm sido estruturadas de uma
forma sistemática ampla e não apresentam nem um respaldo técnico sobre a
utilização dessas técnicas alternativas.
      A Lei Nº 7070 de 12 de dezembro de 2002, que altera a seção 11ª referente
as "Águas Pluviais", do Código de Obras do Município de Ponta Grossa, Lei nº
6.327, de 02 de dezembro 1999 diz o seguinte:
      Art. 523 - As instalações de águas pluviais devem ser projetadas e
executadas observando as normas do órgão municipal competente.
      Art. 525 - Será admitido outro tipo de ligação desde que tecnicamente
justificado, a critério do órgão municipal competente.
      Atualmente a norma brasileira NBR 15527/2007 da Associação Brasileira de
Normas Técnicas (ABNT) sobre aproveitamento de água da chuva para fins não
potáveis estabelece os requisitos para um sistema completo de aproveitamento de
água de chuva em coberturas nas áreas urbanas para fins não potáveis.




3.2 O APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA: HISTÓRICO E PRÁTICAS
RECENTES


      O aproveitamento de água de chuva é uma técnica relativamente simples e
econômica que consiste em coletar a precipitação por meio de superfícies
impermeáveis e conduzi-la para um reservatório onde será armazenada para os
mais diversos usos, tanto em áreas urbanas quanto rurais.
         Existe uma grande variedade de técnicas para aproveitar a água de chuva e
a tecnologia envolvida pode ser extremamente simples ou complexa dependendo de
especificidades locais, das particularidades da construção e do uso pretendido.
         De uma maneira geral podemos inferir que em áreas extremamente
urbanizadas e industrializadas as técnicas se complicam devido à grande
quantidade de poluentes presentes no ar atmosférico, nos telhados e pisos
normalmente utilizados para coletar a chuva, requerendo um cuidado maior em
relação à qualidade da água e ao seu uso que deve ser destinado para fins não
potáveis, do que em regiões rurais, afastadas de áreas urbanas e industriais, onde a
emissão de poluentes atmosféricos é significativamente menor e a água pode
inclusive ser utilizada para beber após uma desinfecção simples.
         Conforme Worm e Hattum (2006), a tecnologia utilizada é flexível e adaptável
a uma ampla diversidade de circunstâncias. Sendo utilizada desde as sociedades
mais desenvolvidas até as mais carentes, assim como entre as regiões mais úmidas
ou mais secas do planeta.
         Embora o correto armazenamento de água de chuva represente um valioso
suprimento de água produzindo inúmeros benefícios sociais, econômicos e
ambientais, ele também oferece algumas desvantagens. É importante avaliar essas
questões para poder traçar um comparativo referente às possibilidades de instalação
de outras opções disponíveis. A figura 7 apresenta algumas vantagens e
desvantagens referentes ao aproveitamento de água de chuva de uma maneira
geral.
         A coleta de água de chuva para aproveitamento em múltiplos usos não
potáveis pode ser realizada em uma infinidade de estabelecimentos: residenciais,
comerciais, industriais e rurais. Segundo Machado & Cordeiro (2004) a água
proveniente das chuvas se destinará:


           Para usos residenciais em:
           descarga do vaso sanitário
           lavagem de pisos e de veículos automotores
           irrigação de jardins
lavagem de roupas


         Para usos comerciais e industriais em:
         resfriar equipamentos e máquinas
         para serviços de limpeza
         descargas nos sanitários
         reservatório contra incêndios
         irrigação das áreas verdes
         áreas de contenção diminuindo/evitando alagamentos
          lavagem roupas - hotel e lavanderias
          lavagem veículos e outros


         Para usos rurais:
         Além dos usos residenciais, também se utiliza água de chuva para a
         irrigação de agricultura.


                                                                                 (continua)

         Aspecto                      Vantagens                            Desvantagens
                           Redução do gasto mensal com            Dependendo da tecnologia
                           água e esgoto.                         empregada, pode ter alto custo
                                                                  inicial.
                           Garantia da qualidade de vida pela     Pode aumentar o gasto com
                           certeza da não falta de água e         energia elétrica
                           seus inconvenientes.
                           Aumento da renda mensal, após
        Econômico          retorno do investimento inicial.
                           Flexibilidade e adaptabilidade dos
                           sistemas para satisfazer as
                           circunstâncias e orçamentos locais,
                           o que inclui o aumento da
                           disponibilidade de tanques de
                           baixo custo (por exemplo, feitos de
                           ferro-cimento, plástico ou de pedra/
                           tijolos).
                           Melhora da imagem perante a            Pode haver dificuldade de
                           sociedade, órgãos ambientais, etc.     aceitação social por falta de
          Social                                                  esclarecimentos básicos sobre
                                                                  o sistema.


FIGURA 7 – Quadro com as principais vantagens e desvantagens do aproveitamento de água de
chuva
(continuação)

          Aspecto                       Vantagens                           Desvantagens
                           Preservação dos recursos hídricos,       O abastecimento é sensível à
                           principalmente dos mananciais            seca. A ocorrência de estações
                           superficiais e subterrâneos.             secas prolongadas e de secas
                                                                    pode causar problemas quanto
          Ambiental                                                 ao abastecimento de água.
                           Contribui   na   contenção     de
                           enxurradas     que      provocam
                           alagamentos e enchentes
                           Manutenção:    a    operação    e        Manutenção: uma operação
                           manutenção do sistema são                correta e uma manutenção
                           controladas pelo proprietário do         regular são um fator muito
                           tanque. Desse modo, constitui uma        importante que, muitas vezes,
                           boa alternativa à debilidade de          é negligenciado. Inspeção e
                           manutenção e monitoramento de            limpeza regulares e reparações
                           um sistema centralizado de água          ocasionais são essenciais para
                           canalizada.                              o sucesso do sistema.
           Outros
                           Água de qualidade relativamente          A qualidade da água é
                           boa: a água da chuva é melhor que        vulnerável: a qualidade da
                           outras        fontes      tradicionais   água da chuva pode ser
                           disponíveis (a água subterrânea          afetada pela poluição do ar,
                           talvez não possa ser usada devido        excrementos de animais e de
                           ao flúor, salinidade ou arsênico).       pássaros, insetos, sujeira ou
                                                                    matéria orgânica.


FIGURA 7 – Quadro com as principais vantagens e desvantagens do aproveitamento de água de
chuva (Adaptado de KOBIYAMA; MOTA; CORCEUIL, 2008 e WORM; HATTUM, 2006).


       O aproveitamento da água de chuva não é algo que foi idealizado
recentemente, essa técnica já vem sendo utilizada a milhares de anos. Registros
históricos revelam que diversos povos da antiguidade conseguiram desenvolver
grandes civilizações em regiões semi-áridas, tendo com único recurso para todas as
suas atividades, quantidades irregulares de água proveniente dos poucos meses de
chuva.
         No deserto de Negev, localizado no Oriente Médio, por exemplo, existem
vestígios desse sistema com reservatórios escavados na rocha, de idade próxima de
4000 anos4 (Figura 8).




4
         Ver        UNESCO           World        Heritage       Site,     disponível    em:
http://www.parks.org.il/BuildaGate5/general2/company_search_tree.php?Cat=383~Card12~~~~&ru=&
SiteName=parks&Clt=&Bur=162179697
FIGURA 8 – Vestígios de cisternas escavadas na rocha no deserto do Negev, Oriente Médio. A-
Acesso subterrâneo à cisterna; B- Orifício para entrada de água na cisterna.
Fonte: (BIBLETOURIST, 2009).


         Thomaz apud May (2004) menciona a Pedra Moabita, uma inscrição do rei
Mesha de Moabe, encontrada no Oriente Médio. Nela o rei sugeria, por volta de 850
a.C, a construção de uma cisterna para aproveitamento da água de chuva em cada
casa.
         O trecho a seguir é uma transcrição das palavras do rei Mesha do hebraico
para o português da Pedra Moabita.
         [...] “fiz os seus reservatórios para água, dentro da cidade. E não havia
cisterna dentro da cidade de Qarhoh, por isso disse ao povo: Que cada um de vós
faça uma cisterna para si mesmo, na sua casa” [...] (SÁLVIO, 2008).
         Durante o Império Romano, foi construído um complexo sistema de uso da
água que incluía a utilização de aquedutos e cisternas.
         Na época de Cristo, na Fortaleza Massada, localizada a leste do deserto de
Judá, em Israel. O rei Herodes construiu um complexo sistema com 12 imensas
cisternas (Figura 9), com capacidade de cerca de 40.000 m³ cada, escavadas e
ligadas por túneis capazes de abastecer diversos cantos da cidadela, inclusive as
piscinas das casas de banho. Mesmo sendo uma região muito seca esse sistema de
abastecimento conseguia captar a água dos temporais de inverno bastando apenas
algumas horas para encher as cisternas. (ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS
PARA A EDUCAÇÃO A CIÊNCIA E A CULTURA, 2001; ARAÚJO & SILVA NETO,
2009).
FIGURA 9 – Fortaleza Massada e cisterna escavada na rocha, Deserto de Judá
Fonte: (UNITED NATIONS EDUCATIONAL, SCIENTIFIC AND CULTURAL ORGANIZATION, 2009).


        De acordo com HowStuffWorks (2007) o uso de poços e de cisternas que
recolhiam a água da chuva que escorria do telhado eram fundamentais para a
sobrevivência dos castelos na idade média.                        Alguns castelos tinham um
encanamento rudimentar que canalizava a água das cisternas para as pias.
        Ruskin (2001a) refere-se a um trabalho publicado, em 1863, pelo J. Franklin
Institute na Practical Mechanica5, onde de acordo com o autor a cidade de Veneza
coletou a precipitação das chuvas e a armazenou em cisternas por um período
superior a 1.300 anos. A água coletada em 177 cisternas públicas e 1.900 cisternas
privadas era a principal fonte de água fresca para Veneza até aproximadamente o
século XVI.
        No continente sulamericano os Incas construíram canais que transportavam
água para que fosse armazenada em cisternas, ou mesmo em diferentes níveis de
terraços,    nos    terrenos     íngremes       da    região,    que    permitiram      um     melhor
aproveitamento da terra para a agricultura sem desperdícios.
        No Brasil relatos sobre o armazenamento de água de chuva em cisternas
remontam à época do descobrimento do país, ainda que em alguns casos como uma
alternativa momentânea para atender às necessidades de viajantes.




5
 J. Franklin Institute, “The water cisterns in Venice,” Practical Mechanica J., 3rd ser. 70 (1860): 372-
73, 1863.
Por volta de 1555, o Almirante francês Villegaignon, buscando asilo nas terras
de além-mar para os huguenotes que eram perseguidos religiosos na Europa,
estabeleceram-se temporariamente, na ilha de Sergipe, que hoje leva o nome do
Almirante, na baia de Guanabara. A ilha tinha um posicionamento estratégico tanto
para ataque quanto para defesa de tropas inimigas, mas um dos grandes
inconvenientes era a falta de água potável. Para amenizar essa situação abriu-se
uma cisterna que podia armazenar água por 6 meses (FERREIRA, 2000).
      Diversos fortes criados pela coroa portuguesa na orla marítima, para garantir
a defesa de posse das terras recém descobertas, utilizavam cisternas como parte
importante do suprimento de água. Entre eles destacam-se:


      O Forte dos Reis Magos, construído em 1598, numa união da coroa
      portuguesa e espanhola para expulsar o francês da região do Rio Grande do
      Norte. A construção do forte que representa um dos mais expressivos marcos
      históricos do Brasil deu início à cidade de Natal. Na fortificação encontram-se
      a Casa de Comando, os Quartéis e os Depósitos, além da Capela, a Casa de
      Pólvora e uma cisterna para armazenar a água da chuva (TEIXEIRA, 2006;
      GUIA DA SEMANA, 2006) e;


      A Fortaleza de Ratones (Figura 10), que foi construída em 1744, em Santa
      Catarina. O aqueduto, que une a casa do comandante aos aquartelamentos,
      fazia parte do sistema de captação das águas pluviais, provenientes dos
      telhados dos edifícios principais, e que complementava o suprimento
      proveniente da fonte de água para ser consumida pelas tropas do Império
      Português (TEIXEIRA, 2008).
      Atualmente os fortes pertencem ao Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico
Nacional (IPHAN) e funcionam como atrativo de visitação turística, a Fortaleza de
Ratones utiliza a energia de painéis solares instalados próximos à fortaleza
(TEIXEIRA, 2008).
FIGURA 10 – Visão panorâmica da Fortaleza de Ratones, SC. 1- Fonte d‟ água; 2 e 3- painéis
solares.
Fonte: (TEIXEIRA, 2008).


       Nos engenhos de açúcar do Brasil colonial não faltavam cacimbas, cisternas
ou grandes potes para guardar água (GUILLEN & COUCEIRO, 2001).
       Nos quilombos o uso de cisternas também era frequente e ficava localizado
no centro das vilas juntamente com outras instalações públicas como o conselho, o
mercado e a forja (MAESTRI, 1997).
       Como observado, as técnicas de utilização de água de chuva tem sido
desenvolvidas há milhares de anos por diversos povos.
       Com o passar do tempo em diversas sociedades a utilização de água de
chuva foi gradativamente reduzida e abandonada ao esquecimento, principalmente
devido aos avanços tecnológicos que facilitaram o acesso a água.
       Na atualidade o aumento constante da demanda de água, a concentração da
população nos grandes centros urbanos e a poluição dos mananciais tem gerado
grandes problemas de abastecimento de água e outros relacionados como doenças
de vinculação hídrica e enchentes urbanas.
       O enfrentamento desses problemas tem levado diversos países a retomar o
aproveitamento de água de chuva como uma fonte alternativa de água.
       Para o Japão coletar, armazenar, utilizar a água da chuva e infiltrar seu
excedente no solo é uma sabedoria adquirida recentemente para mitigar escassez
de água, controlar as inundações, e garantir água para emergências que Tóquio
aprendeu depois de uma dura lição ao rejeitar completamente a chuva e esvaziar
toda essa água em esgotos (GROUP RAINDROPS, 2002).
       Em    1994,    Tóquio    realizou   a     1°   Conferência   Internacional   sobre
aproveitamento de água da chuva, abordando o seguinte tema: “O aproveitamento
da água da chuva salva a terra e cria uma amizade entre os pingos de chuva e as
cidades”, iniciando uma rede global de troca de informações sobre o aproveitamento
de água de chuva.
       De acordo com GROUP RAINDROPS (2002), em 1985, na cidade de Sumida,
no Japão, juntamente com a construção do ginásio de sumô Ryogoku Kokugikan
(Figura 11) foi instalado um sistema de aproveitamento de água de chuva. Buscando
aproveitar seu grande telhado com 8400 m² de área. O ginásio foi equipado com um
reservatório de 1000 m³ instalado no subsolo para abastecer os vasos sanitários, o
sistema de refrigeração, é utilizado para regar plantas, lavar pátios e como
suprimento de água emergencial local.
       No país a coleta e utilização de água de chuva são promovidas e continuam
florescentes, tanto a nível público e privado.




