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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE TECNOLOGIA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM

ENGENHARIA SANITÁRIA

ÁGUAS RESIDUAIS SUBPRODUTO DE

DESSALINIZAÇÃO: UMA CONTRIBUIÇÃO

AO ESTADO DO CONHECIMENTO

ANA LÍA PUJATO

NATAL, 2005

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ii

ANA LIA PUJATO

ÁGUAS RESIDUAIS SUBPRODUTO DE

DESSALINIZAÇÃO: UMA CONTRIBUIÇÃO

AO ESTADO DO CONHECIMENTO

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-

graduação em Engenharia Sanitária da

Universidade Federal do Rio Grande do Norte -

UFRN, em cumprimento às exigências para

obtenção do grau de Mestre em Engenharia

Sanitária.

Área de concentração: Recursos Hídricos

Orientador: Henio Normando de Souza Melo

Natal - RN / março de 2005

iii

Divisão de Serviços Técnicos

Catalogação da Publicação na Fonte. UFRN / Biblioteca Central Zila Mamede Pujato, Ana Lía. Águas residuais subproduto de dessalinização: uma contribuição ao estado do conhecimento / Ana Lia Pujato. – Natal, RN, 2005. 133 f.

Orientador : Henio Normando de Souza Melo.

Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Centro de Tecnologia. Programa de Pós-graduação em Engenharia Sanitária.

1. Resíduo salino – Tese. 2. Água dessalinização – Tese. 3. Ecossistema salino sustentável – Tese. 4.

Recursos hídricos – Tese. I. Melo, Henio Normando de Souza. II. Título.

RN/UF/BCZM CDU 628.4.033(043.2)

SUMÁRIO

NOMENCLATURA iii

RESUMO v

ABSTRACT vi

1 INTRODUÇÃO 1

1.1 Justificativa e relevância 3

1.2 Objetivos 6

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 7

2.1 Origem dos sais 7

2.1.1 Salinização de águas e solos 8

2.2 Salinização secundária de solos 10

2.2.1 Irrigação 11

2.2.2 Sais e organismos vivos 13

2.2.3 Resposta dos vegetais: halófitas 15

2.2.3.1 Atriplex nummularia (erva-sal) 19

2.3 Dessalinização 20

2.3.1 Processos 22

2.3.2 Viabilidade financeira e econômica 23

2.3.3 Capacidade instalada e manejo 25

2.3.4 Aspectos energéticos e qualidade de água produzida 29

2.3.5 Considerações ambientais e benefícios 31

2.4 Dessalinização por osmose inversa (OI) 33

2.4.1 Generalidades 33

2.4.2 Custos 35

2.5 Dessalinização no Rio Grande do Norte 38

2.5.1 Recursos hídricos subterrâneos 38

2.5.2 Capacidade instalada, sistema e área de abrangência 39

2.5.3 Investimento, custos, operação e manutenção 41

2.5.4 Manipulação da água permeada e impactos na saúde 43

ii

2.6 Rejeitos da dessalinização 45

2.6.1 Caracterização do concentrado salino 46

2.6.2 Métodos de disposição 47

2.6.2.1 Métodos de descarga em superfície 48

2.6.2.2 Métodos de descarga subterrânea 49

2.6.2.3 Métodos alternativos 49

2.6.2.4 Rejeitos e valor agregado 50

2.6.2.5 Impactos ambientais 52

2.6.2.6 Custos 56

2.6.2.7 Regulação 58

2.7 Estado da pesquisa, projetos e programas 60

2.7.1 Mundo 60

2.7.2 Brasil 70

2.7.2.1 Programas em andamento no Nordeste 79

2.8 Legislação e políticas 86

2.8.1 Mundo 86

2.8.2 Brasil 91

2.8.2.1 Recursos hídricos 91

2.8.2.2 Dessalinização e aqüicultura 94

3 METODOLOGÍA 96

3.1 Materiais e métodos 96

4 ANÁLISE E DISCUSSÃO 97

4.1 Gestão e sustentabilidade 97

4.2 Sustentabilidade da dessalinização 101

4.2.1 O problema da salinidade: corrigir ou conviver? 108

4.2.2 Criação de um ecossistema salino sustentável 111

4.2.3 Políticas e sustentabilidade 117

5 SUGESTÕES 119

iii

REFERÊNCIAS 120

NOMENCLATURA

ASA Articulação do Semi-Àrido

BOO (built, own, operate) construção, propriedade, operação

BOOT (built, own, operate and transfer) constr, prop, operação e transferência

CBM (coal bed methane) bolsões de metano em estratos de carvão

CE condutividade elétrica

CES Conselho Econômico e Social das Ilhas Canárias

Compesa Companhia de Saneamento de Pernambuco

Conama Conselho Nacional de Meio Ambiente

CNRH Conselho Nacional de Recursos Hídricos

CPRM Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais

CTHidro Fundo Setorial de Recursos Hídricos

CWA (Clean Water Act)

DNOCS Departamento Nacional de Obras Contra a Seca

DWR (US Department of Water Resources) Dep. de Recursos Hídricos

ED eletrodiálise

Emparn Empresa de Pesquisa Agropecuária do RN

Fida Fundo Internacional de Desenvolvimento da Agricultura

GEF (Global Environment Fund) Fundo de Desenvolvimento Global

Iadza Instituto Argentino de Desenvolvimento de Zonas Áridas

Ibama Instituto Brasileiro de Meio Ambiente

IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística

ICBA (Int.Center of Biosaline Agriculture) C.Int. Agricultura Biosalina

IICA Instituto Interamericano de Cooperação para a Agricultura

Ifocs Inspetoria Federal de Obras Contra as Secas

Imfa (Israeli Ministry of Foreign Affairs) Min.Assuntos Exteriores

Incra Instituto Nacional da Reforma Agrária

IPA Instituto Pernambucano de Agricultura

iv

Labdes Laboratório de Referência em Dessalinização, Paraíba

Lafepe Laboratório Farmacêutico de Pernambuco

MCT Ministério de Ciência e Tecnologia

MED (multi effect distillation) destilação de efeitos múltiplos

MEH (multi effect humidification) umidificação de efeitos múltiplos

MF micro-filtração

Mimam Ministério de Meio Ambiente (Espanha)

MMA Ministério de Meio Ambiente

MNS Ministério Nacional de Saúde

MSF (multi stage flash) flash de efeitos múltiplos

NF nanofiltração

NMP número mais provável

NPDES (National Pollutant Discharge Elimination System, US) Sistema

Nacional de Eliminação de Descargas de Poluentes dos EUA

NRC (National Research Council,US) Conselho Nac. de Investigações

NSF (National Sanitation Foundation, US) Fundação Nac.de Saúde

Nudes Núcleo de Desertificação

OI osmose inversa

PAN Programa de Ação Nacional de Combate à Desertificação

Peasa Programa de Estudos e Ações para o Semi-Árido

Perh Plano Estadual de Recursos Hídricos (RN)

R % de recuperação

SAR´s (Sodium absorption relation) Rel.corrigida de absorção de sódio

Sape Secretaria de Agricultura, Pecuária e Pesca (RN)

Sebrae Serviço Brasileiro de Apoio às Empresas (RN)

STD sólidos totais dissolvidos

UE União Européia

UAE (United Arabian Emirates) União de Emirados Árabes

UF ultrafiltração

UIC (underground injection control) controle de injeção subterrânea

USBR (US Bureau of Restoration) Secretaria de recuperação dos EUA

Usepa (US Environmental Protection Agency) Ag. Proteção Ambiental

Waiv (Wind aided intensification of evaporation) evaporação

v

intensificada pela ação do vento

ZLD (zero liquid discharge) descarga líquida zero

RESUMO

A identificação da variabilidade, da incerteza e da irreversibilidade na dinâmica dos

sistemas naturais leva a propor o conceito de desenvolvimento viável a longo prazo,

onde a preferência não é a busca de soluções ótimas e sim a elaboração de estratégias

adaptativas. Nos meios de susceptibilidade elevada as margens de tolerância são

escassas; é o caso do semi-árido nordestino, região de grande irregularidade nas

precipitações, altas temperaturas, intensa evaporação e insolação e com ocorrência de

águas salobras no embasamento cristalino. Diante da escassez de água potável na região

tem-se implementado como alternativa a dessalinização de água para consumo humano

mediante a tecnologia de osmose inversa, de comprovada eficiência quanto à relação

custo- qualidade de água dessalinizada. No entanto, a crescente utilização destas

técnicas poderá trazer impactos ambientais, em médio e longo prazo, devido à

considerável proporção de concentrado salino produzido no processo, que é em média

de 60 %. Em condições normais de operação a disposição do concentrado é uma das

principais questões a resolver e o grande número de dessalinizadores instalados na

região incrementará o problema. Levando em conta que no estado do Rio Grande do

Norte não existem estudos sobre disposição desses rejeitos, na presente pesquisa se

objetivou realizar uma discussão dos efeitos da salinidade, aspectos da dessalinização,

métodos de disposição do concentrado salino, alternativas de reuso, regulação e

políticas. Também, das razões do insucesso da aplicação das tecnologias de

dessalinização, que estiveram baseadas no paradigma do concentrado como rejeito do

processo. O eixo da análise foi a sustentabilidade destes procedimentos, no intuito de

avaliar as possibilidades de adequação em nível local de soluções de convivência com a

salinidade. A tendência atual é que produtos e subprodutos de dessalinização devem ser

considerados como componentes alternativas do manejo integrado da energia e dos

recursos hídricos.

Palavras chave: dessalinização, sustentabilidade, disposição do resíduo salino.

vi

ABSTRACT Variability, uncertainty and irreversibility of dynamic natural systems lead to viable

development in long period, whose preference is not for great solutions but the

elaboration of adaptable strategies. In high susceptibility environments the margins of

tolerance are scarce. It is the case of the semi-arid of northeastern Brazil, area of great

irregularity in precipitations, high temperatures and intense evaporation. Like in similar

areas of the world where salinity of soil and water is an environmental and

economically problem, desalination technologies have been used as an alternative to

fight droughts and scarcity.. Reverse osmoses technology had proven efficiency with

cost-quality relation of water desalinated. However, the growing use of these techniques

can bring environmental impacts, to medium and long period, because the considerable

proportion of saline concentrate produced in the process, 60% on the average. In normal

conditions of operation, brine desalt disposal is one of the main issues and the great

number of desalination systems installed in the semiarid region will increase the

problem. The lack of research in Rio Grande do Norte state about brine desalt disposal

methods, specific legislation, policies or even regulation and the belief that more

attention must be done to these fact conducted these survey. Salinity effects and

desalination issues were discussed, as much as the reasons of the non successful

application of desalination technologies, that were based on reject brine old paradigm.

The axis of the analysis was the sustainability of these procedures, to evaluate the

possibility of adaptation in local communities of coexistence solutions with salinity.

The new paradigm of reject brine as by product desalination was introduced and the

current tendency of consider product and by product of desalination processes as

alternative components of energy and hydric resources management was promissory

evaluated.

Key words: desalination, sustainability, reject brine disposal.

1. INTRODUÇÃO

A sustentabilidade dos recursos hídricos é um dos desafios mais importantes

do século. Isto é hoje ponto de coincidência de opiniões, porém, não acontece o mesmo

quanto à maneira de atingir essa meta. O ponto crítico não é se deve haver crescimento

ou o quanto ele deve ser, mas como empreender este crescimento, de tal maneira que a

base dos recursos naturais não seja degradada (Paz et al, 2000). Embora seja usual no

desenvolvimento de planejamentos, a sustentabilidade tem sido considerada até certo

ponto um conceito indefinido, apresentando diferentes significados sob óticas distintas.

Indo além, Paz et al (ibid) qualifica-a como palavra inútil dentro do contexto ambiental

porque ninguém sabe exatamente o que ela significa e considera que se deve trabalhar

para substituí-la por gerenciamento.

A idéia central da sustentabilidade é o princípio da precaução. "A tecnologia

deve ser usada de forma apropriada e em uma escala de produção tolerável pela

natureza", aponta Bursztyn (1993, apud Paz et al, ibid). Esclarece que este conceito não

está relacionado apenas aos aspectos ambientais das produções; diz respeito também às

dimensões econômica, social, cultural, territorial e político-institucional, sendo esta

última a mais importante já que cria as condições para o desenvolvimento de uma

produção sustentável.

Todas essas definições, que não se excluem mas são complementares, mostram

uma contradição até hoje não solucionada. Assim, a sustentabilidade, em termos

globais transforma-se de certa forma numa utopia, dentro da dinâmica individual e

social vigente (Veiga, 1993, apud Paz et al, ibid).

A identificação da variabilidade, da incerteza e da irreversibilidade nas

dinâmicas dos sistemas naturais leva a propor o conceito de desenvolvimento viável a

longo prazo, que consiste na busca de uma coviabilidade dos ecossistemas e dos modos

de vida relativamente aos quais eles constituem os suportes. Segundo Weber e Freire

(2000), falar de desenvolvimento viável implica sublinhar aspectos indissociáveis

como:

��definição de objetivos de longo prazo de natureza ética e política;

��sócio-diversidade, tão importante quanto a biodiversidade;

• viabilidade das comunidades e ecossistemas, mutuamente determinantes;

• conivência com os ecossistemas, ao invés de agressão.

2

O desenvolvimento viável privilegia o estabelecimento desta relação que

consiste em trabalhar com as variabilidades naturais e não em negá-las. A preferência

não é pela busca de soluções ótimas e sim a elaboração de estratégias adaptativas, tanto

em relação às variabilidades naturais quanto às variabilidades econômicas. Em

conseqüência trata-se menos de preservar do que de gerir, sob as coações impostas pela

busca de manutenção da condição de viabilidade.

De maneira geral, a gestão de um sistema tem por objeto assegurar seu bom

funcionamento e seu melhor rendimento, mas também sua perenidade e seu

desenvolvimento. Weber e Freire (ibid) esclarecem que um conceito mais amplo e

prospectivo estende esse objeto às inter-relações globais e de longo prazo entre sistema

sócio-econômico e sistema ecológico e, que em termos de planejamento, a preocupação

ambiental tem o mesmo peso que a motivação socioeconômica e cabem à análise

decidir quais os investimentos ótimos a serem executados para atingir esse objetivo. No

campo de gestão dos problemas sócio-ambientais, em vez dos modos tradicionais de

gestão: privada, estatal ou híbrida, privilegia-se hoje a gestão de negociação, a busca de

soluções negociadas envolvendo o conjunto de atores sociais implicados.

Em ordenamento de meios áridos e semi-áridos é fator prioritário evitar a

degradação por salinização de águas e terras. Nos meios de susceptibilidade elevada as

margens de tolerância são escassas; é o caso do semi-árido nordestino, região de grande

irregularidade nas precipitações, altas temperaturas, intensa evaporação e insolação e

com ocorrência de águas salobras no embasamento cristalino. Diante da escassez de

água potável na região tem-se implementado como alternativa a dessalinização de água

para consumo humano mediante a tecnologia de osmose inversa, de comprovada

eficiência quanto à relação custo-qualidade de água obtida.

Porém, segundo Porto el al (2001) a crescente utilização destas técnicas

poderá trazer impactos ambientais, em médio e longo prazo, devido à considerável

proporção de concentrado salino produzido no processo, que é em média de 60 %. O

maior problema dos dessalinizadores operando normalmente é a disposição deste

rejeito salino, tanto desde um ponto de vista econômico quanto ecológico. Os rejeitos

são considerados potencialmente poluidores de água e solo e a magnitude dos seus

impactos sobre o ambiente em longo prazo é ainda uma incógnita (Pessoa, 2000).

A salinização contribui para o aumento dos processos de desertificação, sendo

definida por diversos autores como causa associada (MMA, 2003) e a falta de

planejamento enquanto à disposição de resíduos salinos subproduto de dessalinização,

3

numa região onde a desertificação é já um problema de características marcantes,

poderá levar a incrementar o processo.

Embora com volumes muito superiores aos das águas de superfície e

naturalmente mais protegida da contaminação, a água subterrânea é a parcela mais

lenta do ciclo hidrológico. Seus tempos de recuperação são muito mais longos e com

custos que podem ser proibitivos, o que faz da sustentabilidade das tecnologias de

dessalinização ponto crucial de um sistema de gestão integrada dos recursos hídricos

(MMA, 2001).

Um sistema de gestão integrada envolve o manejo planejado do ciclo da água,

que tem como principais recursos alternativos, águas de esgotos, salinas, salobras e

pluviais, em um processo holístico e realista. E essa perspectiva assegura que sejam

levados em conta fatores sociais, econômicos, ambientais e técnicos (Thomas e

Durham, 2003).

Weber e Freire (2000) afirmam que essa estratégia global de gestão integrada

dever-se-á alcançar sem mais demoras, na esperança de contribuir, mesmo que seja em

proporção mínima, para a elaboração de cenários de desenvolvimento viável. Esta

estratégia deve assumir mais efetivamente o respeito pelos modos de vida e pelos

ecossistemas, permitindo ainda, elevações dos níveis de renda, com um mínimo de

irreversibilidade.

A informação apresentada no presente trabalho foi seqüenciada conforme

análise do problema, necessidades e objetivos, análise dos sistemas, avaliação de

cenários e seleção de soluções.

O capítulo 1 apresenta o tema das águas residuais de dessalinização. A partir

do capítulo 2 é realizada uma revisão bibliográfica, em primeira instância sobre o tema

da salinidade, natural e antrôpica, suas causas e conseqüências. A dessalinização,

introduzida como solução alternativa que, pela sua vez cria a necessidade de encontrar

destino aos rejeitos do processo, é analisada a partir de seus aspectos mais relevantes,

em diferentes cenários e, em particular, no estado do Rio Grande do Norte. Com base

nos objetivos, quais são estabelecer uma discussão sobre o estado do conhecimento no

referente a esses rejeitos, a revisão bibliográfica inclui a avaliação de pesquisa,

projetos, legislação e políticas tanto em nível mundial quanto no pais.

A metodologia utilizada é sucintamente descrita no capítulo 3. No capítulo 4

são consideradas as alternativas apresentadas, conforme a realidade do nordeste semi-

árido e, em particular, do estado do Rio Grande do Norte, no intuito de encontrar

4

possíveis soluções ao destino do concentrado salino subproduto de processos de

dessalinização.

1.1 Justificativa e relevância

Na escala mundial os estoques de água per capita diminuíram 1/3 entre 1970 e

1990 e em 1996 a demanda hídrica estava em 5.692 km3/ano contra uma oferta de

3.745 km3/ ano, ou seja, a oferta hídrica mundial só atendia 66 % dos usos múltiplos

(Paz et al, 2000). Conforme Tsiourtis (2002), para o ano 2025 se prevê que 60 % da

população mundial será afetada pela escassez de água devido ao crescimento

populacional, maiores requerimentos dos consumidores de países desenvolvidos,

aumento da atividade econômica e da intervenção humana no meio ambiente e nos

ecossistemas aquáticos.

As transposições têm sido apresentadas como solução aos problemas de

escassez hídrica; no entanto, a tendência é priorizar o aproveitamento dos recursos

ainda não explorados e economicamente aproveitáveis das próprias bacias

hidrográficas. Hoje se considera a dessalinização como uma alternativa viável, tanto do

ponto de vista econômico quanto ecológico e social, que vem preencher uma

necessidade social básica. Em geral com impactos ambientais pouco significativos, se

comparada com outras opções de processamento de água (Maarten e Woodrofe, 2002).

Os processos de dessalinização de água têm tido um crescimento exponencial

tanto pelo aumento da escassez do recurso quanto pela diminuição de custos

operacionais devido a avanços tecnológicos crescentes, sobretudo na área de tecnologia

de membranas, com um crescimento de 4 %/ano em média para os últimos 30 anos

(USBR, 2004). Entretanto, os custos dos tratamentos convencionais estão aumentando

progressivamente pela ineficiência no gerenciamento do recurso, que tem gerado desde

abaixamento de aqüíferos até deterioração da qualidade da água. Também, se

compararmos a dessalinização com os esquemas de coleta e distribuição de água de

superfície, a área de captação destes pode chegar a ser 200 vezes maior que uma planta

de dessalinização da mesma capacidade (Morton et al, 1999).

Na indústria pode-se reutilizar a água descartada em atividades secundárias,

reduzindo em até 70 % a compra de água às concessionárias; no entanto, no Brasil

5

apenas 1 % delas faz o reaproveitamento (Hidrogesp, 2004, apud Serhid, 2005). E em

nível residencial os níveis são ainda menores, devido ao alto preço dos equipamentos.

A viabilidade técnica e econômica da dessalinização está amplamente

demonstrada. Porém, Semiat (2000) considera que ainda existe o desafio de produzir

água para o desenvolvimento econômico e social de comunidades mais extensas e para

uma agricultura moderna e eficiente, com custos accessíveis e sem ocasionar danos no

meio ambiente. Da mesma opinião, Gilron et al (2003) acrescentam que na medida em

que a utilização da tecnologia de dessalinização de água cresce vertiginosamente, a

questão da disposição do concentrado salino torna-se um importante desafio, ainda

maior no caso de usinas dessalinizadoras situadas no interior de regiões áridas e

semiáridas.

Dessalinização e meio ambiente precisam se complementar e, para avaliar essa

relação, além da análise dos processos devem se estabelecer as entradas e saídas e a

relação destas com o ambiente, segundo acredita Tsiourtis (2002). Aponta que cada

entrada e saída tem efeito positivo ou negativo e que as medidas mitigadoras,

estruturais e operacionais podem diminuir os efeitos negativos dos processos e

aumentar ou multiplicar os positivos.

Embora exista dificuldade de encontrar opções de disposição do concentrado

salino que não coloquem em risco a sustentabilidade das fontes de água, no futuro as

usinas dessalinizadoras deverão ser projetadas de maneira a diminuir a produção desse

concentrado ou encontrar opções para sua utilização, conforme recomenda o edital

2004 de projetos de pesquisa na área de dessalinização do Bureau of Restoration, EUA

(USBR, 2004).