FIGURA 11 – Ryogoku Kokugikan, ginásio de sumo, Sumida, no Japão
Fonte: (UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME, 2002).
Em Singapura, 86% da população vive em arranha-céus. Por ser um país
pequeno conta com limitados recursos naturais e uma crescente demanda de água.
A busca por fontes alternativas e métodos inovadores para obtenção de água, tem
levado seus moradores a coletar a água de chuva através de coberturas leves nos
edifícios. A água coletada é armazenada em reservatórios distintos para usos não
potáveis, estudos já constataram uma economia efetiva de 4% de água consumida,
que não precisa ser bombeada para o alto dos edifícios a partir do piso térreo. No
aeroporto do país a água de chuva coletada nas suas vias e nas áreas verdes é
armazenada em reservatórios dimensionados para trabalhar com excesso de água
para reserva. A água coletada é usada para fins não potáveis, como combate a
incêndios e descargas de banheiros, permitindo ao aeroporto reduzir em cerca de
30% o consumo de água tratada obtendo um retorno financeiro considerável, visto
que o custo da água é alto no país (UNITED NATIONS ENVIRONMENT
PROGRAMME, 2002).
      Na Tailândia o método utilizado é um dos mais simples, barato, apropriado e
obtém água potável de alta qualidade. A água dos telhados escorre para grandes
vasos, com capacidade de 100 a 3000 litros que são, simplesmente, equipados com
torneiras, tampas e ralos que garantem a proteção da água contra a contaminação a
partir de lixo e infestação de mosquitos. O modelo mais popular de 2000 litros
consegue suprir as necessidades de uma família com 6 pessoas durante a estação
seca que tem duração de 6 meses. Além disso, devido ao grande êxito obtido com
esse sistema o governo tailandês promoveu uma campanha nacional para utilização
da água da chuva, gerando empregos na construção dos vasos e apoiando aqueles
que não podem comprá-lo (UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME,
2002). A figura 12 mostra os grandes vasos usados como reservatórios de água na
Tailândia.
FIGURA 12 – Vasos para armazenar água de chuva na Tailândia
Fonte: (UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME, 2002).


      Nas Ilhas Virgens dos Estados Unidos, as cisternas têm sido utilizadas desde
que estas ilhas foram colonizadas. Atualmente, as cisternas ainda suprem as
demandas de água de muitos residentes das ilhas do Pacífico e Caribe, sem
mencionar as regiões costeiras, tropicais e outras da América Latina. Na realidade,
as cisternas das Ilhas Virgens podem ser encontradas abastecendo não apenas as
necessidades de água de residências particulares, como também de escolas,
restaurantes, projetos públicos de moradias, hotéis e casas de hóspedes (RUSKIN,
2001a).
      Na China, um dos países mais populosos do mundo, onde 70% da população
vive na zona rural, a milenar prática de aproveitamento de água de chuva vem
sendo reincentivada nos últimos 20 anos, principalmente para agricultura. Nas áreas
do semi-árido chinês o Programa “Providenciando água para uso humano e para
animais, desenvolvendo a economia, agricultura e melhorando o meio ambiente
através do uso de água de chuva”, denominado “Programa 1-2-1”: a proposta
consiste na construção de uma (1) área de captação de 100 m2, duas (2) cisternas
subterrâneas de concreto para armazenamento de água, uma cisterna para água de
beber e outra para irrigação (entre 20 e 50 m3), e uma (1) área de pelo menos 700
m2 com irrigação suplementar, destinada à produção de culturas comercializáveis
(Figura 13). As famílias contribuíram com a mão-de-obra e até o final de 2004,
2.500.000 tanques de água foram construídos somente no estado de Gansu
(GNADLINGER, 2004).




FIGURA 13 – Modelo de captação de chuva no Programa 1-2-1
Fonte: (GNADLINGER, 2004).


       Na Tasmânia, onde o ar é tido como o mais limpo do mundo, devido à
circulação de nuvens da Antártida em direção ao país, a chuva resultante é limpa
também. Dúvidas sobre a qualidade da água foram esclarecidas através da melhoria
tecnológica e de gestão, hoje metade da população e cerca de 77% das crianças
bebem água de chuva que          é comercializada em caixinhas de 1 litro (GROUP
RAINDROPS, 2002; UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME, 2004;
GNADLINGER, 2007; TASMANIAN RAIN, 2009).
       Sob iniciativa da United Nations Environment Programme (UNEP), ou na sua
versão portuguesa, Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA),
em outubro de 2004, na cidade de Haia, nos Países Baixos, foi criada a “Rainwater
Partnership” ou “Parceria da Água de Chuva” para promover e integrar o
aproveitamento de água de chuva em escalas locais, nacionais e globais,
principalmente no continente africano dado que cerca de 300 milhões de pessoas, o
correspondente a um terço da população do continente, são pessoas que vivem em
circunstâncias de "escassez de água", uma ação urgente é necessária para reduzir a
falta de água que aflige o continente.
      A iniciativa reconhece a importante contribuição da utilização de água de
chuva na consecução dos objetivos da Agenda 21, do Plano de Implementação de
Johanesburgo e dos objetivos de Desenvolvimento do Milênio que têm como meta
reduzir pela metade a proporção de pessoas sem acesso a água potável e
saneamento e os que vivem em situação de pobreza no mundo até 2015.
      Em muitos outros países o aproveitamento de água de chuva vem sendo
desenvolvido com sucesso como: na Alemanha, a Daimler Chrysler como parte de
um complexo conceito interdisciplinar ecológico; nas zonas rurais do Quênia, para
dar um novo papel social e econômico para as mulheres que transformaram uma
região seca e poeirenta em um ambiente verde e produtivo; na Zâmbia, a fim de
aumentar os rendimentos das culturas utilizando a conservação da agricultura; na
Índia, como resultado das iniciativas da sociedade civil e de defesa, os governos
federal e estaduais têm trazido, para a realização de mudanças na política do país, à
coleta da chuva como um componente essencial de todos os programas da água no
meio urbano e rural (UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME, 2004).
      No Brasil a água da chuva tem ganhado destaque, principalmente, como uma
alternativa para enfrentar a escassez no semi-árido nordestino e como uma potencial
fonte de água suplementar nas mega-cidades, visando reduzir o consumo de águas
potáveis     e     minimizar      a      ocorrência   de     enchentes      urbanas.
      No Rio Grande do Sul, em 2005, foi iniciado o Programa Estadual de
Captação e Manejo da Água de Chuva (PECMAC) para combater a estiagem na
zona rural que prevê a construção de cisternas com capacidade de 30 m³, devendo
envolver a mão-de-obra local; e microbarragens que devem ser dimensionadas por
técnicos da Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural (EMATER). É
possível aos proprietários rurais requerêrem financiamento para a execução dessas
obras. A água armazenada poderá servir para a irrigação de hortas, pequenos
pomares, lavagem de estábulos e pocilgas e outras atividades que não necessitem
de água potável. O projeto inclui ainda a infiltração de água de chuva nas
propriedades, cuja orientação do sistema é: “as águas das chuvas deverão ser
mantidas onde elas caem”, buscando redirecionar as águas de chuva que
prejudicam a conservação das estradas. O programa também contempla a
construção de cisternas para fins não potáveis nas áreas urbanas.
Em Corumbá, no Mato Grosso do Sul, foram construídas 738 cisternas, cada
uma com capacidade para armazenar 20 m³ de água de chuva. A medida foi
adotada pelo Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária (INCRA) para
solucionar a dificuldade de abastecimento de água enfrentada nos assentamentos
da região (MINISTÉRIO DO DESENVOLVIMENTO AGRÁRIO, 2008).
      No Semi-Árido Brasileiro (SAB) a adoção de métodos para armazenamento e
manejo de água de chuva significa muito mais do que uma maneira de se conseguir
água; é antes de tudo uma questão de criar mecanismos de adaptação para
conviver dignamente com o clima e a seca.
      De acordo com Schistek (2009) uma das características mais marcantes do
Semi-Árido Brasileiro é a quase total falta de cursos de água permanentes. A
precipitação é irregular em demasia, tanto temporalmente quanto espacialmente, de
tal maneira que dificilmente se encontram dois anos com distribuição de chuva
semelhante. Além disso, a evaporação é muito alta, enquanto a precipitação média é
de 500 mm por ano, potencialmente poderiam evaporar 3.000 mm por ano. Não é
somente a precipitação e a evaporação que condicionam a disponibilidade ou a falta
de água. A maior parte do Semi-Árido Brasileiro, aproximadamente 80 %, possui
rochas do embasamento cristalino que dificultam muito a existência de águas
subterrâneas em quantidade e qualidade. Mesmo assim a existência de uma
deficiência hídrica pode ser considerada relativa. Com conhecimentos básicos sobre
meio ambiente, sobre algumas tecnologias simples e os recursos materiais
necessários disponíveis, a água precipitada nos meses de fartura pode ser
armazenada para os meses de seca.
      No Semi-árido Brasileiro, existem muitos exemplos bem sucedidos na
captação e manejo de água de chuva para uso humano, para criação de animais e
produção de alimentos, que na sua maioria foram desenvolvidas por agricultores
familiares (GNADLINGER, 2005).
      A partir da iniciativa da ASA (Articulação no Semi-Árido Brasileiro) entidade
que reúne mais de 700 ONGs atuantes no Semi-Árido Brasileiro. Foi iniciado, em
2003 o Programa 1 Milhão de Cisternas (P1MC), que deve construir o equivalente a
1 milhão de cisternas nos próximos anos com recursos financeiros do Ministério do
Desenvolvimento Social e Combate à Fome (MDS) e da iniciativa privada. O P1MC
deve beneficiar cerca de 5 milhões de pessoas em toda região semi-árida do país,
com água potável para beber e cozinhar coletada dos telhados das casas e
armazenadas em cisternas. Das 259.500 cisternas construídas até junho de 2009
no âmbito do programa, grande parte é cisterna de placas de cimento. Cada cisterna
tem capacidade de armazenar 16 m³ de chuva, que se for utilizada de forma
adequada é capaz de suprir a necessidade de uma família de cinco pessoas por um
período de seca de 8 meses, tempo suficiente para suportar uma seca bastante
prolongada fornecendo 14 litros de água potável por pessoa por dia (REDE DE
TECNOLOGIA SOCIAL, 2007; MINISTÉRIO DO DESENVOLVIMENTO SOCIAL E
COMBATE A FOME, 2009; ARTICULAÇÃO NO SEMI-ÁRIDO BRASILEIRO, 2009).
      A tecnologia empregada para utilização de água de chuva, na região, consiste
em: uma área de coleta que é o telhado das casas, um sistema de distribuição
formado por calhas e canos e um reservatório, entre os quais, de acordo com
Gnadlinger (2005), se destacam:


            As cisternas de placas que são reservatórios cilíndricos de água de
            chuva, construídos com placas pré-moldadas de cimento, ficam
            enterradas no chão até mais ou menos dois terços da sua altura,
            mantendo a água sempre fresca. A figura 14 apresenta a cisterna de
            placas construída no SAB;




FIGURA 14 – Cisterna de placas
Fonte: (MINISTÉRIO DO DESENVOLVIMENTO SOCIAL E COMBATE A FOME, 2009).


            As Cisternas de concreto com tela de arame (que utiliza uma forma
            durante a primeira fase de construção), que raramente apresenta
            vazamento, e, se isso acontecer, poderá ser facilmente consertada,
            apresentada na figura 15;
FIGURA 15 – Construção de uma cisterna de tela com arame
Fonte: (CAVALCANTE, 2007).



              E a cisterna de tela-cimento, aperfeiçoada, em 2005, com a utilização
              de tela de material galvanizado, que fica em pé e dispensa a forma,
              apresentada na figura 16.




FIGURA 16 – Construção de uma cisterna com tela-cimento
Fonte: (SCHISTEK, 2005).


       Diversos autores concordam que para resolver o problema de abastecimento
de água para o uso familiar em regiões semi-áridas, é necessário dispor de
tecnologias que reúnam baixo custo, alta resistência e simplicidade na construção.
       As técnicas de ferro-cimento, o formato cilíndrico e a argamassa de cimento
têm garantido a alta resistência das cisternas e segurança contra vazamento,
representando uma alternativa tecnológica adaptada à região e à realidade dos
pequenos agricultores, pois sua tecnologia é acessível aos pedreiros do meio rural e
o custo é baixo. Ao longo dos anos, essa técnica é constantemente aperfeiçoada,
tendo como principais agentes do processo os próprios agricultores-pedreiros que
trabalham com a tecnologia (MATIAS, 2001; SCHISTEK, 2005; SANTOS et al,
2007).
         Complementando o P1MC com vistas ao desenvolvimento sustentável da
região, está sendo proposto o P1+2 (Programa Uma Terra e Duas Águas) cujo
pressuposto básico é o de dotar cada família do SAB de uma parcela de terra: (1)
com tamanho suficiente para produzir alimentos e viver de maneira sustentável; (2)
duas águas significam uma para o consumo humano, já considerada no P1MC, e
outra para produção de alimentos e/ou criação de animais. O P1+2 fornece
subsídios para uma reforma agrária apropriada, e o aumento da eficiência do uso da
água.
         Na área urbana um exemplo bem sucedido é a lavanderia industrial
“Lavanderia da Paz” em São Paulo, que há 30 anos capta, filtra e então utiliza a
água de chuva nos seus processos de lavagem (SICKERMANN, 2003).
         Outro caso de destaque em São Paulo, é o do Shopping Aricanduva, que com
uma cobertura de 62 mil m² de telhado, chega a captar 7 mil m³ de água, numa única
chuva forte (SINDICONET, 2009).
         No bairro Santa Mônica, região Leste de Uberlândia, motivado pela filosofia
de que: “quanto mais se economizar água potável, melhores serão as condições de
vida na Terra para as gerações futuras”, um posto de combustível reformado
recentemente instalou uma cisterna com capacidade para 10 m³ de água (CORREIO
DE UBERLÂNDIA, 2009). O sistema é simples. As calhas ao redor do telhado dos
postos coletam a água e um condutor que antes descartava para a rede pluvial foi
aumentado alguns metros conectando aos reservatórios. O armazenamento é
realizado em uma caixa instalada sobre uma pequena torre, e cerca de duas horas
de chuva são suficientes para transbordar água.
         Em Curitiba, o condomínio Quintas do Cabral, com 400 moradores instalou,
em 2002, um sistema que armazena a água de chuva em um cisterna com 9 m³. A
água é utilizada para lavar a garagem, a calçada e molhar as áreas verdes. Embora
o condomínio garanta uma economia de R$ 100,00 por mês, o que motivou sua
instalação foi a economia de água tratada encarada com um bem precioso pelos
idealizadores do projeto (REDE PARANAENSE DE COMUNICAÇÃO, 2009).
Em Ponta Grossa, no Paraná, o aproveitamento da água de chuva nas
edificações urbanas vem despertando o interesse de indústrias e empresas que
utilizam um volume elevado de água. Em 2003, a Viação Campos Gerais S. A
(empresa responsável pelo transporte coletivo da cidade), implantou um sistema
para coletar a água de chuva que cai num telhado, com 5000 m² da edificação
usada como garagem dos veículos de transporte coletivo. Por meio de calhas a água
captada é conduzida para uma cisterna, com capacidade de 180 m³, onde é
armazenada para a sedimentação das partículas e a retenção de folhas e
excrementos existentes na água. Em seguida a água da cisterna é bombeada para
dois reservatórios superiores, com capacidade de 25 m³ cada um, que abastecem o
lavador de veículos (Figura 17). Com esse sistema são lavados em média 130
veículos por dia, aproximadamente 3.900 por mês (GIACCHINI, 2003).