No Brasil, o Plano Plurianual de Investimentos 2002 a 2005 do Ministério de

Ciência e Tecnologia -MCT-CTHidro destaca a importância dos aqüíferos fratura e da

água de mar como fontes alternativas para as regiões de limitada disponibilidade

hídrica. Declara a dessalinização de água atividade prioritária e como problemas

relacionados, adequação de tecnologia à realidade local e disposição de resíduos do

processo. Portanto, aconselha orientar os investimentos em pesquisas científicas e

tecnológicas que permitam criar uma base de equipamentos e produtos de

dessalinização no país e um adequado controle dos seus impactos (MCT, 2002).

A instalação de dessalinizadores de água no Nordeste semi-árido tem sido

norteada pela urgência; mas nos estados de Ceará, Paraíba e Pernambuco existe já um

6

acúmulo de pesquisa sobre o problema da disposição do concentrado salino do

processo, para conhecer os possíveis impactos e as possibilidade de manejo e utilização

destes despejos. No entanto, no Rio Grande do Norte não foram encontradas pesquisas

sobre o tema, na presente revisão da literatura pertinente.

Alguns pesquisadores da região, como Suassuna (2003) afirmam que um

aspecto importante a se considerar é o destino que deverá ser dado ao rejeito resultante

do processo de dessalinização, material extremamente rico em sais que atualmente é

depositado em lagoas de decantação ou mesmo colocado ao ar livre sem maiores

preocupações, constituindo-se em um grave problema ambiental a ser solucionado

pelos pesquisadores.

Diante do paradoxo que com maior recuperação do sistema, maior será a

salinidade do concentrado, Pessoa (2000) estima que se faz necessário encará-lo como

produto natural que necessita ser aproveitado, e o modo adequado de descarga da

corrente de concentrado deveria ser uma das primeiras questões de estudo para a

implantação de um sistema de dessalinização.

Mesmo com a possibilidade de causar impactos ambientais deve-se continuar

com o aproveitamento de águas salobras como alternativa; no entanto, deve se planejar

a disposição de seus efluentes, afirma Porto (2001). E acrescenta que o manejo

adequado dos rejeitos para prevenir impactos ambientais é um desafio para a

comunidade científica, diante da ausência de critério para com esses despejos. Portanto,

toda e qualquer pesquisa que vise minimizar este problema merece o apoio necessário.

1.2 Objetivos

A presente pesquisa objetivou uma discussão da informação acerca das

alternativas de disposição do concentrado salino subproduto de dessalinização de água,

sua regulação e políticas referidas e das diferentes maneiras de utiliza-lo, tendo como

objetivo específico analisar as possibilidades de adequação em nível local de soluções

de convivência com a salinidade.

7

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Origem dos sais

A origem dos sais nos ecossistemas terrestres pode ser marinha, lítica ou

antropogênica, e diferencia-se assim entre salinidade natural ou genética e secundária

ou induzida pela interferência humana. A salinização natural, desde um ponto de vista

ecológico, produz ecossistemas salinos com vegetação adaptada, enquanto que a

causada por ação humana estaria indicando atividades que causam impactos (USBR,

2004).

Os sais se originam principalmente das rochas pela ação dos fatores do

intemperismo, entre os quais a água, que também serve de meio de transporte.

Condições favoráveis de topografia (depressões), clima (evapotranspiração potencial

maior que pluviosidade) e solos (baixos valores de porosidade e permeabilidade

primária) provocam uma circulação lenta dos fluidos e aparição de problemas de

salinidade. Também podem ser induzidos por um deficiente manejo da água de

irrigação ou originados de depósitos fósseis, sendo trazidos à superfície pela elevação

do nível freático; e ainda, em zonas próximas ao mar, ser levados pelo vento/chuvas e

em longo prazo causar problemas (Braitsch, 1971, Holanda, 2000).

Brasil concentra 12% das águas superficiais do mundo (Rebouças 2002, apud

Waldman, 2002) e, com um volume armazenado estimado em 112.000 km3 em seu

subsolo (MMA, 2001) é também rico no recurso subterrâneo. No entanto, a pesar da

situação aparentemente favorável observa-se uma enorme desigualdade regional na

distribuição dos recursos hídricos, correspondendo à região Nordeste apenas um 3,3 %

do total, para um 27 % da população (CPRM, 1997, apud Paz et al, 2000). A

disponibilidade hídrica superficial no Nordeste é de 4.015 m3/s e à subterrânea

correspondem 105 m3/s do cristalino e 540 m3/s das bacias sedimentares (Carvalho,

2000). Estudos realizados por Costa (1997, apud Paz et al, ibid) sobre as

disponibilidades hídricas subterrâneas da região indicam que, dentro da margem de

segurança adotada para a sua exploração, contribuem apenas como complemento dos

recursos hídricos superficiais para atendimento da demanda hídrica.

As águas subterrâneas ocupam diferentes tipos de reservatórios, conforme as

condições geológicas, resultando em sistemas porosos ou intersticiais (rochas

8

sedimentares), sistemas fraturados ou fissurais (rochas cristalinas e cristalofilianas) e

sistemas cársticos (rochas carbonáticas fraturadas submetidas a processos de

dissolução cárstica) (CPRM, apud Leal, 1999). Qualitativa e quantitativamente os

aqüíferos porosos são os mais importantes, enquanto os fissurais são de qualidade

inferior, quanto à acumulação e à hidrodinâmica (Silva, 2000).

A pesar da influência das massas de ar que penetram em seus quatro flancos,

mais da metade do Nordeste tem clima semi-árido. Isto devido a que, embora valores

de precipitação anual média de 500 mm, a circulação dessas massas se modifica de um

ano para outro causando a irregularidade dessa precipitação, unido a sua concentração

temporal e a uma evapotranspiração potencial que excede os 1.500 mm anuais.

Do ponto de vista geológico existem na região dois conjuntos estruturais: as

bacias sedimentares e o escudo cristalino. Nas primeiras os solos em geral são

profundos (mais de 2 e até 6 m), com alta capacidade de infiltração, baixo escoamento

superficial e boa drenagem natural. Essas características permitem um grande

suprimento da água de boa qualidade no subsolo (Suassuna, 1996).

No escudo cristalino os solos são em geral rasos (cerca de 0,60 m), com baixa

capacidade de infiltração, alto escoamento superficial e reduzida drenagem natural

(Suassuna, ibid). Leite (1997) considera que mais doe 50 % da região está representado

por rochas do embasamento cristalino (metamórficas e magmáticas), de reconhecida

baixa potencialidade hidrogeológica. Contudo, para os Estados do Ceará, Rio Grande

do Norte, Paraíba e Pernambuco o cristalino ultrapassa o 70 % (Audry e Suassuna,

1995).

2.1.1 Salinização de águas e solos

O sistema aqüífero fissural ocupa uma área de cerca de 4.600.000 km2,

correspondente a 53,8 % do território nacional. Compreende as províncias

hidrogeológicas dos Escudos Setentrional (região norte), Central (regiões norte e

centro-oeste), Oriental (regiões nordeste e sudoeste) e Meridional (região sul).

No domínio do embasamento cristalino aflorante, como na região Nordeste, o

reservatório é representado quase que exclusivamente pelas fraturas. A exploração de

água subterrânea fica limitada às zonas de cisalhamento tectônico, já que na ausência

de porosidade a ocorrência de água é condicionada por porosidade secundária e está

9

em relacionamento estreito com a variedade e constituição estrutural das rochas,

dificultando a exploração hidrogeológica (Pessoa, 2000). Trata-se de aqüíferos fratura,

reservatórios aleatórios, descontínuos e de escassa extensão onde a salinização aparece

em razão das baixas vazões, falta de circulação e os efeitos do clima (Suassuna, 2004).

Esse tipo de aqüífero tem características próprias que dificultam os trabalhos

técnicos de locação de poços, e na ausência de uma análise criteriosa razão muitos

destes resultam improdutivos. As condições de interconectividade, função da

interceptação de várias fraturas, dão maiores chances de presença de água. Segundo

Mente (1997, apud Silva, 2000), se fossem utilizados critérios de locação tecnicamente

consistentes que levassem em conta os aspectos influentes ligados aos esforços

tectônicos (tipo e distribuição dos fraturamentos) e os condicionantes morfológicos,

hidrológicos e litológicos, poder-se-ia aumentar a probabilidade de obtenção de vazões

razoáveis e de águas de potabilidade adequada, capazes de atenderem às necessidades

do uso doméstico e do abastecimento de pequenas comunidades.

Costa (1965, apud Montenegro et al, 2000) atribui o processo de salinização de

águas subterrâneas no domínio cristalino e alguns vales fluviais à mineralização das

rochas dos aqüíferos pela dissolução natural, relacionado às mais altas temperaturas.

Cruz e Melo (1968, apud Montenegro et al, ibid) no entanto sugeriram que a

evaporação por capilaridade, associada com a usual baixa da condutividade hidráulica

das formações fissuradas é o principal mecanismo de crescimento da salinidade.

Nestes aqüíferos são encontradas águas com teores até acima de 10.000 mg/L

de resíduo seco. Manoel Filho (1997, apud Pessoa 2000) determina vazões média da

ordem de 3 m3/h e média de sólidos totais dissolvidos (STD) de 3.000 mg/L. Apesar

dos baixos níveis de vazão e qualidade da água, o aqüífero fissural é um meio produtor

importante, que não pode ser desprezado, face aos investimentos na perfuração de

cerca de 50.000 poços tubulares (Silva, 2000) e ao fato de que no cristalino o poço está

mais perto do usuário final constituindo, muitas vezes, a única fonte de suprimento

hídrico para a população.

As características de clima e solo indicam por si só como a água disponível na

região é vulnerável à salinização. Kreyssing et al (1973, apud Porto, 2000) verificaram

que nos núcleos do Polígono das Secas cerca de 80% dos poços apresentam teores de

sais > 500 mg/L, limite estabelecido pela Organização Mundial da Saúde (OMS) para

água de consumo humano.

10

No semi-árido do Nordeste podem se caracterizar Luvissolos, Vertissolos e

Neossolos flúvicos, de grande potencial para aproveitamento hidro-agrícola, embora

necessitem de um manejo eficiente devido a sua tendência à salinização e à sodificação

impostas pelas condições climáticas; Neossolos litólicos, que se prestam apenas, em

alguns casos, para plantio de palma forrageira ou, quando bem manejadas, de culturas

resistentes e de pequeno sistema radicular (Embrapa Solos, 2004) e Planossolos nátrico

sálicos, característicos de áreas salinizadas e de acordo com Leprum (1983, apud

Montenegro, et al, 2000), os que apresentam os maiores graus de risco de salinização e

sodificação da água de superfície e do subsolo.

2.2 Salinização secundária de solos

Solos afetados por sais existem em todos os continentes, mesmo sendo

característicos das regiões áridas e semi-áridas, onde a evapotranspiração é maior que a

pluviosidade. Uma avaliação mundial da degradação dos solos devido à intervenção

humana realizada pelo Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (Pnuma)

tem revelado que 15 % dos solos mundiais, ou seja, 1.965 milhões de hectares, estão

danificados. Entre os fatores de degradação mais freqüentes tem-se a erosão pela água,

seguida da erosão pelo vento, o empobrecimento de nutrientes, a salinização e a

compactação (Paz et al, 2000).

Salinidade é um problema em áreas irrigadas: é o que acontece em mais de

25% das terras sob irrigação em Egito, Irã, Iraque, Índia, Paquistão e Síria. Em

algumas áreas é exacerbada pelo desenvolvimento de sodicidade, associada com uso de

água de irrigação com altas concentrações de sódio, carbonatos e bicarbonatos

(Barrett-Lennard, 2003). Conforme dados do mapa de solos do mundo (FAO, 2005)

são 397 milhões de hectares de solos salinos e 434 milhões ha os correspondentes a

solos sódicos. Os continentes australiano, asiático (centro e norte) e sul americano são

os mais afetados.

Quanto ao Brasil, principalmente no Nordeste, cerca de 30 % das áreas

irrigadas dos projetos públicos estão com problemas de salinização (Bernardo, 1997,

apud Paz, 2000). Segundo Pereira et al (1985, apud Holanda, 2000) são mais de 9

milhões os hectares salinizados -sem incluir os perímetros irrigados e os Neossolos

flúvicos- que estão incluídos numa área total desertificada estimada em 1.150.662 km2,

o que corresponde a 74,30 % da superfície nordestina e 13,52 % do país.

11

Uso e ocupação do solo é um dos determinantes a integrar no manejo dos

recursos hídricos, já que a má utilização do solos é uma das principais causas de

degradação da água (Rebouças,1997) e, casso não houver uma mudança radical no

manejo dos sistemas agrícolas nas terras secas, a salinidade poderá atingir áreas muito

maiores. A quantificação disto precisa do desenvolvimento de modelagem de

processos, e muitos países não dispõem de avaliações confiáveis. Na Austrália, que

tem atualmente 2,5 milhões de hectares afetados pela salinidade secundária, os

modelos hidrológicos sugerem que proximadamente 17 milhões de hectares poderiam

estar em risco em 50 anos (Barrett-Lennard, 2003).

Dentre os fatores causantes de salinidade secundária associada com uso

ineficiente da água podem ser citados:

��intrusão marinha por depleção de aqüíferos;

��perturbações na hidrologia como conseqüência de desmatamento;

��acumulação de sais provenientes de águas de irrigação de altos teores salinos;

��elevação do nível de água subterrânea, com transporte de sais à superfície;

��falta ou deficiência de sistemas de drenagem nos solos irrigados e em barragens

subterrâneas;

��resíduos de dessalinização, de exploração petrolífera, industriais, residenciais, de

fertilização e criação.

2.2.1 Irrigação

A salinização dos solos é um problema desde as origens da irrigação, sendo um

dos fatores que mais preocupam na agricultura moderna. Com 250 milhões de hectares

irrigadas em nível mundial (Rosegrant et al, 2002), a agricultura consome cerca de

69% de toda água derivada das fontes (rios, lagos e aqüíferos subterrâneos)

(Christofidis, 1997, apud Paz et al, 2000). E no Brasil quase a metade da água

consumida destina-se à agricultura irrigada, que representa somente 5 % da área

cultivada (Cardoso et al, 1998, apud Paz et al, ibid).

Apesar do grande consumo de água, a irrigação é a maneira mais eficiente de

aumento da produção de alimentos; porém, atenção especial deve ser dada às práticas

apropriadas, sem que estas resultem em danos ao sistema solo-planta. Uma irrigação

mal conduzida tem graves conseqüências quanto à degradação de solos, e no ambiente

global. Estima-se que a maior duração -14.000 anos- do atual período interglacial se

12

deveria às mudanças nas atividades humanas há milhares de anos, que levaram a um

aumento na concentração de metano na atmosfera. E levando em consideração que os

campos alagados para cultivo de arroz são uma das mais importantes fontes desse gás,

se considera que a irrigação desta cultura no SE da Ásia 5.000 anos atrás

provavelmente seja o fator desencadeante, já que o incremento anormal de metano teve

início nessa época (SciDev Net, 2003).

Embora a intemperização dos minerais primários seja a fonte principal de quase

todos os sais solúveis no solo, em solos irrigados a fonte direta desses sais é a própria

água usada e/ou o lençol freático (Richards, 1954, apud Holanda, 2000). Primavesi

(1996) afirma que levando-se em conta o efeito cumulativo no solo, as quantidades de

sais dissolvidas na água doce, embora pequenas -menos de 0,6 mmhos, equivalente a

380 mg/L- com o passar dos anos podem levar a problemas de salinização. A água para

irrigação é estudada através dos riscos de salinidade e alcalinidade ou sodicidade para

solos e plantas.

Os sais adicionados e acumulados com a irrigação na zona radicular

aumentam de concentração à medida que as culturas consomem, por

evapotranspiração, grande parte da água armazenada no solo. Ayers e Westcot (1991)

recomendam que estes sais sejam lixiviados da zona radicular quando alcançam

concentrações prejudiciais, pois começam a reduzir os rendimentos do vegetal. No

entanto, tal procedimento é de difícil aplicação no cristalino do Nordeste onde os solos

na maioria das vezes são rasos, aí residindo, de certo modo, todo o problema da

salinização nestas áreas.

Oliveira (1988) opina que uma maneira de enfrentar o problema mais efetiva e

de menor custo é a incorporação de matéria orgânica e seleção de culturas. A utilização

de plantas tolerantes aos sais parece, ainda, constituir a solução mais viável econômica

e ecologicamente, caracterizando a prática da convivência com o problema da

salinidade. Porém, Szabolcs (1989, apud Holanda, 2000) e Barret-Lennard (2002)

alertam que os resíduos de plantas halófitas constituem-se em fonte de sais que através

do processo biológico podem modificar as características do meio e contribuir para a

salinização de solos e águas, particularmente em regiões áridas.

Hervé et al (2000), no entanto, consideram que o efeito de aumento de pH no

solo superficial, conseqüência tanto de liberação de sal através de desprendimento e

13

ruptura de vesículas foliares saturadas quanto de decomposição dos restos das plantas

halófitas, pode ser reduzido mediante o pastoreio.

O sistema de irrigação é um fator a ser considerado em potencial como

agravante do problema, dependendo da textura do solo (Holanda, 2000). Uma das áreas

mais promissoras para incrementar a eficiência do uso da água para irrigação é a

aplicação de técnicas de otimização. Mesmo em se tratando de água salina, estudos

indicam que é possível obter benefícios conhecendo-se a função de resposta da cultura à

salinidade; portanto, o manejo adequado da água na agricultura não pode ser

considerado uma etapa independente do processo de produção agrícola, devendo ser

analisado dentro do contexto de um sistema integrado (Cardoso et al, 1998, apud Paz, et

al, 2000).

2.2.2 Sais e organismos vivos

A salinidade média da água de mar é de 35.000 mg/L STD, e se definem como

salobras as águas que contêm entre 1.000 e 25.000 mg/L STD. As águas salobras

podem se encontrar em áreas costeiras nas zonas de mistura representadas por baías e

estuários, em aqüíferos e como águas superficiais (USBR, 2004). Fluxos de retorno

provenientes de irrigação, indústria ou mineração podem também apresentar conteúdos

elevados de sais.

Conforme portaria Nº 518/04 do Ministério de Saúde (MNS, 2004), os valores

máximos permissíveis (VMP) de Cl-, Na e STD na água para consumo humano são

250, 200 e 1.000 mg/L respectivamente. Segundo Cavalcanti e Borges (2000) o teor

limite de Cl- de 600 mg/L, da classificação da Organização Mundial da Saúde (OMS),

é mais adequado à realidade do semi-árido do Nordeste. Na região tem se observado

consumo de água com até 2.000 mg/L de STD; além desse limite é rejeitada pelo forte

sabor salobro (Pessoa, 2000).

Os valores das categorias -conforme CE e STD- e de usos de água da Tabela 1

e as recomendações de uso por teores de resíduo seco segundo classificação da

ABNT/OMS, da Tabela 2, mostram que consumos contendo 2.000 mg/L ultrapassam

os limites permissíveis para uso humano de todas as classificações.

Concentrações salinas elevadas causam distúrbios no organismo dos seres

vivos (Laraque, 1991, apud Pessoa, 2000). Águas com concentrações de até 1.000

mg/L STD são apropriadas para dessedentação de todas as categorias de animais; entre

14

1.000 e 3.000 mg/L STD, apresentam alguns problemas para aves; entre 3.000 e 5.000

mg/L STD, consideram-se de qualidade medíocre para aves; por cima desse valor e até

7.000 mg/L de qualidade razoável somente para animais maiores e de risco às

concentrações a partir de 7.000 mg/L STD (Pessoa, ibid).

Tabela 1. Categorias e usos de água

Água CE(dS/m) STD (mg/L) Uso

doce <0,7 <500 potável;, todos cultivos

salobra 0,7-2,0 500-1.500 gado; maioria cultivos

moder. salina 2-10 1.500-7.000 cultivos tolerantes

alta/sever. salina 10-45 7.000-35.000 maioria halófitas

água de mar 45-60 35.000-45.000 poucas halófitas, algas

Fonte: modificada de Reichhart (1978, apud Pessoa, 2000)

Tabela 2. Classificação e usos da água por resíduo seco

Resíduo seco (mg/L) Usos

< 500 recomendado para uso humano

500 - 1.000 tolerável para uso humano

1.001 - 1.500 permissível para o uso humano

1.501 - 6.000 permissível para uso animal

> 6.000 inaproveitável

Fonte: modificada de Cavalcanti & Borges (2000)

À medida que a salinidade da água aumenta, uma maior proporção é requerida

para excreção dos sais, e pode conduzir a perda de peso corporal e desordens

fisiológicos nos animais (Pasiecznik et al, 1996). No entanto, as águas salobras têm um

enorme potencial para desenvolvimento da aqüicultura.

Usam-se águas residuais de dessalinizadores e de drenagem de irrigação para

criar espécies eurialinas como tilápia (Oreochromis sp), prévia aclimatação gradual.

15

Também para criação de camarão marinho, em um meio ambientalmente controlado,

reduzindo a salinidade das águas residuais mediante mistura. A criação de camarão

branco do Pacífico, Litopenaeus vannamei em sistemas de águas salinas residuais é

conduzida com sucesso em pequena escala nos EUA e Israel, obtendo taxas de

crescimento e produção aceitáveis (Parnes et al, 2004). Na Austrália utiliza-se o

camarão de água salobra, Artemia salina, como etapa final na criação de diversas

espécies de peixes, e algas como Dunatiella salina, para extração comercial de

betacaroteno. Artemia foi introduzido com o objetivo de limpar os tanques de criação,

mas também é aproveitado como alimento para os peixes (Ahmed et al, 2001).