FIGURA 17 – Cisternas superiores e lavagem de veículo em máquina abastecida com água de chuva
Fonte: (GIACCHINI, 2003).


       Também, em Ponta Grossa, segundo um estudo realizado na Indústria
Fundição Hubner, que constatou a existência da viabilidade de utilização da água de
chuva para fins não potáveis no empreendimento. A adoção do sistema, como
suprimento complementar de água, poderá reduzir em cerca de 50% o consumo de
água potável na empresa (GIACCHINI, 2003).




3.2.1 Composição do Sistema de Aproveitamento de Água de Chuva


       Os sistemas de aproveitamento de água de chuva para fins não potáveis em
edificações urbanas são bastante acessíveis do ponto de vista técnico, uma vez que
utilizam os mesmos equipamentos destinados a drenagem da água das chuvas para
as galerias pluviais. Com a diferença que ao invés de descartá-las, rapidamente,
como um incomodo, são armazenadas e valorizadas, recebendo uma importante
função de suprimento complementar de água.
       Aproveitar água de chuva em edificações é uma operação relativamente
simples e pode ser sintetizada nas seguintes etapas: coleta da água de chuva por
meio de uma superfície impermeável; condução para um reservatório, através de um
sistema de distribuição; tratamento da água coletada; armazenamento em um
reservatório; e utilização.
       Embora os sistemas de aproveitamento de água de chuva apresentem
algumas técnicas básicas, que serão detalhadas, a seguir, um modelo ótimo desse
sistema, adequado à realidade, é projetado de acordo com os objetivos do usuário e
adaptado as peculiaridades das construções. Não existe nenhum modelo genérico
que sirva em todas as situações, cada caso deve ser considerado único.
       Para coletar a água que cai nas chuvas são utilizadas superfícies
impermeáveis como telhados, marquises, toldos, pisos e calçadas. Algumas áreas
de coleta possam ser bastante criativas como coberturas retráteis improvisadas para
esta finalidade e abertas somente durante a chuva, ou como paredes
impermeabilizadas em edifícios com um toldo no andar térreo que permite a
captação da água que escorre pela parede.
       Normalmente, a coleta da água de chuva é realizada nos telhados onde se
supõe haver menor contaminação da água coletada. Outra vantagem em coletar a
água dos telhados é a cota mais elevada que permite que o reservatório de
armazenamento fique mais alto que os locais de consumo, resultando em redução
no custo de instalação, de equipamentos necessários e de operação (ASSOCIAÇÃO
BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2000). Além disso, não será necessário
dispender nenhum recurso financeiro com uma área de coleta.
       A área de coleta ou de captação de água de chuva é a área projetada do
plano horizontal da superfície impermeável, em metros quadrados, conforme a figura
18, a seguir:
FIGURA 18 – Projeção da área de coleta do telhado
Fonte: (WORM; HATTUM, 2006).


       Nas residências unifamiliares a área de coleta é mais que suficiente em
relação ao número de habitantes para suprir as diversas atividades que não
necessitam de água potável, por outro lado seu custo pode ser relativamente
elevado se comparado ao custo inicial do imóvel, principalmente, se for instalado
após a construção da edificação. De acordo com Sickermann (2002) é importante
levar em conta o benefício-custo do sistema, pois ele será determinante no volume
de água estocado em residências unifamiliares.
       Nos condomínios verticais a área de coleta pode ser pequena em relação ao
número de moradores, não sendo suficiente para suprir a demanda por águas não
potáveis. Seu custo é baixo, porém a economia de água é relativamente menor. De
acordo com GROUP RAINDROPS (2002), o uso da água de chuva nesse tipo de
edificação também é limitado, principalmente se o prédio não estava projetado para
esta finalidade antes da sua construção, pois é complicado realizar reformas para
adaptar cada apartamento ao sistema de aproveitamento de água de chuva. Nesse
caso, deve se destinar a água de chuva para propósitos comuns como: regar jardins,
lavar carros e para limpeza dos locais comunitários.
       Nas edificações urbanas maiores, como indústrias, shoppings, escolas,
mercados, postos de combustível e similares, a área de coleta é bastante grande. O
custo de implantação de um sistema de aproveitamento de água de chuva nessas
edificações é baixo se comparado ao custo total da obra, principalmente quando já
possuem alguma forma de retenção de água pluvial, necessitando somente ser
adaptado para utilização. Se houver demanda suficiente a economia de água pode
ser muito expressiva, pois o volume de captação é grande. Nos postos de
combustível, que oferecem serviço de lavagem de automóveis, o consumo de água
para fins não potáveis é elevado e o retorno é bastante aceitável.
        Não é somente o tamanho da área de coleta que determina o volume de
água da chuva que chega ao reservatório. O tipo de material utilizado nas coberturas
pode provocar maior ou menor evaporação, assim como maior ou menor retenção
da água precipitada. Desta forma, o volume de água captado pelo sistema não é o
mesmo que o volume de água precipitado (WERNECK, 2006).
       A razão entre o volume de escoamento superficial e o volume de precipitação
que cai na superfície de captação é denominada coeficiente de escoamento
superficial ou coeficiente de runoff, que varia entre 0 a 1 (ASSOCIAÇÃO
BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2000; WORM & HATTUM, 2006).
       Em outras palavras um coeficiente de runoff igual a 0.8 indica que 80% da
precipitação que cai num telhado é coletada (Figura 19). Ou seja, quanto maior for o
coeficiente de runoff, maior será a quantidade de água de chuva coletada.


        Superfície de Coleta de Águas             Coeficiente de Escoamento Superficial
                   Pluviais                                         C

                 Telhas cerâmicas                                 0,80 a 0,90

       Telhas, lajotas e ladrilhos vitrificados                   0,90 a 0,95

            Telhas de cimento-amianto                             0,70 a 0,85

           Telhas metálicas corrugadas                            0,80 a 0,95

           Lajotas e blocos de concreto                           0,70 a 0,80

            Lajotas e blocos de granito                           0,90 a 0,95

             Pavimentos de concreto                               0,80 a 0,95
              Pavimentos asfálticos                               0,70 a 0,90


FIGURA 19 – Quadro dos coeficientes de runoff das superfícies coletoras
Fonte: (FENDRICH, 2002).


       O sistema de distribuição da água de chuva é formado por captadores e,
condutores verticais e horizontais que são respectivamente calhas e tubos de
encanamento convencionais com a função de canalizar a água de chuva que escoa
nos telhados para um reservatório de armazenamento.
O USO DA ÁGUA DE CHUVA EM POSTOS DE SERVIÇOS AUTOMOTIVOS NO ESPAÇO URBANO DE PONTA GROSSA, PR
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O USO DA ÁGUA DE CHUVA EM POSTOS DE SERVIÇOS AUTOMOTIVOS NO ESPAÇO URBANO DE PONTA GROSSA, PR