2.2.3 Resposta dos vegetais: halófitas

Conforme a resposta das plantas à salinidade, que cobre uma ampla faixa, Mass

(1986, apud Barret-Lennard, 2002) classificou-as em sensíveis, moderadamente

sensíveis, moderadamente tolerantes e tolerantes à salinidade. Segundo uma

classificação de uso geral na Botânica, pode-se dividi-las em:

glicófitas, sensíveis à salinidade, crescem em concentração salina de até 4.000

ppm;

miohalófitas, tolerantes, a faixa oscila entre 4.000 e 10.000 ppm e

halófitas, resistentes aos sais, podem crescer em soluções salinas maiores que

10.000 ppm.

Quase todas as mais importantes culturas, assim como muitas espécies

silvestres, são glicófitas, entanto as halófitas, embora representem somente o 2% das

espécies terrestres, incluem uma grande variedade taxonômica e de tolerância aos sais.

Consideram-se as halófitas tipos raros de plantas que surgiram em diversas famílias

sem relação de parentesco durante a diversificação das angiospermas (O´Leary e

Glenn, 1994, apud Blumwald et al, 1999).

Aronson (1989, apud Blumwald et al, 2000) compilou uma lista parcial de

halófitas que contém 117 famílias, 550 gêneros e 1.560 espécies; porém, Lê Houerou

(1993, apud Blumwald et al, ibid) estimava que a lista de Aronson incluía

provavelmente só 20 a 30 % da flora halofítica terrestre, cujo número poderia atingir

5.000 a 6.000 espécies, ou 2 % das angiospermas. Jensen, em levantamento realizado

em 1999 indica 1.989 espécies (Blumwald et al, ibid). Entretanto, somente na China

16

(Kefu et al, 2002) foram encontradas 66 famílias, 198 gêneros e 430 espécies de

halófitas, das quais 12 famílias e 300 espécies não estão incluídas no levantamento de

Aronson.

Conforme suas múltiplas origens, as halófitas apresentam amplas diferenças

no grau de tolerância aos sais e por conseguinte nos mecanismos para lidar com estes

(Ungar, 1991, apud Blumwald et al, 1999). No entanto, segundo Zhu (2001) os níveis

de tolerância formam um espectro contínuo entre halófitas e glicófitas estritas e,

embora as respostas individuais à salinidade possam diferir existe evidência que

utilizam os mesmos mecanismos reguladores, sendo as diferencias de ordem

quantitativa mais que qualitativa. Variedades ou genótipos em uma dada espécie

podem diferir significativamente em suas respostas a níveis de salinidade diferentes ou

variáveis.

Breckle (1995, apud Kefu et al, 2002), com base nos mecanismos de

acumulação iônica e traslocação classificou-as em:

��recreto-halófitas, que podem se dividir em exo e endo-recretohalófitas,

segundo desenvolvam glândulas excretoras salinas ou vesículas que

compartimentam os íons salinos;

��euhalófitas, que podem apresentar suculência nas folhas ou nos vacúolos e

tecidos vasculares do caule e

��pseudo-halófitas, que acumulam íons salinos no parênquima radicular.

Tolerância aos sais depende, em grande medida, da compartimentação celular

dos assim chamados, íons tóxicos. Os íons Na+ e Cl-, ao igual que outros elementos

não essenciais, têm funções específicas no metabolismo vegetal. Levando isso em

conta, Subbarao (2003) propõe a denominação de nutrientes funcionais para aqueles

que, como o Na, promovem alta produção de biomassa e/ou reduzem o nível crítico de

um elemento essencial. O mecanismo de entrada dos íons Na + e Cl – nas células das

halófitas não tem sido totalmente elucidado, mas pode incluir canais iônicos e

pinocitose, além dos carregadores de Na + e Cl – (Costa, 1997; Kurkova e Balnokin,

1994, apud Blumwald et al, 2000). Embora o fluxo de Na+ através do citoplasma seja

alto, é mantido em níveis não tóxicos mediante bombeio ativo para os vacúolos, sendo

responsáveis de sua captação trocadores de Na + /H+ no tonoplasto (membrana

vacuolar) (Costa, 1997). Os trocadores, que têm sido identificados em raízes e folhas

de espécies como Atriplex nummularia, confirmam a hipótese que as halófitas podem

17

expulsar Na+ das células (Niu et al, 1995, apud Blumwald, et al, ibid), estão

constantemente ativados nas halófitas, ainda em ausência de NaCl;; entanto, seriam

ativados pelo NaCl nas glicófitas tolerantes e estariam ausentes nas glicófitas

sensitivas.

Quanto aos íons Cl-, têm um papel igualmente importante na osmoregulação e

tolerância aos sais, podem entrar passivamente via canais de ânions para equilibrar

diferenças de carga elétrica através das membranas e são armazenados nos vacúolos

em altas concentrações, regulando o transporte de outros íons ao interior daqueles

(Costa, ibid; Blumwald et al, 2000).

Ao mesmo tempo em que procuram manter no citoplasma as condições de

homeostasia iônica, as plantas sob estresse precisam também estabelecer o balanço

hídrico e osmótico. A componente osmótica do estresse salino resulta da desidratação e

perda de turgor induzidos por solutos externos e não é específica para NaCl; seca e

temperaturas extremas podem também provocar o esgotamento da água celular

(Serrano e Gaxiola, 1994, apud Zhu, 2001). As halófitas utilizam a captação controlada

de Na+ (balanceada por Cl- e outros íons) nos vacúolos das células para conduzir água

dentro da planta; o turgor da célula é mantido pelo armazenamento de NaCl nos

vacúolos, que contém 90 % ou mais da água celular.

A manutenção do balanço osmótico requer a acumulação no citoplasma de

solutos osmóticos não tóxicos compatíveis, os osmólitos, que não são exclusivos das

halófitas, representando estas um caso extremo de convergência evolutiva (Flowers et

al, 1986, apud Zhu, 2001). Os osmólitos parecem ter funções adicionais, atuando como

osmoprotetores, seja diretamente estabilizando proteínas e estruturas de membrana sob

condições de desidratação, assim como protegendo à célula contra o estresse oxidativo

como removedores de espécies reativas a oxigênio (ROS) (Blumwald et al, 1999; Zhu,

2001).

A tolerância aos sais é desenvolvida gradualmente, portanto a resposta ao

estresse salino pode variar para uma mesma espécie, segundo a etapa de crescimento

da planta (Epstein, 1975). O incremento do estresse salino induz redução da

percentagem de germinação e retardo nesta, mas também a inibição total do processo

quando é atingido o limite de tolerância da espécie. Porém, nos períodos de

precipitação a situação de estresse se alivia temporariamente, possibilitando a

germinação de sementes expostas a condições de hipersalinidade (Epstein, ibid; Ungar

et al, 1998). Reguladores de crescimento e compostos osmoticamente compatíveis,

18

como betaína e prolina, têm sido propostos como responsáveis de interromper a

dormência induzida (Ungar et al, ibid).

Niu et al (1995, apud Blumwald et al, 1999) acreditam que não existe uma

relação inversa entre taxa de crescimento e tolerância aos sais, e que a lentidão daquele

não é uma característica inerente as halófitas, como às vezes é assumido. Blumwald et

al (ibid) acrescentam que os custos em nível do metabolismo não são tão grandes como

para limitar a produção em altas salinidades. Zhu (2001), no entanto, considera que o

baixo desenvolvimento que apresentam estas espécies se explica pelo gasto de energia

requerido para manter um balanço osmótico equilibrado, impedir a entrada de íons em

determinados tecidos, delimitar os espaços a ocupar por estes e sintetizar solutos

orgânicos para o ajuste osmótico. Ele afirma que em geral o atraso no crescimento é

uma estratégia adaptativa, que permite redirecionar os recursos das células (energia e

precursores metabólicos, por ex.) contra as reações provocadas pelo estresse.

Além da capacidade de seqüestrar NaCl nos vacúolos e produzir osmólitos

compatíveis no citoplasma, as halófitas apresentam diversos mecanismos secundários

para manipulação dos sais. Em nível dos tecidos, glândulas e bexigas salinas ou

suculência para compensar diferenças temporárias na entrada de NaCl permitem a

excreta de até mais do que 50 % dos sais das folhas (Epstein, 1975; Blumwald et al,

1999). A suculência atua diluindo o excesso de NaCl nos tecidos foliares; porém,

observa-se também o fenômeno contrário: a concentração daquele no suco celular,

reduzindo assim a quantidade a ser absorvida para manter o equilíbrio osmótico

(Flowers, 1986; Glenn, 1987, apud Blumwald et al, ibid). A diminuição da condução

através dos estômatos, que reduz os níveis de transpiração e fotossíntese é outro

mecanismo utilizado para aumentar a eficiência de uso da água.

Blumwald et al (2000) consideram muito importante a pesquisa dos

mecanismos de adaptação à salinidade das halófitas, para criação de variedades

resistentes. Esta linha de investigação coexiste, desde a década do ´50 -início das

pesquisas com halófitas irrigadas com água salina- com a utilização direta ou

domesticação de variedades selvagens, onde em curto prazo tem-se obtido melhores

resultados.

19

2.2.3.1 Atriplex nummularia, "erva-sal"

As halófitas tem sido utilizadas na reciclagem de águas de drenagem agrícola,

(Blumwald, 1999) e como biofiltros de efluentes de aqüicultura (Glenn et al; Brown, et

al, 1999). Também na recuperação de solos afetados por sais em distritos de irrigação

em regiões áridas (Glenn et al, 1998, Blumwald, ibid), embora Barret-Lennard (2002)

afirme que a velocidade dessa recuperação é muito baixa, se compararmos com as

concentrações existentes nos solos. No entanto, estima que o estabelecimento de

culturas halófitas contribui para a diminuição dos níveis freáticos, atuando como

drenagem biológica.

Glenn et al (1998) recomendam que seja incluída a irrigação de halófitas nas

opções de manejo para concentrado salino subproduto de dessalinização nas

instalações atuais e em projeto. Atualmente está sendo pesquisado seu uso na utilização

de resíduos de dessalinização e na recuperação de solos contaminados com petróleo

(DWR, 2003; Woiwode, 2003).

As halófitas apresentam grande variabilidade, atribuível à plasticidade genética

e hibridação natural, o que lhes possibilita a colonização de novas áreas e dificulta a

identificação taxonômica. A maioria coloniza as áreas áridas e semi-áridas do planeta,

adaptadas a condições adversas de clima e solo e em geral, quase todas têm dificuldade

de germinar sob condições naturais (Bonifacio, 2001).

A família Quenopodiácea detém o maior número de espécies; mais da metade

de suas 550 espécies são halófitas. O gênero Atriplex pertence a essa família e inclui

mais de 100 espécies, cosmopolitas, porém mais comuns em hábitats áridos e/ou

salinos. Está integrado por plantas herbáceas anuais ou arbustivas perenes, com

diferentes graus de tolerância aos sais. As espécies mais produtivas rendem 10 a 20

ton/ha de biomassa sob irrigação com água de mar, equivalente à produção de cultivos

convencionais (Yensen, 1993, apud Blumwald, et al, 1999). Em geral apresentam

conteúdo de proteína nas folhas de 12 a 22 %, boa regeneração depois de pastoreio e

capacidade de sobreviver em níveis de salinidade acima dos 30 a 35 dS/m e

precipitação anual menor a 50 mm. E como características negativas, altos

percentagens de sais, baixa fonte de energia e níveis tóxicos de oxalato (Le Houerou,

1996, apud Blumwald et al, ibid).