  • 1. UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA SETOR DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS DEPARTAMENTO DE GEOCIÊNCIAS RICARDO LETENSKI O USO DA ÁGUA DE CHUVA EM POSTOS DE SERVIÇOS AUTOMOTIVOS NO ESPAÇO URBANO DE PONTA GROSSA, PR PONTA GROSSA 2009
  • 2. UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA SETOR DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS DEPARTAMENTO DE GEOCIÊNCIAS RICARDO LETENSKI O USO DA ÁGUA DE CHUVA EM POSTOS DE SERVIÇOS AUTOMOTIVOS NO ESPAÇO URBANO DE PONTA GROSSA, PR Trabalho de Conclusão de Curso apresentado para obtenção do título de graduado na Universidade Estadual de Ponta Grossa, Área de Geografia. Orientador: Prof. Dr. Mário Sérgio de Melo PONTA GROSSA 2009
  • 3. RICARDO LETENSKI O USO DA ÁGUA DE CHUVA EM POSTOS DE SERVIÇOS AUTOMOTIVOS NO ESPAÇO URBANO DE PONTA GROSSA, PR Trabalho de Conclusão de Curso apresentado para obtenção do título de graduado na Universidade Estadual de Ponta Grossa, Área de Geografia. Ponta Grossa,______de_____________________________de 2009. Prof. Dr. Mário Sérgio de Melo Pós-Doutor em Sedimentologia Universidade Estadual de Ponta Grossa Profa. Dra. Maria Lígia Cassol Pinto Doutora em Geografia Universidade Estadual de Ponta Grossa Prof. Dr. Alceu Gomes de Andrade Filho Doutor em Engenharia Hidráulica e Saneamento Universidade Estadual de Ponta Grossa Prof. Luís André Sartori Universidade Estadual de Ponta Grossa
  • 4. Dedico aos autores dos meus dias Teodósio e Edecléia (in memorian), que me ensinaram a perseguir meus ideais.
  • 5. AGRADECIMENTOS A minha Mãe Divina Espiritual e ao Pai Celeste. Ao Professor Orientador Dr. Mário Sérgio de Melo pela contribuição com seus preciosos conhecimentos e sugestões na orientação deste trabalho. Aos funcionários dos Postos de Serviços Automotivos pela recepção, fornecimento de informações e pela possibilidade acesso aos empreendimentos. Aos funcionários da Companhia de Saneamento do Paraná (SANEPAR) pela disponibilização de dados, na pessoa de Fabiano Icker Oroski, Coordenador Industrial da Unidade Regional Ponta Grossa. Ao Núcleo de Estudos em Meio Ambiente (NUCLEAM) pela atenção e disponibilização de materiais, nas pessoas da Professora Maria Aparecida Hinsching e do Professor Fernando Pilatti. Aos colegas de graduação pelo apoio e incentivo para realização deste trabalho. A Tatiana Constantino pelo companheirismo, pela compreensão e dedicação. A família e aos amigos pelo amor e generosidade. A todos que de alguma maneira contribuíram com a conclusão dessa pesquisa.
  • 6. Às vezes, uma gota de chuva morre de medo ao cair no oceano. O mar é gigantesco e ela sabe que ele ira engoli-la. Todavia, segundos após cair sobre o mar a gota de chuva percebe que deixou de ser uma gota e passou a ser o próprio oceano... (Adriano Hungaro)
  • 7. RESUMO Os riscos de escassez de água, com qualidade e em quantidades suficientes para atender às necessidades da população, estão sendo amplamente divulgados. Ponta Grossa apresenta crescente demanda de água. A deficiência de saneamento diminui a disponibilidade de água com qualidade. O sítio urbano localiza-se no alto de espigões radiais que dificultam o aproveitamento da água de rios. Por outro lado, a cidade situa-se numa região chuvosa o ano todo. Buscando alternativas de uso racional da água, as coberturas dos postos podem funcionar como coletores para capturar água das chuvas. Esta pode ser armazenada e destinada para fins não potáveis, sobretudo, na lavagem de veículos. O estudo teve como objetivo analisar a possibilidade técnica e a viabilidade econômica de aproveitamento de água de chuva para usos não potáveis em postos de serviços automotivos da área urbana de Ponta Grossa. Por meio de investigações exploratórias foram visitados e georreferenciados 42 postos, nas principais vias da cidade, nos quais, se identificou a oferta de lavagem e as fontes de águas que abastecem os postos para uma melhor compreensão de como ocorrem as práticas de uso da água nestes empreendimentos. Em seguida, foram selecionados os postos que aproveitam a água de chuva para verificação do funcionamento dos sistemas instalados, estimativa das demandas por águas não potáveis e análise da viabilidade econômica do sistema. Pode-se concluir que o aproveitamento de água de chuva é tecnicamente e economicamente viável nos postos da cidade. Palavras-chave: Uso da água, Água de chuva, Postos de serviços automotivos.
  • 8. LISTA DE ILUSTRAÇÕES FIGURA 1 – Quadro com os principais problemas decorrentes da urbanização que afetam a quantidade e a qualidade das águas............................................................................................. 12 FIGURA 2 – Ciclo hidrológico............................................................................ 18 FIGURA 3 – Chuvas convectivas...................................................................... 19 FIGURA 4 – Chuvas frontais............................................................................. 20 FIGURA 5 – Chuvas orográficas....................................................................... 21 FIGURA 6 – Gráfico do volume total de água no mundo e volume total de 24 água doce no mundo.................................................................... FIGURA 7 – Quadro com as principais vantagens e desvantagens do aproveitamento de água de chuva............................................... 34 FIGURA 8 – Vestígios de cisternas escavadas na rocha no deserto do Negev........................................................................................... 36 FIGURA 9 – Fortaleza Massada e cisterna escavada na rocha, Deserto de Judá............................................................................................... 37 FIGURA 10 – Visão panorâmica da Fortaleza de Ratones................................. 39 FIGURA 11 – Ryogoku Kokugikan, ginásio de sumô, Sumida no Japão............................................................................................. 40 FIGURA 12 – Vasos para armazenar água de chuva na Tailândia..................... 42 FIGURA 13 – Modelo de captação de chuva no Programa 1-2-1....................... 43 FIGURA 14 – Cisterna de placas........................................................................ 46 FIGURA 15 – Construção de uma cisterna de tela com arame.......................... 47 FIGURA 16 – Construção de uma cisterna com tela-cimento............................. 47 FIGURA 17 – Cisternas superiores e lavagem de veículo em máquina abastecida com água de chuva.................................................... 49 FIGURA 18 – Projeção da área de coleta do telhado......................................... 51 FIGURA 19 – Quadro dos coeficientes de runoff das superfícies coletoras....................................................................................... 52 FIGURA 20 – Modelo de calha com tela para contenção de sujeiras................ 53 FIGURA 21 – Modelo esquemático de funcionamento de um tanque de sedimentação................................................................................ 55 FIGURA 22 – Dispositivo de descarte das primeiras chuvas proposto pelo senhor Tokunaga no Japão.......................................................... 56 FIGURA 23 – Representação esquemática dos componentes do “kit chuva”............................................................................................ 57 FIGURA 24 – Quadro com vantagens e desvantagens entre tanques e cisternas....................................................................................... 59 FIGURA 25 – Localização e abrangência da área de estudos............................ 64 FIGURA 26 – Quadro síntese do abastecimento de água em Ponta Grossa, dados históricos e previsões, 2003-2024...................................... 67 FIGURA 27 – Gráfico do volume necessário para suprir a demanda da cidade a capacidade real de abastecimento de água em Ponta Grossa, 2003-2024..................................................................................... 68 FIGURA 28 – Localização dos 42 postos de serviços automotivos visitados em Ponta Grossa.......................................................................... 69
  • 9. LISTA DE ILUSTRAÇÕES FIGURA 29 – Localização dos postos de serviços automotivos visitados em Ponta Grossa que oferecem serviço de lavagem de veículos........................................................................................ 70 FIGURA 30 – Quadro síntese do uso de água nos postos de serviços de serviços automotivos pesquisados.............................................. 70 FIGURA 31 – Gráfico do uso da água nos postos de serviços automotivos do espaço urbano de Ponta Grossa que oferecem serviço de lavagem (33 postos).................................................................... 72 FIGURA 32 – Localização dos postos de serviços automotivos do espaço urbano de Ponta Grossa que aproveitam água pluvial........................................................................................... 73 FIGURA 33 – Posto Tio Mucufa......................................................................... 76 FIGURA 34 – Posto Real................................................................................... 78 FIGURA 35 – Athenas Auto Posto..................................................................... 81 FIGURA 36 – Posto Cinco Primos..................................................................... 83 FIGURA 37 – Posto Gamper.............................................................................. 85 FIGURA 38 – Posto Pinheiro.............................................................................. 88 FIGURA 39 – Posto São Sebastião................................................................... 90 FIGURA 40 – Posto Flex.................................................................................... 92 FIGURA 41 – Posto Pianowski.......................................................................... 95 FIGURA 42 – Quadro dos volumes médios mensais de água de chuva aproveitável por metro quadrado na região de Ponta Grossa......................................................................................... 96 FIGURA 43 – Quadro de volumes potenciais médios aproveitáveis de água de chuva para AC= 527 m2...................................................... 97 FIGURA 44 – Quadro síntese dos dados de área de captação e consumo de água nos postos de serviços automotivos que utilizam água de chuva no espaço urbano de Ponta Grossa......................................................................................... 97 FIGURA 45 – Gráfico de relação entre a demanda por águas não potáveis e o volume médio de água de chuva aproveitável no espaço urbano de Ponta Grossa.............................................................. 98
  • 10. LISTA DE SIGLAS ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas ANA Agência Nacional de Águas ANP Agência Nacional do Petróleo ASA Articulação no Semi-Árido Brasileiro EMATER Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural ETA Estação de Tratamento de Água GPS Sistema de Posicionamento Global IAPAR Instituto Agronômico do Paraná INCRA Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária IPHAN Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional MDS Ministério do Desenvolvimento Social e Combate à Fome NBR Norma Brasileira ONG Organização Não Governamental ONU Organização das Nações Unidas P1+2 Programa Uma Terra e Duas Águas P1MC Programa 1 Milhão de Cisternas PECMAC Programa Estadual de Captação e Manejo da Água de Chuva PNRH Plano Nacional de Recursos Hídricos PNUMA Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente PROSAB Programa de Pesquisas em Saneamento Básico PVC Cloreto de Polivinila SAB Semi-Árido Brasileiro SABESP Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo SANEPAR Companhia de Saneamento do Paraná UNEP United Nations Environment Programme UNESCO Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura VPL Valor Presente Líquido WWF Fundação Mundial para Conservação da Vida Silvestre
  • 11. SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO................................................................................... 11 2. OBJETIVOS....................................................................................... 16 3. A ÁGUA............................................................................................. 17 3.1 DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NO MUNDO E NO BRASIL................... 24 3.1.1 Gerenciamento racional e sustentável dos recursos hídricos........... 26 3.1.2 Legislação e Recursos Hídricos........................................................ 29 3.2 O APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA: HISTÓRICO E PRÁTICAS RECENTES..................................................................... 32 3.2.1 Composição do Sistema de Aproveitamento de Água de Chuva...... 49 4. DESCRIÇÃO DO ESTUDO............................................................... 62 4.1 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDOS................................. 63 4.2 O ABASTECIMENTO DE ÁGUA EM PONTA GROSSA................... 65 4.3 OS POSTOS DE SERVIÇOS AUTOMOTIVOS................................. 68 4.3.1 Aproveitamento de água de chuva nos postos de serviços automotivos........................................................................................ 72 4.3.1.1 Considerações sobre o uso de água de chuva nos postos de serviços automotivos......................................................................... 95 5. VIABILIDADE ECONÔMICA DO SISTEMA DE APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA.................................... 99 6. CONSIDERAÇÃOES FINAIS E RECOMENDAÇÕES...................... 103 REFERÊNCIAS.................................................................................................. 105 APÊNDICES....................................................................................................... 115 ANEXOS............................................................................................................ 131
  • 12. 1. INTRODUÇÃO De acordo com o relatório da Organização das Nações Unidas (2009) intitulado “Revisão das Projeções da População Mundial”, a população do planeta, atualmente com cerca de 6,5 bilhões de seres humanos, deverá ultrapassar 9 bilhões até meados do século XXI. Para Alves (2007) durante o século XX, o impacto do crescimento populacional e econômico sobre o ambiente natural foi enorme, provocando alterações significativas no clima e nas condições de vida do planeta. A humanidade tem um desafio muito grande pela frente, pois, por um lado, precisa crescer racionalmente para reduzir a pobreza e a desigualdade e, por outro, precisa conservar e preservar o meio ambiente, e as condições naturais que fornecem o substrato da vida na Terra. Entre os elementos que propiciam a vida na Terra, a água desempenha um papel fundamental, sua simples ausência exterminaria qualquer uma das formas de vida que conhecemos até hoje. Considerando que este recurso possui limites bastante definidos e que uma parcela extremamente pequena está disponível às necessidades humanas, à medida em que a população aumenta a quantidade de água disponível por pessoa diminui e não pode ser substituída por nenhuma substância alternativa. Segundo a Organização das Nações Unidas para a Educação Ciência e a Cultura (2007), no mesmo ano, 3,3 bilhões de pessoas, mais de metade da população mundial, viviam em cidades. Este total pode alcançar os 60% por volta de 2030. Dessa maneira as cidades podem ser consideradas uma expressão do século XXI. A concentração progressiva da população nas cidades acelera a expansão urbana, impulsionando uma cadeia de problemas ambientais e urbanos. Nas áreas urbanizadas, as construções, as grossas camadas de concreto das calçadas e o asfalto das longas pavimentações são erguidos sobre a devastação da vegetação. Com isso, a quantidade de água que normalmente deveria infiltrar lentamente no subsolo é reduzida, significativamente, aumentando o volume e a intensidade do escoamento superficial, que acelera os processos erosivos, responsáveis por perdas de solo, agravando a situação de áreas de risco, assoreando rios, e tornando mais constantes e sérias as enchentes urbanas. Os
  • 13. principais problemas decorrentes da urbanização que afetam a quantidade e a qualidade das águas podem ser observados na figura 1. URBANIZAÇÃO Aumento da densidade de Aumento da densidade populacional construções e da cobertura asfáltica Aumenta o Aumenta a Aumenta a Alterações no volume de demanda de área sistema de água residual água impermeabiliza drenagem da Deterioram-se Reduz a Alterações Os rios a quantidade de do clima jusante da água disponível área urbana e (escassez urbano deteriora-se a potencial) água de Aumenta o Aumenta a escoamento escoament velocidade superficial o de superficial escoament Diminui a recarga de água direto o subterrânea Deteriora-se a qualidade da água dos rios e represas Aumenta as urbanos, receptores de enchentes e os águas residuais picos de cheias na área urbana Aumentam os problemas de controle da poluição e das enchentes FIGURA 1 – Quadro com os principais problemas decorrentes da urbanização que afetam a quantidade e a qualidade das águas Fonte: TUCCI apud TUNDISI, J.G. (2005).