Atriplex nummularia é uma das mais importantes como forrageira. De origem

australiana, foi introduzida no Nordeste brasileiro através da Argentina pela Inspetoria

20

Federal de Obras Contra as Secas (IFOCS), na década de 30´ (Porto, 2001). Destaca-se

por conseguir produzir e manter uma abundante fitomassa, mesmo em ambientes de

alta aridez e salinidade (CE do solo acima de 50 dS/m), adaptando-se muito bem às

regiões com precipitação de 100 a 250 mm/ano e suportando até 50 mm/ano.

Sobrevive bem em solos rasos, com texturas pesadas, ainda que tenha melhor

desenvolvimento e produtividade em solos profundos de texturas médias. Não tolera

encharcado e resiste altas temperaturas, sendo a faixa de 30ο a 35o C ótima para a

fotossíntese, embora temperaturas de inverno muito baixas podem causar a morte da

plantação (Barrett-Lennard, 2003).

O cultivo da erva-sal tem sido feito como plantio isolado e ainda está sendo

estudada a possibilidade de se consorciar com outras halófitas. Sua produção varia

entre 3 e 15 ton/ha, o conteúdo de proteína na matéria seca entre 8,8 e 25 %, a

digestibilidade in vitro de 45,0 a 85,3% e o conteúdo de fibra bruta de 7,8 a 20 %,

conforme a freqüência de colheita (Porto e Araújo, 1999). Pesquisas realizadas na

plantação de Atriplex nummularia mantida na Embrapa semi-árido, em Petrolina

(Maia, 2003), mostraram que a planta contribui para o aumento da atividade

microbiana no solo.

A. nummularia produz sementes, porém, a maneira mais rápida de fazer o

plantio é através de mudas produzidas por estacas. Em plantios destinados ao pastejo

direto, usam-se os espaçamentos de 4x4 m ou 5x5 m; se o plantio destina-se à

produção de feno, recomenda-se os espaçamentos de 2x1m ou 2x2 m e se o plantio tem

por finalidade dessalinizar o solo, deve-se plantar em torno de 5.000 plantas/ha.

Os tratos culturais resumem-se em manter a área plantada livre de ervas

daninhas. Os animais podem pastar diretamente no campo, geralmente a partir do 1˚-

ano após o plantio ou consumir o forragem na forma de feno ou misturado com outras

plantas, tais como palma e leucena. As espécies de Atriplex podem ser usadas também

no combate à erosão e na fixação de dunas (�� 2004).

2.3 Dessalinização

Existem dois tipos de tratamento de águas: preventivo, caracterizado pela

seleção, locação e proteção adequadas do manancial, e corretivo, através do qual são

alterados os padrões da água “in natura” para torná-la potável, ou, para atender as

outras finalidades a que se destine.

21

A dessalinização é um processo de tratamento alternativo que converte água

salina ou salobra em doce, mediante remoção de minerais nela dissolvidos (por ex.

sódio e cloretos), processo que acontece naturalmente e de maneira contínua no ciclo

hidrológico, na forma de evaporação (Cravo, 1997).

Em sentido amplo, considera-se dessalinização como o uso de processos ou

técnicas de remoção de elementos orgânicos e inorgânicos e compostos de águas

salinas ou contaminadas -e, quando possível, adaptação daquelas para consumo- por si

mesmas ou em combinação com outros processos (USBR, 2004). Em anos recentes seu

uso tem se incrementado consideravelmente em todo o mundo, tanto para produzir

água potável a partir de água de mar ou de água subterrânea salobra quanto para

melhorar a qualidade de água doce para consumo humano, irrigação ou uso industrial e

para o tratamento de águas residuais provenientes da indústria, prévia sua descarga ou

reuso. Outros benefícios são a remoção de contaminantes de esgotos tratados e o

rebaixamento de aqüíferos (Semiat, 2000).

Tanto a dessalinização de água de mar quanto de água salobra oferecem a

oportunidade de aumentar ou assegurar o fornecimento de água potável. Segundo o

relatório da "Task Force Desalination" (DWR, 2003), alguns dos benefícios

identificados:

��prover abastecimento adicional à demanda existente;

��substituir perdas de água devidas a outras fontes;

�� ajudar (ou suprir as necessidades) em condições de seca;

��prover água para sustentar o desenvolvimento, impedido ou retardado;

��deixar água suficiente para recuperação de ecossistemas, pela menor

quantidade de água doce extraída;

��aumentar a regularidade e qualidade do abastecimento;

��recuperar águas subterrâneas poluídas/salinizadas e reduzir o abaixamento de

aqüíferos subterrâneos não salinos;

��fornecer recarga e armazenamento adicional aos aqüíferos, na medida em que

a água é removida;

�� adicionar os rejeitos salinos às descargas de esgoto em mares e estuários,

aumentando a compatibilidade com os ambientes salinos.

No entanto, no planejamento, projeto, construção e operação de usinas

dessalinizadoras dever-se-á levar em conta aspectos críticos tais como: consumo

energético, impactos ecológicos da água de abastecimento e dos rejeitos do processo,

22

localização compartilhada com plantas de geração de energia, delimitação de conexões

entre novas formas de fornecimento de água, potencial de desenvolvimento, uso do

solo e estrutura disponível e requerimentos de regulação e autorização (DWR, 2003).

2.3.1 Processos

A seleção do processo de dessalinização a utilizar envolve considerações

econômicas e ambientais. Deve se ter em conta a qualidade da água, de alimentação e

requerida; fonte de energia e custo relativo desta; tamanho de planta e localização com

relação à fonte de abastecimento e usuários; requerimentos ambientais e da

comunidade; tecnologia e capacidade para construção, operação e manutenção (Zhou

et al, 2003).

Hoje são conhecidos, em escala comercial, processos térmicos, com

membranas e combinados; e outros como congelamento, troca iônica e humidificação

solar. Pode se classificá-los também conforme incluam ou não mudança de fase,

��dessalinização térmica: flash de etapas múltiplas (MSF), destilação por efeito

múltiplo (MED), compressiva de evaporação;

��dessalinização com membranas: osmose inversa (OI) e eletrodiálise (ED).

Os processos térmicos ocorrem com mudança de fase. Amplamente utilizados

quando a água de alimentação tem salinidade elevada (10.000 a 50.000 mg/L STD),

operam na faixa de temperatura de 35 a 120 oC, o que aumenta extremamente os custos

pelo alto consumo energético. O concentrado resultante tem salinidade menor que o

dos processos com membranas, requerendo pós-tratamento para minimizar a

corrosividade do permeado (DWR, 2003).

Os processos com membranas ocorrem sem mudança de fase, mas o efeito de

separação é baseado nas propriedades físico-químicas da solução e não apenas no

tamanho das partículas. A ED é o preferido para a faixa de 1.000 a 5.000 STD e OI

para STD de 1.000 a 15.000 (DWR, ibid). As tecnologias de membrana encontram-se

disponíveis em uma ampla faixa de configurações e modos de operação; e com a

crescente complexidade dos processos de contaminação e exigência nas regulações,

tem-se começado a utilizá-las combinadas ou em série. As comercialmente

disponíveis incluem (USBR, 2004):

• microfiltração (MF), para redução de turbidez, remoção de sólidos suspensos e

bactérias;

23

• ultrafiltração (UF), remoção de cor, odor, componentes orgânicos voláteis e

vírus, além do já citado para MF;

• nanofiltração (NF), dureza e remoção de sulfato;

• osmose inversa (OI), remoção de sais de água salobra e de mar;

• eletrodiálise (ED), remoção de sais em água salobra.

Dentre as tecnologias não disponíveis comercialmente se encontram as resinas

de troca iônica, que substituem hidrogênio e íons hidróxidos pelos íons salinos. No

entanto utilizadas como tratamento final depois de OI ou ED em processos industriais

que requerem água de extrema pureza, são economicamente inviáveis para remoção de

sais em grande escala.

Os processos de congelamento, com requerimentos energéticos similares aos da

OI e mínimos problemas de corrosão e incrustações têm a vantagem de concentrar os

rejeitos em níveis maiores. No entanto a viabilidade da tecnologia tenha sido

amplamente demonstrada, precisa-se desenvolver mais pesquisa prévia à sua

disponibilidade no mercado (USBR, 2004).

2.3.2 Viabilidade financeira e econômica

Via de regra as tecnologias de dessalinização têm sido viabilizadas a fundo

perdido mas, mesmo que não seja possível recuperar através da cobrança de tarifas os

recursos aplicados, estes voltam através da arrecadação de impostos. E nos projetos de

água para abastecimento os benefícios econômicos derivam, indiretamente, da

utilidade auferida pelo consumidor final da água (Perh, Serhid, 2004).

Diferente do que acontece com o valor agrícola da água, que pode se

estabelecer com base nas inter-relações desta com produção agrícola e formação de

emprego, no caso de projetos de abastecimento o valor é de difícil quantificação pela

incidência indireta dos benefícios nos custos de obra e de amortização. Também, as

vinculações econômicas entre esses benefícios para a comunidade são pouco

conhecidas pelo público (DWR, 2003).

Determinar os custos reais pode ser difícil e, embora conhecidos, serão

significativamente mais altos que os aplicados aos consumidores. Porém, quando

comparada com os sistemas tradicionais de abastecimento a dessalinização se torna

competitiva, e os custos de aqueles poderão aumentar ainda mais pelo incremento nas

exigências para atingir os padrões de qualidade, demanda de água potável que

ultrapassa o fornecimento, considerações ambientais reduzindo a quantidade de fontes

24

tradicionais disponíveis para as comunidades e alteração dos esquemas tarifários pela

incorporação dos custos reais (USBR, 2004).

Segundo Wangnick (2003) desde 1980 a diminuição nos custos da

dessalinização chega a 60 %, com um crescimento de 20 %/ano na última década,

embora os requerimentos de uso em constante aumento, e todo parece indicarem a

tendência se mantém. Em 1975 a vida útil das membranas usadas era de 2 anos e a

pressão de dessalinização de 36 atm; atualmente uma duração de 7 anos é comum e as

membranas operam entre 6 e 12 atm (DWR, 2003). Nas Ilhas Canárias em 1997 o

consumo energético era 22 kWh/m3 água dessalinizada, reduzindo-se a 2,9 kWh/m3 em

2000. A renovação das usinas, cuja duração está entre 20 e 25 anos se faz mais pelos

avanços tecnológicos em procura de aumento da eficiência que por deterioro

(Hernández, 2000).