  • 14. Com o aumento da população será necessário produzir maior quantidade de alimentos e gerar mais energia, aumentando o consumo doméstico e industrial de água. Sendo assim, a contaminação dos mananciais também deverá ser acentuada, devido a maior produção de efluentes. Atualmente, mais de 1 bilhão de pessoas não tem acesso à água limpa em quantidade suficiente para garantir a saúde e o desenvolvimento social e econômico; e 2,4 bilhões não têm acesso a saneamento básico (TUNDISI, 2005). Com tantos agravantes será difícil assegurar o abastecimento de água às populações, tanto em quantidade como em qualidade. Nessas circunstâncias, mesmo regiões, atualmente, com relativa abundância de água não estão isentas de enfrentar algum problema com recursos hídricos e nas regiões que já convivem com a escassez o caso pode tornar-se ainda mais grave. Adicionalmente, as mudanças climáticas podem agravar significativamente a situação pela maior frequência e intensidade de eventos extremos como chuvas mais intensas em determinadas regiões e secas mais prolongadas em áreas já castigadas pela escassez hídrica. A ocorrência de chuvas mais intensas tem como consequência a elevação do nível dos rios e o alagamento das várzeas, potencializando as situações de inundação bem como de deslizamentos de encostas. Estiagens mais prolongadas poderão provocar situações de risco de colapso no abastecimento de água em várias regiões urbanas adensadas, inclusive nas principais metrópoles (AGÊNCIA DE NOTÍCIAS DOS DIREITOS DA INFÂNCIA, 2009). Diante de tudo isso, uma competição mais acirrada em regiões com quantidades limitadas de recursos hídricos pode resultar em situações geradoras de conflitos, fazendo crescer o risco de guerras pela água. No entanto, esse futuro sombrio pode ser evitado. De Acordo com Llamas (1991) problemas de escassez são praticamente inexistentes na maioria dos países do mundo, sendo, em contrapartida, quase universais e graves os problemas de seu mau uso e má gestão. Existem diversas formas de melhorar o uso da água, como por exemplo, aumentar o volume pela captação de mais água; gastar menos água diminuindo a demanda; também é possível usar a mesma quantidade de água com mais
  • 15. eficiência (CLARKE; KING, 2005). Além disso, podemos tornar o uso da água mais racional compatibilizando a qualidade da água com o seu uso, pois desperdiçamos diariamente água potável para regar plantas, lavar calçadas, roupas, carros e para dar descarga em banheiros. Entre as várias alternativas tecnológicas para melhorar o uso da água, o aproveitamento de água de chuva é uma técnica bastante simples, eficiente, relativamente barata e ambientalmente correta. É muito utilizada por populações que dispõem de poucas alternativas para conseguir água, como as que convivem com os regimes de secas das regiões áridas e semi-áridas. Nas áreas urbanas a sua utilização, principalmente, para fins não potáveis vem ganhando força como uma fonte complementar ao sistema público de abastecimento, pois possibilita reduzir a demanda de água potável destinando-a para finalidades mais nobres como o consumo humano e a ampliação de seu acesso para a população. Oferecendo também economia significativa de recursos financeiros e energéticos com tratamento e uso de água, protegendo ainda as águas subterrâneas. Além disso, utilizar água da chuva significa contribuir para reverter os impactos negativos da urbanização minimizando o desencadeamento de erosões, o agravamento e/ou o surgimento de novas de áreas de risco e o assoreamento de corpos d‟água, evitando que águas aproveitáveis se percam na poluição dos rios e provoquem enchentes urbanas. Na área urbana diversas construções possibilitam o aproveitamento da água da chuva como: edificações residenciais, comerciais, industriais e instituições públicas e privadas. A coleta de água de chuva pode ser efetuada em diferentes níveis conforme a área dos coletores, a precipitação e a demanda do local a que será destinada. Os coletores já estão prontos, estes, são os telhados das edificações, bastando a instalação de calhas condutoras e um reservatório para onde a água deverá ser escoada e armazenada para utilização em diversos fins, nos quais a água não precisa ser potável, como para lavagem de automóveis, calçadas e para dar descarga em banheiros. A demanda por águas não potáveis pode variar bastante de acordo com a função que o estabelecimento exerce no espaço urbano. Os postos de serviços automotivos, que oferecem serviços de lavagem de automóveis, consomem um volume elevado de água para fins não potáveis, além de oferecer a possibilidade de instalação, com custo relativamente baixo, devido às suas grandes coberturas e à
  • 16. economia que podem promover. No entanto, geralmente, servem-se de águas tratadas ou de águas subterrâneas, que deveriam ser conservadas para fins potáveis. Ponta Grossa apresenta progressivo aumento da população, principalmente urbana, que tem elevado a demanda de água. O sítio urbano localizado no alto de espigões radiais dificulta o aproveitamento da água de rios, devido, entre outros fatores, à topografia acidentada. A deficiência de saneamento e o descaso com a preservação de arroios e rios no município diminuem a quantidade de água disponível com qualidade. Se essa tendência se mantiver e a situação não for solucionada, em breve, o município poderá ter que enfrentar problemas de abastecimento de água. Que apresentará como sintoma, principal: aumento do custo da água, devido à maior dificuldade em conseguí-la ou como medida visando diminuir o consumo. Por outro lado, a cidade está situada numa região chuvosa que possibilita o aproveitamento da água de chuva durante todos os meses do ano. Embora o aproveitamento de água de chuva represente uma alternativa interessante, principalmente do ponto de vista ambiental, a instalação de um sistema de captação e aproveitamento de água pluvial depende de diversos fatores, dentre eles a possibilidade técnica, a viabilidade econômica e a aceitação social. O assunto abordado neste trabalho será a possibilidade técnica e a viabilidade econômica do aproveitamento de água de chuva nos postos de serviços automotivos da área urbana de Ponta Grossa, PR.
  • 17. 2. OBJETIVOS Objetivo Geral: Analisar a possibilidade técnica e a viabilidade econômica de aproveitamento de água de chuva para usos não potáveis em postos de serviços automotivos da área urbana de Ponta Grossa. Objetivos específicos: Investigar como ocorrem as práticas de uso da água nos postos de serviços automotivos da área urbana de Ponta Grossa; Inferir sobre a utilização de água de chuva nesses empreendimentos. Espera-se que o estudo permita concluir sobre a de viabilidade técnica e econômica de aproveitamento da água de chuva como uma alternativa saudável e benéfica. Os resultados deverão apoiar a sua utilização para consumo não potável, contribuindo para melhorar a relação humana com os recursos hídricos e para enfrentar a tendência de crise no abastecimento de água.
  • 18. 3. A ÁGUA A água como fonte de vida é mencionada em quase todas as teorias filosófico-religiosas, considerada pelos gregos da antiguidade um dos quatro elementos que sustentam a natureza, entre os quais ela seria o princípio de todas as coisas. Para a ciência contemporânea a água surgiu no planeta há cerca de 4,3 bilhões de anos, devido ao resfriamento da atmosfera, originando um oceano primitivo, onde surgiram às primeiras formas simples de vida (bactérias), há aproximadamente 3,8 bilhões de anos (SUGUIO; SUZUKI, 2003). A água pura (H2O)n é um líquido formado por moléculas de hidrogênio e oxigênio. Na natureza, ela é misturada ainda com gases como, dióxido de carbono e nitrogênio; com sais, como nitratos, cloretos e carbonatos; e elementos sólidos como poeira e areia que podem ser carregados em suspensão (AGUASTORE, 2008). Á água é insubstituível, não se conhecendo outra substância com suas propriedades, das quais se pode destacar: a ausência de cor, cheiro e sabor, características que possibilitam sua presença como o principal componente da maioria dos alimentos e bebidas; a transparência que a deixa ser atravessada pela luz torna possível a vida de seres dependentes da luminosidade embaixo d‟água; a capacidade térmica que permite a utilização da água nos três estados físicos: sólido, líquido e gasoso; e por último a sua notável capacidade de dissolução lhe atribui a figura de solvente universal. Considerando que a quantidade total de água em nosso planeta varia muito pouco, pode-se dizer que a dinâmica da água compõe um sistema fechado, denominado de ciclo hidrológico (Figura 2), caracterizado pelo contínuo movimento entre os estados sólido, líquido e gasoso, devido à maior ou menor quantidade de energia que irradia do Sol até a Terra. De forma simplificada, podemos dizer que a água dos lagos, rios, oceanos, vegetação, animais e solo evapora-se. O vapor de água se move na atmosfera, podendo vir a se concentrar na forma de nuvem e se precipitar retornando aos oceanos, rios, e ao solo ou permanecer na atmosfera (MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE, 2005). Tal ciclo possibilita a recarga das águas subterrâneas e superficiais, a absorção pelas plantas e animais, sendo um dos responsáveis pela manutenção da vida.
  • 19. FIGURA 2 – Ciclo hidrológico Fonte: (PREFEITURA MUNICIPAL DE FLORIANÓPOLIS, 2009) Dessa maneira a água é um bem renovável, ou seja, possui a capacidade de se reciclar através do ciclo hidrológico, porém na atualidade se reconhece a vulnerabilidade desse recurso com capacidade limitada de autodepuração, sensível às alterações no ambiente. Para os seres humanos a água é um elemento fundamental, representando cerca de 70% de sua constituição, o acesso à água potável é uma questão importante relacionada diretamente à qualidade da saúde pública. A água é também um insumo indispensável à produção e um recurso estratégico para o desenvolvimento econômico. Todas as atividades humanas dependem da água, a navegação, a indústria, o turismo, a agricultura e a geração de energia elétrica são alguns exemplos de seu uso econômico (MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE, 2005). Entre as fases que compõem o ciclo hidrológico, a precipitação tem uma importância fundamental. Sendo uma forma indispensável de ocorrência de água na natureza é responsável pela recarga de rios, aquiferos, pela manutenção e desenvolvimento da vida, e por regular parte do equilíbrio da radiação terrestre.
  • 20. A precipitação pode ocorrer sob a forma de orvalho, chuvisco, chuva, granizo, saraiva ou neve, a partir da liberação do vapor d‟água presente na atmosfera sobre a superfície da terra (VILLIERS apud MAY, 2004). Segundo Ayoade (2004), somente a chuva e a neve contribuem significativamente para os totais de precipitação, porém como nas regiões tropicais a neve praticamente inexiste o termo precipitação pluvial, ou seja, chuva é sinônimo de precipitação. Convencionalmente existem três tipos principais de chuvas que se diferenciam pela maneira como o ar se eleva originando-a. Conforme a Rede Ciência Tecnologia e Sociedade (2009), os tipos são: Chuvas convectivas ou de convecção - chuva que resulta do aquecimento da superfície terrestre, originando a ascensão de massas de ar quente, carregadas de vapor d‟ água. A elevação do ar provoca seu resfriamento, condensando o vapor d‟água e, consequentemente, ocasionando a precipitação. Esta chuva manifesta-se de forma intensa e é de curta duração. São típicas da região intertropical, e de Verão no interior dos continentes, devido às altas temperaturas. A figura 3 representa o comportamento das chuvas convectivas. Letenski, 2009 FIGURA 3 – Chuvas convectivas
  • 21. Chuvas ciclônicas ou frontais - chuva que resulta do encontro de duas massas de ar com características diferentes de temperatura e umidade. Desse encontro, a massa de ar quente sobe, o ar resfria, aproximando-se do ponto de saturação, dando origem à formação de nuvens e, consequentemente, ocasionando a precipitação. São do tipo chuvisco à passagem de uma frente quente ou do tipo aguaceiro, à passagem da frente fria. São chuvas características das zonas de convergência, isto é, das zonas de baixas pressões e, por isso, é este tipo de chuvas que predominam nas regiões temperadas, principalmente no inverno. A figura 4 representa o comportamento das chuvas frontais. FIGURA 4 – Chuvas frontais Fonte: (REDE CIÊNCIA TECNOLOGIA E SOCIEDADE, 2009). Chuvas orográficas ou de relevo - chuva que resulta de uma subida forçada do ar quando, no seu trajeto, apresenta-se uma barreira natural. O ar ao subir resfria e condensa-se formando nuvens saturadas que dão origem à precipitação. São chuvas localizadas, intermitentes e possuem intensidade bastante elevada. Ocorrem nas áreas de relevo acidentado ao longo das vertentes na encosta de onde sopram ventos úmidos. A figura 5 representa o comportamento das chuvas orográficas.
  • 22. FIGURA 5 – Chuvas orográficas Fonte: (REDE CIÊNCIA TECNOLOGIA E SOCIEDADE, 2009). A chuva é uma ótima fonte alternativa de água que pode ser conseguida, facilmente quando a quantidade de precipitação é suficiente. A qualidade da água de chuva depende de sua localização e das condições atmosféricas, variando conforme os gases e materiais em suspensão no ar durante a precipitação. De acordo com o GROUP RAINDROPS (2002), a água da chuva que cai no início da tempestade se chama “chuva inicial”, e é bastante suja. Então, se a “chuva inicial” for eliminada e o restante da chuva for coletado pelo processo de sedimentação1, sua qualidade aproxima-se da água encanada. Quando água precipitada é armazenada em grandes quantidades e destinada para fins não potáveis, a “chuva inicial” é diluída, e as substâncias nocivas coletadas do ar tornam- se insignificantes partículas em relação ao volume total de água. No entanto, procedimentos comuns para descartar a água dos primeiros minutos de chuva, de modo a lavar a superfície coletora e limpar a atmosfera carregada de poeira, sempre são adotados como medida de precaução (INSTITUTO DE ESTUDIOS DEL HAMBRE, 2009). 1 “Decantação ou sedimentação: É o processo no qual a força da gravidade é utilizada para separar as partículas de densidade maior que a da água, depositando-as em uma superfície ou zona de armazenamento (BIBLIOTECA DIDÁTICA DE TECNOLOGIAS AMBIENTAIS, 2009)”.
  • 23. Conforme Andrade apud Giacchini (2003) os requisitos de qualidade e segurança sanitária da água de chuva estão diretamente relacionados ao fim para o qual se pretende destiná-las. Sendo assim, devem atender aos padrões de potabilidade se o seu uso for doméstico e para fins não potáveis precisam ser compatíveis com o seu uso. De acordo com Agência Nacional de Águas e a Federação das Indústrias do Estado de São Paulo (2005) as exigências mínimas para o uso da água não potável em função das diferentes atividades a serem realizadas nas edificações, são as seguintes: Água para irrigação, rega de jardim, lavagem de pisos: não deve apresentar mau-cheiro; não deve conter componentes que agridam as plantas ou que estimulem o crescimento de pragas; não deve ser abrasiva; não deve manchar superfícies; não deve propiciar infecções ou a contaminação por vírus ou bactérias prejudiciais à saúde humana. Água para descarga em bacias sanitárias: não deve apresentar mau-cheiro; não deve ser abrasiva; não deve manchar superfícies; não deve deteriorar os metais sanitários; não deve propiciar infecções ou a contaminação por vírus ou bactérias prejudiciais à saúde humana. Água para refrigeração e sistema de ar condicionado: não deve apresentar mau-cheiro; não deve ser abrasiva; não deve manchar superfícies; não deve deteriorar máquinas;
  • 24. não deve formar incrustações. Água para lavagem de veículos: não deve apresentar mau-cheiro; não deve ser abrasiva; não deve manchar superfícies; não deve conter sais ou substâncias remanescentes após secagem; não deve propiciar infecções ou a contaminação por vírus ou bactérias prejudiciais à saúde humana. Água para lavagem de roupa: deve ser incolor; não deve ser turva; não deve apresentar mau-cheiro; deve ser livre de algas; deve ser livre de partículas sólidas; deve ser livre de metais; não deve deteriorar os metais sanitários e equipamentos; não deve propiciar infecções ou a contaminação por vírus ou bactérias prejudiciais à saúde humana. Água para uso ornamental: deve ser incolor; não deve ser turva; não deve apresentar mau-cheiro; não deve deteriorar os metais sanitários e equipamentos; não deve propiciar infecções ou a contaminação por vírus ou bactérias prejudiciais à saúde humana. Água para uso em construção civil: na preparação de argamassas, concreto, controle de poeira e compactação de solo: não deve apresentar mau-cheiro; não deve alterar as características de resistência dos materiais;
  • 25. não deve favorecer o aparecimento de eflorescências de sais; não deve propiciar infecções ou a contaminação por vírus ou bactérias prejudiciais à saúde humana. 3.1 DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NO MUNDO E NO BRASIL Sabe-se que cerca de 70% superfície terrestre é composta de água, perfazendo um total de cerca de 1.386 milhões de km³. Essa quantidade não se altera significativamente, embora possa mudar de estado físico, variando entre sólido, líquido e gasoso. A água do planeta se encontra espalhada em mares, rios, lagos, geleiras, aquíferos, no ar atmosférico, incorporada nos seres vivos e nos objetos (CLARKE; KING, 2005). A maior parte dessa água, aproximadamente, 97,5% é salgada. Menos de 2,5% é doce e está distribuída entre as calotas polares (68,9%), os aqüíferos (29,9%), rios e lagos (0,3%), e outros reservatórios (0,9%). Desta forma, apenas 1% da água doce é um recurso aproveitável pela humanidade, o que representa 0, 007% de toda a água do planeta (HIRATA, 2008). A figura 6 mostra os volumes de água no mundo. FIGURA 6 – Gráfico do volume total de água no mundo e volume total de água doce no mundo Fonte: (HIRATA, 2008). Essa parcela de água doce acessível à humanidade no estágio tecnológico atual e a custos compatíveis com seus diversos usos é o que se denomina “recursos