Os custos podem-se dividir em três categorias principais: de capital, de

operação e de manutenção, mas podem também se classificar como de capital diretos e

indiretos e custos de operação anuais. Os de capital estão determinados pelo tipo de

processo, capacidade de planta, tipo de água de abastecimento e salinidade, pré-

tratamento, nível de qualidade a atingir e incluem custos de terreno, construção,

equipamentos e disposição de rejeito específicos para cada lugar. Fretes e seguros,

despesas de construção e custos de contingência são parte dos indiretos. Os de

operação e manutenção são os contraídos a partir da encomenda da obra e durante a

operação da planta e incluem mão-de-obra, energia e suprimentos e despesas

administrativas (DWR, ibid).

Na avaliação da viabilidade econômica de um sistema de dessalinização, e

considerando uso de terrenos públicos, energia instalada, água subterrânea e existência

de poços, é importante incluir também custos específicos tais como: determinação de

vazão dos poços; transporte de água de alimentação e de permeado; pós-tratamento,

quando for requerido; treinamento de operadores e monitoramento e avaliação do

sistema.

Para usinas pequenas a simplicidade no projeto e operação é o fator de maior

incidência nos custos, reduzindo estes e aumentando a eficiência do processo.

Incluem-se nesta categoria usinas de produção menor que 500 m3/dia. Nas usinas de

grande capacidade de processamento (5.000 a 10.000 m3/dia) a variável determinante é

o nível de recuperação (R, ou percentagem de água permeada); portanto a eficiência do

25

sistema passa pela otimização de uso dos recursos água, energia e químicos

(Glueckstern e Priel, 1999).

2.3.3 Capacidade instalada e manejo

A dessalinização de água de mar ou salobra vem sendo uma prática constante

por mais de 50 anos (Semiat, 2000) e se transformou em um meio de abastecimento

solidamente estabelecido. Segundo Wangnick (2003) em 31/12/01 eram 15.233 as

usinas dessalinizadoras em nível mundial, com uma capacidade instalada de

32.400.000 m3/d. Houve um incremento de 44 % no total de unidades e de 105 % na

capacidade instalada (140 %, no caso da dessalinização de água de mar) se comparado

com os dados do período 1998/1999. O Oriente Médio mantêm a liderança na área,

com aproximadamente 63 % em termos de capacidade instalada, sendo Arábia Saudita

o maior produtor, com 50 % da produção mundial (DWR, 2003, Cotruvo, 2005). EUA

tem aproximadamente 11 % e Africa do Norte e Europa 7 % cada. A capacidade de

produção varia entre 20 e 500.000 m3/dia (Cotruvo, ibid).

A dessalinização baseada em processos térmicos é uma tecnologia de uso já

consolidado em todo o mundo. As usinas desse tipo representam aproximadamente

21% do total mundial; porém, por ser de maior capacidade que as de OI, detêm mais

do 50 % da produção. A MSF, junto com a OI, representam um 90% do mercado, tanto

para dessalinização de água de mar quanto de água salobra (DWR, ibid).

Conforme Wangnick (2003), para dessalinização de água salobra tanto OI

quanto MSF detém 43,5 % da capacidade global instalada (que era 32,7 % e 51,5 % em

1993, respectivamente). E para água de mar, 66,3 % para MSF e 22,4 % para OI (70,2

% e 18,15 % em 1999, respectivamente). Ou seja, é constante a tendência descendente

para MSF e de aumento para OI.

A utilização da dessalinização no Egito começou há vinte anos para

complementar o fornecimento de água potável nas cidades costeiras e nos setores

energético e de exploração de petróleo. Hoje, com 150.000 m3/ano de capacidade

instalada, abastecem também as áreas de turismo e saúde. Embora as primeiras plantas

utilizavam exclusivamente os processos de evaporação (MSF), em anos recentes têm

entrado em operação numerosas usinas de OI e ED. A maior parte das usinas trata água

de mar, no entanto um número crescente de pequenas instalações, na faixa de 500 a

10.000 m3/dia dessaliniza água subterrânea salobra (Allam et al, 2002).

26

Em Israel, a Mekorot, companhia nacional de recursos hídricos trabalha com

dessalinização desde mediados dos anos 60. Inicialmente utilizavam processos

térmicos e água de mar, que foram sendo substituídos por OI e água salobra. Isto

possibilitou o abastecimento de localidades isoladas do interior e a poupança de 20.000

tn de óleo combustível/ano, mais de 50 milhões de dólares até 1996 (Glueckstern e

Priel, 1996).

Embora Israel seja um dos países com maior experiência em reuso de águas,

com aproximadamente 60 % destas utilizadas na irrigação, se prevê 60 % de

incremento da demanda para 2020. Portanto, e diante da crescente competitividade

destas tecnologias, em 2002 começou a construção de grandes plantas de

dessalinização de água de mar, que se somam às já existentes de água salobra. A planta

de Ashkelon, com entrada em operação prevista para 2005 produzirá 320.000 m3/día,

com custos menores (US$ 0,53/m3) que os da água de reuso (Thomas, Durham, 2003).

A dessalinização de água para abastecimento urbano e também para irrigação

vem sendo utilizada na Espanha já desde 1965 em Ceuta, Lanzarote, Fuerteventura e

Gran Canaria, onde a precipitação oscila entre 200 mm/ano, no sudeste e 300 mm/ano,

no arquipélago canário. Nestas ilhas onde 85 % da água utilizada é subterrânea, a

dessalinização forneceo 97 % da provisão de Lanzarote, 90 % para Fuerteventura e 54

% para Gran Canaria (CES, 2003).

O país detém a liderança na Europa, com 30 % da capacidade instalada no

continente, e o 8º lugar no mundo, atingindo os 220 hm3/ano, dos que 127 hm3 / ano

correspondem a água salobra e 93 hm3/ano a água do mar. A tecnologia mais utilizada

é a OI e do total de água processada 72% é para uso urbano e industrial, indo o restante

para irrigação. Tem-se previsto incrementar o uso destas tecnologias em curto e médio

prazo, até 400 hm3/ano (Mimam, 2003).

Nos EUA, já em 1952 a "Saline Water Act", autorizava fundos federais para

construção de plantas experimentais (DWR, 2003). Hoje são 234 as usinas

dessalinizadoras de > 25.000 gpd (94,63 m3/d), construídas no período 1966 a 2002,

incluindo OI para água salobra e de mar, ED e NF, além de 188 plantas que utilizam

tecnologia de membrana com baixas pressões, UF e MF. Os estados que possuem

maior número de plantas são Florida, com 114 e Califórnia, com 33 respectivamente

(Mickley, 2004).

No Brasil o abastecimento público a partir de água dessalinizada concentra-se

na região Nordeste. Conforme dados do MMA (2004) são 2.070 usinas (embora se

27

estima que o número real seja maior) de escassa capacidade que processam água

salobra, espalhadas em comunidades isoladas dos estados da região semi-árida. A

primeira usina de dessalinização de água de mar para abastecimento público, com

tecnologia nacional, começou a funcionar em Fernando de Noronha, PE, em abril de

2004, com um investimento de aproximadamente R$ 583 mil.

Assumindo que a utilização global mundial de água dessalinizada seja

atualmente 90 % da capacidade instalada, isto representa menos que 0,17 % do

fornecimento global e 2,43 % do total da água consumida para usos domésticos

(Semiat, 2000). A distribuição desta capacidade operacional é desigual, ainda mais em

níveis regionais, mas em geral é a única alternativa em regiões áridas com ocorrência

de secas, onde a escassez do recurso impede o desenvolvimento econômico, social e

ambiental. Nestas regiões é prioritário o planejamento da dessalinização como parte

integral de uma estratégia global de manejo da energia e dos recursos hídricos, como

meio de diminuir a incerteza e os altos custos associados às soluções emergenciais

(Dabbagh, 2001).

Um manejo eficiente requer o controle do ciclo completo da dessalinização,

desde a fonte até a utilização do rejeito, integrado ao manejo energético e ao reuso de

efluentes tratados e deveria ter como objetivos: segurança de abastecimento; redução

de custos; desenvolvimento econômico sustentável; abastecimento para grupos de

baixa renda e proteção do meio ambiente (Dabbagh, 2001). As técnicas para esse

manejo eficiente têm que contar com um programa integrado ancorado em

quantificação da água, reuso de água tratada, desempenho das usinas, avanço

tecnológico, pesquisa e desenvolvimento, manejo e recuperação de aqüíferos e

legislação reguladora (Cravo, 1997).

A recuperação de aqüíferos envolve o uso de poços de injeção para o

armazenamento subterrâneo de água dessalinizada em um aqüífero apropriado quando

os estoques produzidos ultrapassam a demanda, para enfrentar picos desta e

necessidades estacionais, emergenciais ou de longo prazo. Este sistema, que tem

demonstrado poder reduzir os custos de capital entre 50 e 90 %, é prática comum nos

EUA desde 1984. Nos estados do Golfo Pérsico foi planejado, em combinação com

instalações de dessalinização, para criar uma reserva estratégica para emergências de

abastecimento e com objetivos secundários tais como picos estacionais da demanda,

recarga e controle da intrusão salina. Porém, ainda não passou à etapa de

implementação (Dabbagh, 2001).

28

A medida que os recursos hídricos se tornam mais inacessíveis e o custo dos

projetos para abastecimento aumenta, os governos têm voltado sua atenção ao manejo

da demanda. Este inclui medidas diretas de controle do uso da água tais como

regulamentos e tecnologia, e métodos indiretos que afetam as condutas voluntárias:

mecanismos de mercado, incentivos financeiros e um aspecto chave, educação pública

(Dabbagh, ibid).

Conforme Medeazza (2004), existem duas maneiras de abordar o manejo dos

recursos hídricos. Uma, a antiga e não sustentável de incrementar o suprimento

enfocada em prover suporte técnico para obras de engenharia hidráulica, que incluem

represas, transposições e ainda a dessalinização. A outra, o manejo da demanda

conforme princípios de recuperação de custos e integração de aspectos ambientais e

socioeconômicos, cujo objetivo é fazer o regime mais flexível mediante reconversão de

programas para usos mais eficientes. Medeazza (ibid) considera que se deve

diferenciar entre escassez hídrica física, de origem territorial e climatológica, onde

indicadores de saúde como o cólera podem aparecer diante de disponibilidade hídrica

de 20 ou 30/L pessoa/dia, e a social, produto de mudança cultural, de incremento do

consumo.

Na área da dessalinização existe um âmbito substancial para a parceria

público/privado e o setor financeiro privado; no entanto, em um tema como este as

opiniões são encontradas. Jordan (1998) considera dever-se-á promover a

dessalinização de água salobra pelo setor privado, tendo especial cuidado com os

impactos ambientais do processo, especialmente os derivados da disposição dos

rejeitos. Karl Teopfer, diretor do Programa de Meio Ambiente das Naciones Unidas -

Unep, estima, pelo contrário, que as companhias privadas deveriam restringir sua

participação no setor a assessorar governos e investir em programas (Unep, 2004).

As modalidades utilizadas incluem construção e operação próprias (BOO,

built, own, operate) e transferência (BOOT, built, own, operate and transfer).