  • 26. hídricos” (PEREIRA JÚNIOR, 2004). Conforme define a Organização das Nações Unidas para a Educação Ciência e a Cultura (2008), são os recursos disponíveis ou potencialmente disponíveis para satisfazer, em quantidade e em qualidade, uma dada procura num local e período de tempo determinados. O Brasil é um país privilegiado, dispondo da maior quantidade de recursos hídricos do planeta Terra. Estima-se que a vazão dos recursos hídricos de superfície brasileiros corresponda a cerca de 12% do total mundial (PEREIRA JÚNIOR, 2004). Embora essa representação em nível planetário seja muito animadora, ela encobre as enormes disparidades regionais que ocorrem internamente no país. Cerca de 89% da potencialidade das águas superficiais do Brasil está concentrada nas regiões Norte e Centro-Oeste, onde vivem apenas 14,5% dos brasileiros. Restando apenas 11% da potencialidade hídrica para as demais regiões (Nordeste, Sul e Sudeste), onde estão localizados 85,5% da população e 90,8% da demanda de água do Brasil (GEOBRASIL, 2002). Embora o Brasil concentre o maior potencial hídrico mundial, algumas regiões em seu território têm enfrentado escassez de água potável. Seja devido à sua localização, ao seu regime hidrológico, às elevadas demandas ou à extrema poluição. Nas regiões Sul e Sudeste o elevado grau de urbanização, a densidade populacional e os múltiplos usos da água estão levando à escassez em alguns pontos, porque a conseqüente poluição compromete a disponibilidade de água e encarece os custos do seu tratamento (CLARKE; KING, 2005). Na região Nordeste, devido às longas secas, há escassez de águas superficiais, o que é agravado por problemas como falta de saneamento básico e contaminação por transmissores de doenças tropicais, tornando a situação da região alarmante e bloqueando seu desenvolvimento (CLARKE; KING, 2005). A situação dos recursos hídricos no Brasil abrange muitas outras questões além dos problemas da má distribuição. A vasta extensão territorial do país dificulta o gerenciamento das águas, que estão sofrendo constante pressão antrópica devido à exploração excessiva, uso diverso indiscriminado, desmatamento, despejo de esgotos e substâncias tóxicas reduzindo a quantidade de água com qualidade e comprometendo o acesso de água à população.
  • 27. 3.1.1 Gerenciamento racional e sustentável dos recursos hídricos Os impactos ambientais causados pela crescente industrialização iniciada ainda no século XVIII, e que considerava os recursos naturais como inesgotáveis, teve repercussão, em 1972, na cidade sueca de Estocolmo, quando a Organização das Nações Unidas (ONU) chamou pela primeira vez a atenção das nações, alertando para a degradação que as ações humanas estavam causando ao meio ambiente, comprometendo gravemente o bem estar e a própria sobrevivência da humanidade. Para tal realizou-se a I Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente, onde os líderes das nações debateram questões sobre o meio ambiente e o desenvolvimento. Daí resultou a Declaração sobre o Meio Ambiente Humano (1972), um documento sobre princípios de comportamento e responsabilidade que deveriam direcionar as decisões relacionadas as questões ambientais, bem como na cooperação dos países membros da ONU para a busca de soluções dos problemas ambientais. A necessidade de avaliação de como as nações haviam promovido a conservação da natureza, levou à realização da II Conferência das Nações Unidas Sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento, sediada na cidade do Rio de Janeiro, em 1992. Vislumbrando a necessidade de mudança no comportamento em direção ao desenvolvimento global sustentável, que teve seus princípios básicos estabelecidos na Agenda 21, principal produto do encontro. Esta consiste numa agenda que prevê ações concretas a serem realizadas pelos governos e a sociedade civil para se alcançar o desenvolvimento sustentável. “O desenvolvimento sustentável pode ser definido como o desenvolvimento capaz de suprir as necessidades da geração atual, sem comprometer a capacidade de atender as necessidades das futuras gerações. É o desenvolvimento que não esgota os recursos para o futuro” (WWF. BRASIL, 2008). Os princípios essenciais do desenvolvimento sustentável têm sido muito difundidos pelo mundo: crescimento econômico, equidade social e integridade ecológica que de forma integrada permitiriam a distribuição socialmente equitativa dos custos e benefícios das intervenções humanas no meio ambiente (MAGALHÃES JUNIOR, 2007).
  • 28. O capítulo 18 da Agenda 21 discute a proteção da qualidade e abastecimento dos recursos hídricos, cujo objetivo geral é: Assegurar que se mantenha uma oferta adequada de água de boa qualidade para toda a população do planeta, ao mesmo tempo em que se preserve as funções hidrológicas, biológicas e químicas dos ecossistemas, adaptando as atividades humanas aos limites da capacidade da natureza e combatendo vetores de moléstias relacionadas com a água. Tecnologias inovadoras, inclusive o aperfeiçoamento de tecnologias nativas, são necessárias para aproveitar plenamente os recursos hídricos limitados e protegê-los da poluição. O aproveitamento inteligente dos recursos naturais, como a água, é uma preocupação que deve atingir todas as esferas da sociedade para se obter resultados verdadeiramente consistentes, assegurando à atual e às gerações futuras disponibilidade de água, em padrões de qualidade adequados aos seus usos. No âmbito federal, cabe ao Ministério do Meio Ambiente (Secretária Nacional de Recursos Hídricos) ordenar as ações em relação aos recursos hídricos. Nesse sentido foi vital a criação de um Plano Nacional de Recursos Hídricos (PNRH), em 2002. Este é essencialmente um instrumento de planejamento estratégico, visando basicamente definir ações a serem desenvolvidas pelas entidades competentes, não cabendo ao mesmo definir os procedimentos de sua execução. Baseado numa gestão descentralizada, respeitando o espaço de decisão, amparada por Lei, aos Estados e as próprias comunidades usuárias da água. Diante dessa concepção a Lei de Águas 9.993/97 prevê a cobrança pelo uso da água, levando a iniciativa privada e o poder público a adotar medidas de racionalização e reuso da água. Um critério importante que deve apoiar o uso racional dos recursos hídricos é a categorização simples da água, pois ela permite compatibilizar a qualidade da água com o seu uso. De acordo com o GROUP RAINDROPS (2002) a água é classificada geralmente em três categorias: água potável, água não potável e água poluída. As Águas nobres, ou seja, as águas potáveis destinadas ao consumo humano devem cumprir padrões estabelecidos pelos órgãos sanitários. As atividades que não estão relacionadas ao consumo humano, podem utilizar águas
  • 29. não potáveis. As águas poluídas e/ou contaminadas até o momento não podem ser utilizadas, mas devem passar por um processo de redução de resíduos por decantação, uma vez que despejadas sem cuidados antecipados na natureza, contaminam uma grande quantidade de água limpa. Diante disso, existem diversas maneiras de tornar o uso da água mais eficiente. Uma delas é gastar menos água, outra é reciclar a água que já foi utilizada em alguma atividade. O reuso da água diminui significativamente a quantidade de efluentes que seriam despejados contaminando águas superfícies e subterrâneas, além de diminuir a quantidade água retirada dos mananciais. As técnicas de reuso têm encontrado uma resposta muito positiva na indústria, embora necessite de equipamentos especiais para o tratamento antes da reutilização, requerendo alguns investimentos. Porém as medidas governamentais que prevêem a cobrança tanto pelo uso da água, como pelo lançamento de efluentes na natureza (princípio do poluidor-pagador) têm estimulado o reuso da água. Outra forma de melhorar o uso da água é aumentar sua captação buscando fontes alternativas de água. Uma boa maneira nesse sentido consiste em coletar, armazenar e utilizar a água da chuva. Em regiões de seca o uso da água da chuva faz parte da tradição local. Na atualidade, com a necessidade de harmonização entre a chuva e o ambiente urbano, o aproveitamento da água da chuva se evidencia como uma alternativa promissora para mitigar os impactos da urbanização. Uma outra alternativa que tem aumentado bastante no Brasil é a exploração da água subterrânea, uma vez que geralmente possibilita destiná-la para fins nobres com qualidade elevada, por vezes superior a da água tratada e à baixos custos. Porém conforme o Ministério do Meio Ambiente (2005) os recursos hídricos subterrâneos brasileiros estão sujeitos a uma série de riscos, dos quais é importante citar: exploração excessiva, que pode provocar o esgotamento dos aquíferos; a contaminação das águas subterrâneas por efluentes sanitários e industriais, agrotóxicos, fertilizantes, substâncias tóxicas provenientes de vazamentos. A gravidade da contaminação está diretamente
  • 30. relacionada à toxicidade, persistência, quantidade e concentração das substâncias que alcançam os mananciais subterrâneos. Para garantir a sustentabilidade na utilização das águas subterrâneas deve-se ter por base a sua capacidade de recarga, a disponibilidade do aquífero e a criação de critérios e instrumentos legais para restringir a sua utilização de forma racional adequada à realidade local. 3.1.2 Legislação e Recursos Hídricos As legislações que tratam dos recursos hídricos no Brasil surgem no contexto da grande crise nas primeiras décadas do século XX, com o Decreto Presidencial 24.643, em 10/7/34 que aprovou o Código de Águas. Focando a água como um dos elementos básicos do desenvolvimento nacional, buscou-se a valorização do potencial hidráulico brasileiro na irrigação da agricultura e, principalmente, na geração de energia elétrica para atender o ramo urbano-industrial surgente no país. Esse dispositivo reconheceu o valor econômico das águas e definiu a sua propriedade como pública. O marco na proteção das águas brasileiras foi a aprovação da Lei Federal n° 9.433/97, a chamada “Lei das Águas”, que de acordo com Almeida (2002) reconheceu a necessidade de se proteger as águas dentro da estrutura global ambiental, a partir da gestão integrada dos recursos hídricos e do meio ambiente, visando o desenvolvimento sustentável e à manutenção do meio ambiente ecologicamente equilibrado, conforme recomenda a atual constituição. A referendada lei instituiu a Política Nacional dos Recursos Hídricos estabelecendo em seu artigo 1° os seguintes fundamentos básicos: a adoção da Bacia Hidrográfica como uma unidade de planejamento; os múltiplos usos que podem ser atribuídos a água; reconhecimento da água como um bem finito e vulnerável; reconhecimento do valor econômico da água; a gestão integrada participativa.
  • 31. Em seu artigo 2°, a “Lei das Águas” estabelece os seguintes objetivos da Política Nacional dos Recursos Hídricos: assegurar à atual e às gerações futuras a necessária disponibilidade de água, em padrões de qualidade adequados aos respectivos usos; a utilização racional e integrada dos recursos hídricos, com vistas ao desenvolvimento sustentável; a prevenção e a defesa contra eventos hidrológicos críticos de origem natural ou decorrentes do uso inadequados dos recursos naturais. Em 2000 criou-se a Agência Nacional de Águas (ANA), que tem como missão básica implementar os instrumentos de gestão previstos na Lei 9.433/97 e fiscalizar o uso dos recursos hídricos. Dessa maneira a água passa a ser um bem dotado de valor econômico controlado por meio da utilização de instrumentos regulatórios e econômicos, como a concessão de outorgas, instrumento pelo qual o Poder Público autoriza o usuário a utilizar as águas de seu domínio, por tempo determinado e com condições preestabelecidas e a cobrança pelo seu uso. Visando, principalmente, induzir a redução do desperdício pelo uso racional da água e promover a justiça ambiental realizando a cobrança para aqueles que usam e poluem as águas. A Lei n° 12.726 /99 em seu artigo 1° institui a Política Estadual de Recursos Hídricos e cria o Sistema Estadual de Gerenciamento de Recursos Hídricos, como parte integrante dos Recursos Naturais do Estado do Paraná, nos termos da Constituição Estadual (1989) e na forma da legislação federal aplicável. Os seus fundamentos básicos e objetivos são comuns aos da “Lei de Águas”. De acordo com Almeida, 2002: Os maiores problemas que afligem a proteção ambiental dos nossos recursos naturais são: a grande pressão demográfica; a falta de planejamento adequado do uso do solo e dos recursos naturais; a carência de serviços públicos básicos; e a urbanização descontrolada. Possuímos um dos mais avançados sistema de proteção jurídica do meio ambiente, porém inoperante.
  • 32. Temos boas leis que destacam a importância de se preservar os recursos hídricos, fazendo uso racional da água na busca de garantir a sua sustentabilidade. Legislar é um passo imprescindível para estabelecer a ordem das coisas, porém precisamos fazer valer tal normatização, a partir de esforços individuais e conjuntos para a melhoria de gestão dos recursos hídricos. Individualmente podemos cuidar da água com atitudes cotidianas simples como: fechar as torneiras enquanto não estiver utilizando, diminuir o tempo do banho, e reutilizar águas já utilizadas em alguma atividade, para lavar calçadas, por exemplo. Segundo Menezes (2006) a utilização de equipamentos economizadores de água2, reduz significativamente o consumo e as contas de água possibilitando também aos usuários dessas tecnologias uma participação mais efetiva na preservação ambiental. Entre estes produtos estão o arejador de torneira e o registro regulador, que tem como função limitar a vazão de água nos pontos de consumo independente da pressão na rede ou do nível de abertura; a bacia sanitária com volume de descarga reduzido; as torneiras com fechamento automático; e medição individual em edifícios residenciais multifamiliares com o objetivo de estabelecer o rateio da contas de água geral. Coletivamente recomenda-se à comunidade acadêmica a se engajar nessa luta em defesa da água investigando a situação real dos recursos hídricos, levando esclarecimento e educação à população sobre o combate ao desperdício em conjunto com associações públicas e privadas, escolas e empresas de saneamento buscando facilitar o trabalho dos órgãos públicos responsáveis e também realizar as devidas cobranças de cumprimento da legislação, acionando as autoridades competentes em caso de irregularidade. Com relação a água de chuva, embora algumas regiões brasileiras, tradicionalmente, utilizem essa fonte alternativa de água a anos, até o momento não existe na legislação nacional nenhuma lei que regulamente seu uso. May (2004) aponta que um dos motivos de não haver uma normatização para implantação adequada do sistema de aproveitamento de água da chuva é a falta de dados tais como: qualidade da água e coeficiente de runoff3. 2 No site da Sabesp (www.sabesp.com.br) encontra-se disponível uma listagem de produtos e fornecedores com está finalidade. 3 O coeficiente de runoff é a razão entre o volume de precipitação e o volume de escoamento superficial que pode ser melhor compreendido no item 3.2.1, sobre a composição do sistema de aproveitamento de água de chuva.
  • 33. Buscando diminuir as potencialidades de enchentes urbanas e diante do iminente risco de escassez de água, diversas cidades têm aprovado leis municipais que obrigam o uso da água da chuva nas grandes cidades como Rio de Janeiro, São Paulo e Curitiba. A cidade do Rio de Janeiro aprovou o Decreto-Lei em 2004, que obriga todos os edifícios com mais 500 m² de área impermeabilizada, prédios residenciais com mais de 50 apartamentos e novas construções a implantarem um sistema para captação da água das chuvas. Na capital do Paraná foi instituída, a Lei n° 10.785 em setembro de 2003, que cria Programa de Conservação e Uso Racional da Água nas Edificações. Tendo como objetivo estabelecer medidas que estimulem a conservação, o uso racional e a utilização de fontes alternativas para captação de água nas novas edificações. Diversas outras cidades do país vêm aderindo a essa tendência, porém essas leis não têm sido estruturadas de uma forma sistemática ampla e não apresentam nem um respaldo técnico sobre a utilização dessas técnicas alternativas. A Lei Nº 7070 de 12 de dezembro de 2002, que altera a seção 11ª referente as "Águas Pluviais", do Código de Obras do Município de Ponta Grossa, Lei nº 6.327, de 02 de dezembro 1999 diz o seguinte: Art. 523 - As instalações de águas pluviais devem ser projetadas e executadas observando as normas do órgão municipal competente. Art. 525 - Será admitido outro tipo de ligação desde que tecnicamente justificado, a critério do órgão municipal competente. Atualmente a norma brasileira NBR 15527/2007 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) sobre aproveitamento de água da chuva para fins não potáveis estabelece os requisitos para um sistema completo de aproveitamento de água de chuva em coberturas nas áreas urbanas para fins não potáveis. 3.2 O APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA: HISTÓRICO E PRÁTICAS RECENTES O aproveitamento de água de chuva é uma técnica relativamente simples e econômica que consiste em coletar a precipitação por meio de superfícies
  • 34. impermeáveis e conduzi-la para um reservatório onde será armazenada para os mais diversos usos, tanto em áreas urbanas quanto rurais. Existe uma grande variedade de técnicas para aproveitar a água de chuva e a tecnologia envolvida pode ser extremamente simples ou complexa dependendo de especificidades locais, das particularidades da construção e do uso pretendido. De uma maneira geral podemos inferir que em áreas extremamente urbanizadas e industrializadas as técnicas se complicam devido à grande quantidade de poluentes presentes no ar atmosférico, nos telhados e pisos normalmente utilizados para coletar a chuva, requerendo um cuidado maior em relação à qualidade da água e ao seu uso que deve ser destinado para fins não potáveis, do que em regiões rurais, afastadas de áreas urbanas e industriais, onde a emissão de poluentes atmosféricos é significativamente menor e a água pode inclusive ser utilizada para beber após uma desinfecção simples. Conforme Worm e Hattum (2006), a tecnologia utilizada é flexível e adaptável a uma ampla diversidade de circunstâncias. Sendo utilizada desde as sociedades mais desenvolvidas até as mais carentes, assim como entre as regiões mais úmidas ou mais secas do planeta. Embora o correto armazenamento de água de chuva represente um valioso suprimento de água produzindo inúmeros benefícios sociais, econômicos e ambientais, ele também oferece algumas desvantagens. É importante avaliar essas questões para poder traçar um comparativo referente às possibilidades de instalação de outras opções disponíveis. A figura 7 apresenta algumas vantagens e desvantagens referentes ao aproveitamento de água de chuva de uma maneira geral. A coleta de água de chuva para aproveitamento em múltiplos usos não potáveis pode ser realizada em uma infinidade de estabelecimentos: residenciais, comerciais, industriais e rurais. Segundo Machado & Cordeiro (2004) a água proveniente das chuvas se destinará: Para usos residenciais em: descarga do vaso sanitário lavagem de pisos e de veículos automotores irrigação de jardins
  • 35. lavagem de roupas Para usos comerciais e industriais em: resfriar equipamentos e máquinas para serviços de limpeza descargas nos sanitários reservatório contra incêndios irrigação das áreas verdes áreas de contenção diminuindo/evitando alagamentos lavagem roupas - hotel e lavanderias lavagem veículos e outros Para usos rurais: Além dos usos residenciais, também se utiliza água de chuva para a irrigação de agricultura. (continua) Aspecto Vantagens Desvantagens Redução do gasto mensal com Dependendo da tecnologia água e esgoto. empregada, pode ter alto custo inicial. Garantia da qualidade de vida pela Pode aumentar o gasto com certeza da não falta de água e energia elétrica seus inconvenientes. Aumento da renda mensal, após Econômico retorno do investimento inicial. Flexibilidade e adaptabilidade dos sistemas para satisfazer as circunstâncias e orçamentos locais, o que inclui o aumento da disponibilidade de tanques de baixo custo (por exemplo, feitos de ferro-cimento, plástico ou de pedra/ tijolos). Melhora da imagem perante a Pode haver dificuldade de sociedade, órgãos ambientais, etc. aceitação social por falta de Social esclarecimentos básicos sobre o sistema. FIGURA 7 – Quadro com as principais vantagens e desvantagens do aproveitamento de água de chuva
  • 36. (continuação) Aspecto Vantagens Desvantagens Preservação dos recursos hídricos, O abastecimento é sensível à principalmente dos mananciais seca. A ocorrência de estações superficiais e subterrâneos. secas prolongadas e de secas pode causar problemas quanto Ambiental ao abastecimento de água. Contribui na contenção de enxurradas que provocam alagamentos e enchentes Manutenção: a operação e Manutenção: uma operação manutenção do sistema são correta e uma manutenção controladas pelo proprietário do regular são um fator muito tanque. Desse modo, constitui uma importante que, muitas vezes, boa alternativa à debilidade de é negligenciado. Inspeção e manutenção e monitoramento de limpeza regulares e reparações um sistema centralizado de água ocasionais são essenciais para canalizada. o sucesso do sistema. Outros Água de qualidade relativamente A qualidade da água é boa: a água da chuva é melhor que vulnerável: a qualidade da outras fontes tradicionais água da chuva pode ser disponíveis (a água subterrânea afetada pela poluição do ar, talvez não possa ser usada devido excrementos de animais e de ao flúor, salinidade ou arsênico). pássaros, insetos, sujeira ou matéria orgânica. FIGURA 7 – Quadro com as principais vantagens e desvantagens do aproveitamento de água de chuva (Adaptado de KOBIYAMA; MOTA; CORCEUIL, 2008 e WORM; HATTUM, 2006). O aproveitamento da água de chuva não é algo que foi idealizado recentemente, essa técnica já vem sendo utilizada a milhares de anos. Registros históricos revelam que diversos povos da antiguidade conseguiram desenvolver grandes civilizações em regiões semi-áridas, tendo com único recurso para todas as suas atividades, quantidades irregulares de água proveniente dos poucos meses de chuva. No deserto de Negev, localizado no Oriente Médio, por exemplo, existem vestígios desse sistema com reservatórios escavados na rocha, de idade próxima de 4000 anos4 (Figura 8). 4 Ver UNESCO World Heritage Site, disponível em: http://www.parks.org.il/BuildaGate5/general2/company_search_tree.php?Cat=383~Card12~~~~&ru=& SiteName=parks&Clt=&Bur=162179697
  • 37. FIGURA 8 – Vestígios de cisternas escavadas na rocha no deserto do Negev, Oriente Médio. A- Acesso subterrâneo à cisterna; B- Orifício para entrada de água na cisterna. Fonte: (BIBLETOURIST, 2009). Thomaz apud May (2004) menciona a Pedra Moabita, uma inscrição do rei Mesha de Moabe, encontrada no Oriente Médio. Nela o rei sugeria, por volta de 850 a.C, a construção de uma cisterna para aproveitamento da água de chuva em cada casa. O trecho a seguir é uma transcrição das palavras do rei Mesha do hebraico para o português da Pedra Moabita. [...] “fiz os seus reservatórios para água, dentro da cidade. E não havia cisterna dentro da cidade de Qarhoh, por isso disse ao povo: Que cada um de vós faça uma cisterna para si mesmo, na sua casa” [...] (SÁLVIO, 2008). Durante o Império Romano, foi construído um complexo sistema de uso da água que incluía a utilização de aquedutos e cisternas. Na época de Cristo, na Fortaleza Massada, localizada a leste do deserto de Judá, em Israel. O rei Herodes construiu um complexo sistema com 12 imensas cisternas (Figura 9), com capacidade de cerca de 40.000 m³ cada, escavadas e ligadas por túneis capazes de abastecer diversos cantos da cidadela, inclusive as piscinas das casas de banho. Mesmo sendo uma região muito seca esse sistema de abastecimento conseguia captar a água dos temporais de inverno bastando apenas algumas horas para encher as cisternas. (ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS PARA A EDUCAÇÃO A CIÊNCIA E A CULTURA, 2001; ARAÚJO & SILVA NETO, 2009).
  • 38. FIGURA 9 – Fortaleza Massada e cisterna escavada na rocha, Deserto de Judá Fonte: (UNITED NATIONS EDUCATIONAL, SCIENTIFIC AND CULTURAL ORGANIZATION, 2009). De acordo com HowStuffWorks (2007) o uso de poços e de cisternas que recolhiam a água da chuva que escorria do telhado eram fundamentais para a sobrevivência dos castelos na idade média. Alguns castelos tinham um encanamento rudimentar que canalizava a água das cisternas para as pias. Ruskin (2001a) refere-se a um trabalho publicado, em 1863, pelo J. Franklin Institute na Practical Mechanica5, onde de acordo com o autor a cidade de Veneza coletou a precipitação das chuvas e a armazenou em cisternas por um período superior a 1.300 anos. A água coletada em 177 cisternas públicas e 1.900 cisternas privadas era a principal fonte de água fresca para Veneza até aproximadamente o século XVI. No continente sulamericano os Incas construíram canais que transportavam água para que fosse armazenada em cisternas, ou mesmo em diferentes níveis de terraços, nos terrenos íngremes da região, que permitiram um melhor aproveitamento da terra para a agricultura sem desperdícios. No Brasil relatos sobre o armazenamento de água de chuva em cisternas remontam à época do descobrimento do país, ainda que em alguns casos como uma alternativa momentânea para atender às necessidades de viajantes. 5 J. Franklin Institute, “The water cisterns in Venice,” Practical Mechanica J., 3rd ser. 70 (1860): 372- 73, 1863.
  • 39. Por volta de 1555, o Almirante francês Villegaignon, buscando asilo nas terras de além-mar para os huguenotes que eram perseguidos religiosos na Europa, estabeleceram-se temporariamente, na ilha de Sergipe, que hoje leva o nome do Almirante, na baia de Guanabara. A ilha tinha um posicionamento estratégico tanto para ataque quanto para defesa de tropas inimigas, mas um dos grandes inconvenientes era a falta de água potável. Para amenizar essa situação abriu-se uma cisterna que podia armazenar água por 6 meses (FERREIRA, 2000). Diversos fortes criados pela coroa portuguesa na orla marítima, para garantir a defesa de posse das terras recém descobertas, utilizavam cisternas como parte importante do suprimento de água. Entre eles destacam-se: O Forte dos Reis Magos, construído em 1598, numa união da coroa portuguesa e espanhola para expulsar o francês da região do Rio Grande do Norte. A construção do forte que representa um dos mais expressivos marcos históricos do Brasil deu início à cidade de Natal. Na fortificação encontram-se a Casa de Comando, os Quartéis e os Depósitos, além da Capela, a Casa de Pólvora e uma cisterna para armazenar a água da chuva (TEIXEIRA, 2006; GUIA DA SEMANA, 2006) e; A Fortaleza de Ratones (Figura 10), que foi construída em 1744, em Santa Catarina. O aqueduto, que une a casa do comandante aos aquartelamentos, fazia parte do sistema de captação das águas pluviais, provenientes dos telhados dos edifícios principais, e que complementava o suprimento proveniente da fonte de água para ser consumida pelas tropas do Império Português (TEIXEIRA, 2008). Atualmente os fortes pertencem ao Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional (IPHAN) e funcionam como atrativo de visitação turística, a Fortaleza de Ratones utiliza a energia de painéis solares instalados próximos à fortaleza (TEIXEIRA, 2008).
  • 40. FIGURA 10 – Visão panorâmica da Fortaleza de Ratones, SC. 1- Fonte d‟ água; 2 e 3- painéis solares. Fonte: (TEIXEIRA, 2008). Nos engenhos de açúcar do Brasil colonial não faltavam cacimbas, cisternas ou grandes potes para guardar água (GUILLEN & COUCEIRO, 2001). Nos quilombos o uso de cisternas também era frequente e ficava localizado no centro das vilas juntamente com outras instalações públicas como o conselho, o mercado e a forja (MAESTRI, 1997). Como observado, as técnicas de utilização de água de chuva tem sido desenvolvidas há milhares de anos por diversos povos. Com o passar do tempo em diversas sociedades a utilização de água de chuva foi gradativamente reduzida e abandonada ao esquecimento, principalmente devido aos avanços tecnológicos que facilitaram o acesso a água. Na atualidade o aumento constante da demanda de água, a concentração da população nos grandes centros urbanos e a poluição dos mananciais tem gerado grandes problemas de abastecimento de água e outros relacionados como doenças de vinculação hídrica e enchentes urbanas. O enfrentamento desses problemas tem levado diversos países a retomar o aproveitamento de água de chuva como uma fonte alternativa de água. Para o Japão coletar, armazenar, utilizar a água da chuva e infiltrar seu excedente no solo é uma sabedoria adquirida recentemente para mitigar escassez de água, controlar as inundações, e garantir água para emergências que Tóquio
  • 41. aprendeu depois de uma dura lição ao rejeitar completamente a chuva e esvaziar toda essa água em esgotos (GROUP RAINDROPS, 2002). Em 1994, Tóquio realizou a 1° Conferência Internacional sobre aproveitamento de água da chuva, abordando o seguinte tema: “O aproveitamento da água da chuva salva a terra e cria uma amizade entre os pingos de chuva e as cidades”, iniciando uma rede global de troca de informações sobre o aproveitamento de água de chuva. De acordo com GROUP RAINDROPS (2002), em 1985, na cidade de Sumida, no Japão, juntamente com a construção do ginásio de sumô Ryogoku Kokugikan (Figura 11) foi instalado um sistema de aproveitamento de água de chuva. Buscando aproveitar seu grande telhado com 8400 m² de área. O ginásio foi equipado com um reservatório de 1000 m³ instalado no subsolo para abastecer os vasos sanitários, o sistema de refrigeração, é utilizado para regar plantas, lavar pátios e como suprimento de água emergencial local. No país a coleta e utilização de água de chuva são promovidas e continuam florescentes, tanto a nível público e privado. FIGURA 11 – Ryogoku Kokugikan, ginásio de sumo, Sumida, no Japão Fonte: (UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME, 2002).
  • 42. Em Singapura, 86% da população vive em arranha-céus. Por ser um país pequeno conta com limitados recursos naturais e uma crescente demanda de água. A busca por fontes alternativas e métodos inovadores para obtenção de água, tem levado seus moradores a coletar a água de chuva através de coberturas leves nos edifícios. A água coletada é armazenada em reservatórios distintos para usos não potáveis, estudos já constataram uma economia efetiva de 4% de água consumida, que não precisa ser bombeada para o alto dos edifícios a partir do piso térreo. No aeroporto do país a água de chuva coletada nas suas vias e nas áreas verdes é armazenada em reservatórios dimensionados para trabalhar com excesso de água para reserva. A água coletada é usada para fins não potáveis, como combate a incêndios e descargas de banheiros, permitindo ao aeroporto reduzir em cerca de 30% o consumo de água tratada obtendo um retorno financeiro considerável, visto que o custo da água é alto no país (UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME, 2002). Na Tailândia o método utilizado é um dos mais simples, barato, apropriado e obtém água potável de alta qualidade. A água dos telhados escorre para grandes vasos, com capacidade de 100 a 3000 litros que são, simplesmente, equipados com torneiras, tampas e ralos que garantem a proteção da água contra a contaminação a partir de lixo e infestação de mosquitos. O modelo mais popular de 2000 litros consegue suprir as necessidades de uma família com 6 pessoas durante a estação seca que tem duração de 6 meses. Além disso, devido ao grande êxito obtido com esse sistema o governo tailandês promoveu uma campanha nacional para utilização da água da chuva, gerando empregos na construção dos vasos e apoiando aqueles que não podem comprá-lo (UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME, 2002). A figura 12 mostra os grandes vasos usados como reservatórios de água na Tailândia.
  • 43. FIGURA 12 – Vasos para armazenar água de chuva na Tailândia Fonte: (UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME, 2002). Nas Ilhas Virgens dos Estados Unidos, as cisternas têm sido utilizadas desde que estas ilhas foram colonizadas. Atualmente, as cisternas ainda suprem as demandas de água de muitos residentes das ilhas do Pacífico e Caribe, sem mencionar as regiões costeiras, tropicais e outras da América Latina. Na realidade, as cisternas das Ilhas Virgens podem ser encontradas abastecendo não apenas as necessidades de água de residências particulares, como também de escolas, restaurantes, projetos públicos de moradias, hotéis e casas de hóspedes (RUSKIN, 2001a). Na China, um dos países mais populosos do mundo, onde 70% da população vive na zona rural, a milenar prática de aproveitamento de água de chuva vem sendo reincentivada nos últimos 20 anos, principalmente para agricultura. Nas áreas do semi-árido chinês o Programa “Providenciando água para uso humano e para animais, desenvolvendo a economia, agricultura e melhorando o meio ambiente através do uso de água de chuva”, denominado “Programa 1-2-1”: a proposta consiste na construção de uma (1) área de captação de 100 m2, duas (2) cisternas subterrâneas de concreto para armazenamento de água, uma cisterna para água de beber e outra para irrigação (entre 20 e 50 m3), e uma (1) área de pelo menos 700 m2 com irrigação suplementar, destinada à produção de culturas comercializáveis
  • 44. (Figura 13). As famílias contribuíram com a mão-de-obra e até o final de 2004, 2.500.000 tanques de água foram construídos somente no estado de Gansu (GNADLINGER, 2004). FIGURA 13 – Modelo de captação de chuva no Programa 1-2-1 Fonte: (GNADLINGER, 2004). Na Tasmânia, onde o ar é tido como o mais limpo do mundo, devido à circulação de nuvens da Antártida em direção ao país, a chuva resultante é limpa também. Dúvidas sobre a qualidade da água foram esclarecidas através da melhoria tecnológica e de gestão, hoje metade da população e cerca de 77% das crianças bebem água de chuva que é comercializada em caixinhas de 1 litro (GROUP RAINDROPS, 2002; UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME, 2004; GNADLINGER, 2007; TASMANIAN RAIN, 2009). Sob iniciativa da United Nations Environment Programme (UNEP), ou na sua versão portuguesa, Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), em outubro de 2004, na cidade de Haia, nos Países Baixos, foi criada a “Rainwater Partnership” ou “Parceria da Água de Chuva” para promover e integrar o aproveitamento de água de chuva em escalas locais, nacionais e globais, principalmente no continente africano dado que cerca de 300 milhões de pessoas, o correspondente a um terço da população do continente, são pessoas que vivem em
  • 45. circunstâncias de "escassez de água", uma ação urgente é necessária para reduzir a falta de água que aflige o continente. A iniciativa reconhece a importante contribuição da utilização de água de chuva na consecução dos objetivos da Agenda 21, do Plano de Implementação de Johanesburgo e dos objetivos de Desenvolvimento do Milênio que têm como meta reduzir pela metade a proporção de pessoas sem acesso a água potável e saneamento e os que vivem em situação de pobreza no mundo até 2015. Em muitos outros países o aproveitamento de água de chuva vem sendo desenvolvido com sucesso como: na Alemanha, a Daimler Chrysler como parte de um complexo conceito interdisciplinar ecológico; nas zonas rurais do Quênia, para dar um novo papel social e econômico para as mulheres que transformaram uma região seca e poeirenta em um ambiente verde e produtivo; na Zâmbia, a fim de aumentar os rendimentos das culturas utilizando a conservação da agricultura; na Índia, como resultado das iniciativas da sociedade civil e de defesa, os governos federal e estaduais têm trazido, para a realização de mudanças na política do país, à coleta da chuva como um componente essencial de todos os programas da água no meio urbano e rural (UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME, 2004). No Brasil a água da chuva tem ganhado destaque, principalmente, como uma alternativa para enfrentar a escassez no semi-árido nordestino e como uma potencial fonte de água suplementar nas mega-cidades, visando reduzir o consumo de águas potáveis e minimizar a ocorrência de enchentes urbanas. No Rio Grande do Sul, em 2005, foi iniciado o Programa Estadual de Captação e Manejo da Água de Chuva (PECMAC) para combater a estiagem na zona rural que prevê a construção de cisternas com capacidade de 30 m³, devendo envolver a mão-de-obra local; e microbarragens que devem ser dimensionadas por técnicos da Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural (EMATER). É possível aos proprietários rurais requerêrem financiamento para a execução dessas obras. A água armazenada poderá servir para a irrigação de hortas, pequenos pomares, lavagem de estábulos e pocilgas e outras atividades que não necessitem de água potável. O projeto inclui ainda a infiltração de água de chuva nas propriedades, cuja orientação do sistema é: “as águas das chuvas deverão ser mantidas onde elas caem”, buscando redirecionar as águas de chuva que prejudicam a conservação das estradas. O programa também contempla a construção de cisternas para fins não potáveis nas áreas urbanas.
  • 46. Em Corumbá, no Mato Grosso do Sul, foram construídas 738 cisternas, cada uma com capacidade para armazenar 20 m³ de água de chuva. A medida foi adotada pelo Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária (INCRA) para solucionar a dificuldade de abastecimento de água enfrentada nos assentamentos da região (MINISTÉRIO DO DESENVOLVIMENTO AGRÁRIO, 2008). No Semi-Árido Brasileiro (SAB) a adoção de métodos para armazenamento e manejo de água de chuva significa muito mais do que uma maneira de se conseguir água; é antes de tudo uma questão de criar mecanismos de adaptação para conviver dignamente com o clima e a seca. De acordo com Schistek (2009) uma das características mais marcantes do Semi-Árido Brasileiro é a quase total falta de cursos de água permanentes. A precipitação é irregular em demasia, tanto temporalmente quanto espacialmente, de tal maneira que dificilmente se encontram dois anos com distribuição de chuva semelhante. Além disso, a evaporação é muito alta, enquanto a precipitação média é de 500 mm por ano, potencialmente poderiam evaporar 3.000 mm por ano. Não é somente a precipitação e a evaporação que condicionam a disponibilidade ou a falta de água. A maior parte do Semi-Árido Brasileiro, aproximadamente 80 %, possui rochas do embasamento cristalino que dificultam muito a existência de águas subterrâneas em quantidade e qualidade. Mesmo assim a existência de uma deficiência hídrica pode ser considerada relativa. Com conhecimentos básicos sobre meio ambiente, sobre algumas tecnologias simples e os recursos materiais necessários disponíveis, a água precipitada nos meses de fartura pode ser armazenada para os meses de seca. No Semi-árido Brasileiro, existem muitos exemplos bem sucedidos na captação e manejo de água de chuva para uso humano, para criação de animais e produção de alimentos, que na sua maioria foram desenvolvidas por agricultores familiares (GNADLINGER, 2005). A partir da iniciativa da ASA (Articulação no Semi-Árido Brasileiro) entidade que reúne mais de 700 ONGs atuantes no Semi-Árido Brasileiro. Foi iniciado, em 2003 o Programa 1 Milhão de Cisternas (P1MC), que deve construir o equivalente a 1 milhão de cisternas nos próximos anos com recursos financeiros do Ministério do Desenvolvimento Social e Combate à Fome (MDS) e da iniciativa privada. O P1MC deve beneficiar cerca de 5 milhões de pessoas em toda região semi-árida do país, com água potável para beber e cozinhar coletada dos telhados das casas e
  • 47. armazenadas em cisternas. Das 259.500 cisternas construídas até junho de 2009 no âmbito do programa, grande parte é cisterna de placas de cimento. Cada cisterna tem capacidade de armazenar 16 m³ de chuva, que se for utilizada de forma adequada é capaz de suprir a necessidade de uma família de cinco pessoas por um período de seca de 8 meses, tempo suficiente para suportar uma seca bastante prolongada fornecendo 14 litros de água potável por pessoa por dia (REDE DE TECNOLOGIA SOCIAL, 2007; MINISTÉRIO DO DESENVOLVIMENTO SOCIAL E COMBATE A FOME, 2009; ARTICULAÇÃO NO SEMI-ÁRIDO BRASILEIRO, 2009). A tecnologia empregada para utilização de água de chuva, na região, consiste em: uma área de coleta que é o telhado das casas, um sistema de distribuição formado por calhas e canos e um reservatório, entre os quais, de acordo com Gnadlinger (2005), se destacam: As cisternas de placas que são reservatórios cilíndricos de água de chuva, construídos com placas pré-moldadas de cimento, ficam enterradas no chão até mais ou menos dois terços da sua altura, mantendo a água sempre fresca. A figura 14 apresenta a cisterna de placas construída no SAB; FIGURA 14 – Cisterna de placas Fonte: (MINISTÉRIO DO DESENVOLVIMENTO SOCIAL E COMBATE A FOME, 2009). As Cisternas de concreto com tela de arame (que utiliza uma forma durante a primeira fase de construção), que raramente apresenta vazamento, e, se isso acontecer, poderá ser facilmente consertada, apresentada na figura 15;
  • 48. FIGURA 15 – Construção de uma cisterna de tela com arame Fonte: (CAVALCANTE, 2007). E a cisterna de tela-cimento, aperfeiçoada, em 2005, com a utilização de tela de material galvanizado, que fica em pé e dispensa a forma, apresentada na figura 16. FIGURA 16 – Construção de uma cisterna com tela-cimento Fonte: (SCHISTEK, 2005). Diversos autores concordam que para resolver o problema de abastecimento de água para o uso familiar em regiões semi-áridas, é necessário dispor de tecnologias que reúnam baixo custo, alta resistência e simplicidade na construção. As técnicas de ferro-cimento, o formato cilíndrico e a argamassa de cimento têm garantido a alta resistência das cisternas e segurança contra vazamento, representando uma alternativa tecnológica adaptada à região e à realidade dos
  • 49. pequenos agricultores, pois sua tecnologia é acessível aos pedreiros do meio rural e o custo é baixo. Ao longo dos anos, essa técnica é constantemente aperfeiçoada, tendo como principais agentes do processo os próprios agricultores-pedreiros que trabalham com a tecnologia (MATIAS, 2001; SCHISTEK, 2005; SANTOS et al, 2007). Complementando o P1MC com vistas ao desenvolvimento sustentável da região, está sendo proposto o P1+2 (Programa Uma Terra e Duas Águas) cujo pressuposto básico é o de dotar cada família do SAB de uma parcela de terra: (1) com tamanho suficiente para produzir alimentos e viver de maneira sustentável; (2) duas águas significam uma para o consumo humano, já considerada no P1MC, e outra para produção de alimentos e/ou criação de animais. O P1+2 fornece subsídios para uma reforma agrária apropriada, e o aumento da eficiência do uso da água. Na área urbana um exemplo bem sucedido é a lavanderia industrial “Lavanderia da Paz” em São Paulo, que há 30 anos capta, filtra e então utiliza a água de chuva nos seus processos de lavagem (SICKERMANN, 2003). Outro caso de destaque em São Paulo, é o do Shopping Aricanduva, que com uma cobertura de 62 mil m² de telhado, chega a captar 7 mil m³ de água, numa única chuva forte (SINDICONET, 2009). No bairro Santa Mônica, região Leste de Uberlândia, motivado pela filosofia de que: “quanto mais se economizar água potável, melhores serão as condições de vida na Terra para as gerações futuras”, um posto de combustível reformado recentemente instalou uma cisterna com capacidade para 10 m³ de água (CORREIO DE UBERLÂNDIA, 2009). O sistema é simples. As calhas ao redor do telhado dos postos coletam a água e um condutor que antes descartava para a rede pluvial foi aumentado alguns metros conectando aos reservatórios. O armazenamento é realizado em uma caixa instalada sobre uma pequena torre, e cerca de duas horas de chuva são suficientes para transbordar água. Em Curitiba, o condomínio Quintas do Cabral, com 400 moradores instalou, em 2002, um sistema que armazena a água de chuva em um cisterna com 9 m³. A água é utilizada para lavar a garagem, a calçada e molhar as áreas verdes. Embora o condomínio garanta uma economia de R$ 100,00 por mês, o que motivou sua instalação foi a economia de água tratada encarada com um bem precioso pelos idealizadores do projeto (REDE PARANAENSE DE COMUNICAÇÃO, 2009).
  • 50. Em Ponta Grossa, no Paraná, o aproveitamento da água de chuva nas edificações urbanas vem despertando o interesse de indústrias e empresas que utilizam um volume elevado de água. Em 2003, a Viação Campos Gerais S. A (empresa responsável pelo transporte coletivo da cidade), implantou um sistema para coletar a água de chuva que cai num telhado, com 5000 m² da edificação usada como garagem dos veículos de transporte coletivo. Por meio de calhas a água captada é conduzida para uma cisterna, com capacidade de 180 m³, onde é armazenada para a sedimentação das partículas e a retenção de folhas e excrementos existentes na água. Em seguida a água da cisterna é bombeada para dois reservatórios superiores, com capacidade de 25 m³ cada um, que abastecem o lavador de veículos (Figura 17). Com esse sistema são lavados em média 130 veículos por dia, aproximadamente 3.900 por mês (GIACCHINI, 2003). FIGURA 17 – Cisternas superiores e lavagem de veículo em máquina abastecida com água de chuva Fonte: (GIACCHINI, 2003). Também, em Ponta Grossa, segundo um estudo realizado na Indústria Fundição Hubner, que constatou a existência da viabilidade de utilização da água de chuva para fins não potáveis no empreendimento. A adoção do sistema, como suprimento complementar de água, poderá reduzir em cerca de 50% o consumo de água potável na empresa (GIACCHINI, 2003). 3.2.1 Composição do Sistema de Aproveitamento de Água de Chuva Os sistemas de aproveitamento de água de chuva para fins não potáveis em edificações urbanas são bastante acessíveis do ponto de vista técnico, uma vez que
  • 51. utilizam os mesmos equipamentos destinados a drenagem da água das chuvas para as galerias pluviais. Com a diferença que ao invés de descartá-las, rapidamente, como um incomodo, são armazenadas e valorizadas, recebendo uma importante função de suprimento complementar de água. Aproveitar água de chuva em edificações é uma operação relativamente simples e pode ser sintetizada nas seguintes etapas: coleta da água de chuva por meio de uma superfície impermeável; condução para um reservatório, através de um sistema de distribuição; tratamento da água coletada; armazenamento em um reservatório; e utilização. Embora os sistemas de aproveitamento de água de chuva apresentem algumas técnicas básicas, que serão detalhadas, a seguir, um modelo ótimo desse sistema, adequado à realidade, é projetado de acordo com os objetivos do usuário e adaptado as peculiaridades das construções. Não existe nenhum modelo genérico que sirva em todas as situações, cada caso deve ser considerado único. Para coletar a água que cai nas chuvas são utilizadas superfícies impermeáveis como telhados, marquises, toldos, pisos e calçadas. Algumas áreas de coleta possam ser bastante criativas como coberturas retráteis improvisadas para esta finalidade e abertas somente durante a chuva, ou como paredes impermeabilizadas em edifícios com um toldo no andar térreo que permite a captação da água que escorre pela parede. Normalmente, a coleta da água de chuva é realizada nos telhados onde se supõe haver menor contaminação da água coletada. Outra vantagem em coletar a água dos telhados é a cota mais elevada que permite que o reservatório de armazenamento fique mais alto que os locais de consumo, resultando em redução no custo de instalação, de equipamentos necessários e de operação (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2000). Além disso, não será necessário dispender nenhum recurso financeiro com uma área de coleta. A área de coleta ou de captação de água de chuva é a área projetada do plano horizontal da superfície impermeável, em metros quadrados, conforme a figura 18, a seguir:
  • 52. FIGURA 18 – Projeção da área de coleta do telhado Fonte: (WORM; HATTUM, 2006). Nas residências unifamiliares a área de coleta é mais que suficiente em relação ao número de habitantes para suprir as diversas atividades que não necessitam de água potável, por outro lado seu custo pode ser relativamente elevado se comparado ao custo inicial do imóvel, principalmente, se for instalado após a construção da edificação. De acordo com Sickermann (2002) é importante levar em conta o benefício-custo do sistema, pois ele será determinante no volume de água estocado em residências unifamiliares. Nos condomínios verticais a área de coleta pode ser pequena em relação ao número de moradores, não sendo suficiente para suprir a demanda por águas não potáveis. Seu custo é baixo, porém a economia de água é relativamente menor. De acordo com GROUP RAINDROPS (2002), o uso da água de chuva nesse tipo de edificação também é limitado, principalmente se o prédio não estava projetado para esta finalidade antes da sua construção, pois é complicado realizar reformas para adaptar cada apartamento ao sistema de aproveitamento de água de chuva. Nesse caso, deve se destinar a água de chuva para propósitos comuns como: regar jardins, lavar carros e para limpeza dos locais comunitários. Nas edificações urbanas maiores, como indústrias, shoppings, escolas, mercados, postos de combustível e similares, a área de coleta é bastante grande. O custo de implantação de um sistema de aproveitamento de água de chuva nessas edificações é baixo se comparado ao custo total da obra, principalmente quando já possuem alguma forma de retenção de água pluvial, necessitando somente ser
  • 53. adaptado para utilização. Se houver demanda suficiente a economia de água pode ser muito expressiva, pois o volume de captação é grande. Nos postos de combustível, que oferecem serviço de lavagem de automóveis, o consumo de água para fins não potáveis é elevado e o retorno é bastante aceitável. Não é somente o tamanho da área de coleta que determina o volume de água da chuva que chega ao reservatório. O tipo de material utilizado nas coberturas pode provocar maior ou menor evaporação, assim como maior ou menor retenção da água precipitada. Desta forma, o volume de água captado pelo sistema não é o mesmo que o volume de água precipitado (WERNECK, 2006). A razão entre o volume de escoamento superficial e o volume de precipitação que cai na superfície de captação é denominada coeficiente de escoamento superficial ou coeficiente de runoff, que varia entre 0 a 1 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2000; WORM & HATTUM, 2006). Em outras palavras um coeficiente de runoff igual a 0.8 indica que 80% da precipitação que cai num telhado é coletada (Figura 19). Ou seja, quanto maior for o coeficiente de runoff, maior será a quantidade de água de chuva coletada. Superfície de Coleta de Águas Coeficiente de Escoamento Superficial Pluviais C Telhas cerâmicas 0,80 a 0,90 Telhas, lajotas e ladrilhos vitrificados 0,90 a 0,95 Telhas de cimento-amianto 0,70 a 0,85 Telhas metálicas corrugadas 0,80 a 0,95 Lajotas e blocos de concreto 0,70 a 0,80 Lajotas e blocos de granito 0,90 a 0,95 Pavimentos de concreto 0,80 a 0,95 Pavimentos asfálticos 0,70 a 0,90 FIGURA 19 – Quadro dos coeficientes de runoff das superfícies coletoras Fonte: (FENDRICH, 2002). O sistema de distribuição da água de chuva é formado por captadores e, condutores verticais e horizontais que são respectivamente calhas e tubos de encanamento convencionais com a função de canalizar a água de chuva que escoa nos telhados para um reservatório de armazenamento.