Conforme a segunda o empresário financia, constrói, toma posse e opera as instalações

como um empreendedor privado por um período já acordado e pago de taxas e,

vencido o prazo transfere as instalações ao cliente. Em Israel a planta de Ashkelon já

citada vai operar, através de um contrato de 25 anos, com este sistema (Thomas e

Durham, 2003).

Mediante esta estrutura de posse se garante um preço de acordo com os custos,

geralmente competitivo com os das fontes naturais e se faz a transferência de riscos do

29

setor público ao privado. Outras vantagens: prestação de um serviço essencial

conforme os padrões ambientais e aproveitamento das inovações industriais e de

projeto, amortização de capital no tempo de duração do contrato e facilidades de

financiamento (Lokiec e Kronenberg, 2001; Maarten e Woodroffe, 2002). Segundo

Wangnick (2003), em nível global as prefeituras são os maiores usuários de plantas de

dessalinização, com um total de 60,7 % de capacidade instalada e contratada, na frente

dos usuários industriais, com 27,8 %. Sendo, portanto, o principal setor de aplicação

dos projetos BOOT.

2.3.4 Aspectos energéticos e qualidade de água produzida

Na avaliação de Tsiourtis (2002), a otimização de uma planta dessalinizadora

de função única envolve um custo energético na ordem de 25 a 40 % do

correspondente ao da água produzida, dependendo dos custos locais de eletricidade e

de energia. Cravo (1997) estimou para o Brasil entre 2 e 4 kWh/m3 de água potável

obtida a demanda de energia de um equipamento de médio porte. Embora os altos

requerimentos energéticos da dessalinização de água de mar, conforme DWR (2003)

estes representam, em geral uma pequena percentagem da demanda total. No estado da

Califórnia, por ex. são menores que 1 % da demanda total, incluindo as usinas

projetadas para 2010.

Tenta-se reduzir custos energéticos mediante produção noturna mas, para ser

eficiente uma planta deveria operar "full time", 24 h/dia, parando somente para

manutenção e consertos. Isto evidencia a conveniência de instalação de plantas de dupla

função ou co-geração e de um manejo integrado desses processos. Em este tipo de

plantas, em que a usina de dessalinização está conectada a uma estação de geração de

energia elétrica e usa o calor residual como fonte, as despesas se reduzem

significativamente, incrementando a escala de produção e mantendo o melhor esquema

de utilização energética (Buros, 2000; Goosen et al, 2000). Nestes processos de co-

geração a produção de água pode ser objetivo primário o secundário (UN, 2001).

Os sistemas térmicos como MSF e MED são geralmente projetados para usar

calor proveniente de turbinas a gás, processos industriais ou incineradores de resíduos

sólidos. As plantas de OI, que consomem de 1/3 a 1/2 da energia que utilizam as

térmicas, tendo assim menores emissões atmosféricas, geralmente incluem no projeto

dispositivos de recuperação térmica. Tanques solares acoplados ao circuito atuam

30

como geradores de reserva e por sua vez podem obter calor da planta, e o calor residual

pode ser usado para esquentar a água de alimentação e assim aumentar a produção

(Ahmed et al, 2001).

Para melhorar e incrementar a eficiência operacional podem se acoplar de

maneira complexa processos térmicos e de membrana, atingindo assim níveis

razoáveis de STD e reduzindo o custo global unitário da água produzida. Embora não

sejam aplicáveis em todos os casos, estes sistemas híbridos têm provado as suas

vantagens no aspecto econômico, sendo usados com êxito nos países do Golfo Pérsico

quando os setores energético e de abastecimento hídrico têm um controle único. A

combinação utilizada é MSF / OI (El- Nashar, 1999).

Um sistema integrado de co-geração de três etapas inclui como subsistemas:

turbinas a gás, geradores de conversão térmica, MSF e OI. A incorporação de OI nos

sistemas de co-geração pode prover vantagens econômicas, ao meioambiente e

operacionais se comparadas com as plantas duais e as de operação única, já que

diminui a sua sensibilidade e portanto, o risco do sistema à flutuação das taxas

nominais de juros, custos de combustível e taxa de carbono a tributar (Agashichev,

2004).

Sistemas combinados de membranas de OI e nanofiltração são utilizados para

processar efluentes de tratamento secundário de curtumes, obtendo-se recuperação de

78 % e baixo STD que possibilitam reuso cíclico da água processada, sendo o rejeito

enviado a tanques de evaporação solar (Suthanthararajan et al, 2004).

As reservas petrolíferas úteis ficarão esgotadas entre 2050 e 2060, segundo

dados do Departamento de Energia dos EUA, baseados em que a curva de máximo

consumo produzir-se-á entre 2005 e 2010 e a prospecção e exploração apenas têm

aumentado desde meados do século passado. Isto representa um modelo energético

insustentável e envolve a urgente procura de alternativas.

A utilização de energias alternativas apresenta inconvenientes que ainda

limitam seu uso principalmente a projetos piloto.

O principal problema da energia eólica é a irregularidade, o que faz dela uma

fonte complementar. No entanto, a trajetória de custos decrescentes nos passados

quinze anos tem possibilitado que para finais do 2001 a capacidade mundial atingisse

os 25.000 MWe. Espanha é a terceira potencia do mundo em geração de energia eólica,

atrás de Alemanha e EUA, com uma produção de 6.212 MWe instalados, que se prevê

para o 2010 atinja 17 % da energia produzida. O marco regulador a criar vai garantir

31

que para essa data 12 % da energia consumida provenha de fontes renováveis e para

isso está se subsidiando a instalação de moinhos eólicos: por cada gerador os

particulares percebem 2.000 euros. A cota mais alta de utilização de energia eólica nos

processos de dessalinização, 12 %, contra 2 % em média nas outras ilhas (Canárias),

corresponde a Lanzarote (Medeazza, ibid).

Pelo fato de ser de mais fácil acesso as pesquisas têm se concentrado na energia

solar. Os sistemas dessalinizadores com energia solar são simples, de fácil manejo e

operação e não poluidores; mas requerem altos investimentos nas células fotovoltaicas

e uma grande área de coleta (Voivontas et al, 1999; Chaibi, 2000). No entanto, em

regiões com alta insolação é a maneira mais econômica de provisão alternativa de água

potável, especialmente no caso de usinas pequenas em localidades isoladas.

Embora restrito a essas circunstâncias, o incremento nos custos dos sistemas

tradicionais de abastecimento pode fazer mais atrativo o uso da dessalinização com

fonte solar. Pesquisadores da universidade de Murdoch, em Perth, Austrália,

desenvolveram um sistema de OI que funciona com energia solar capaz de produzir

400 L/d de água potável, com uma taxa de recuperação entre 16 e 25 %, que pode ser

utilizado em usinas de produção menor de 20 kL/dia (ETC, 2004).

A qualidade da água obtida mediante os diferentes processos varia

significativamente; mas se for corretamente processada a água dessalinizada é de

melhor qualidade que outras fontes alternativas de abastecimento (DWR, 2003). Os

processos térmicos podem produzir água contendo de 5 a 50 ppm de STD e de

composição similar à água de mar, entanto o permeado produto da OI pode conter de

300 a 500 ppm de STD, basicamente NaCl e outros sais em menores proporções.

Segundo a composição da água de alimentação podem estar presentes constituintes

menores tais como ácido bórico, H2S e CO2, mas podem ser removidos com um

tratamento adequado (DWR, ibid).

2.3.5 Considerações ambientais e benefícios

Nos processos de dessalinização devem-se considerar diversos aspectos

ambientais e seus impactos decorrentes: consumo de energia; estocagem e

manipulação de produtos químicos e disposição de rejeitos, que segundo Mickley

(2001) incluem: concentrado de membrana, águas de pré-filtragem, de lavagens

químicas e de pós-tratamento. Também os impactos relacionados com extração e

32

recarga na fonte, e no solo e vegetação, na fase de construção das instalações. No

entanto, a maioria deles pode ser efetivamente mitigada mediante planejamento e

medidas de proteção ambiental.

O consumo energético é o ponto crítico dos sistemas, seguido pela

armazenagem e descarga de rejeitos. Os sub-produtos da dessalinização são resíduos

líquidos que contêm acima de 20 % da água tratada e contaminantes removidos no

transcurso do processo (USBR, 2004). Ainda hoje a maior preocupação ambiental diz

respeito à disposição deste sub-produto e não do consumo energético, devido a que os

mais importantes usuários destas tecnologias, os países do Golfo, são os que detêm as

maiores reservas de combustível fóssil do mundo. E, embora utilizem principalmente a

dessalinização de água de mar e conseqüente disposição oceânica, continuam tendo o

problema da disposição do concentrado salino nas usinas afastadas da costa (Hoepner,

1999).

A produção da eletricidade necessária para operação das plantas tem

conseqüências no ambiente. No caso das usinas térmicas, os impactos podem ser

emissões e descarga de água de esfriamento. Entanto não produzem emissões

atmosféricas ou alterações nos cursos de água, as plantas que utilizam energias

alternativas podem causar impactos pelas suas dimensões, especialmente quando

situadas em áreas costeiras ou ambientalmente sensíveis. E as usinas eólicas têm o

potencial de provocar mortandade de pássaros. Caso as instalações para produção de

energia não estejam próximas da usina, a infra-estrutura de transmissão pode também

ser causa de impactos ambientais (DWR, 2003).

A maior parte das provedoras "marginais" de energia adicional funcionam

com gás natural emitindo óxidos de nitrogênio, gases orgânicos reativos, particulados e

dióxido de carbono. Cada planta tem emissões únicas e, quando incorporadas a uma

rede afetarão a operação total com impactos variáveis. Nas horas pico, especialmente,

a energia adicional é conseguida mediante uso de turbinas, um processo ineficiente que

impede controlar emissões. E a interligação impossibilita estimar os impactos de cada

planta (DWR, ibid).

33

2.4 Dessalinização por osmose inversa (OI)

Os processos com membranas, principalmente a OI, têm se convertido nas

tecnologias de maior crescimento na dessalinização de água e gradualmente vão se

posicionando em quanto à qualidade de água, reaproveitamento de efluentes, efluentes

de limpeza ou industriais (Semiat, 2000; Mickley, 2001). Semiat (ibid) considera

igualmente a OI a mais promissora e destaca que pode se integrar com outras

tecnologias, dando origem a sistemas híbridos para uma produção mais eficiente.

Assim como em nível mundial, a OI é a de maior utilização no Brasil. Está

baseada na tendência da água em solução salina a difundir através de membranas

semipermeáveis, diluindo a fração mais concentrada. OI utiliza pressões entre 40 e 50

atm para vencer a pressão osmótica da solução salina, forçando permeabilidade

seletiva da solução concentrada através das membranas no sentido da solução de

menor concentração salina. O processo acontece à temperatura ambiente e requer

energia somente para bombear água (USBR, 2004).

Um sistema de osmose inversa consta dos seguintes componentes básicos: pré-

tratamento, bombas de alta pressão, linha de membranas e pós-tratamento. A estrutura

polimérica das membranas e seu tamanho de poro, 100 vezes menor que o de um filtro

absoluto, permite a eliminação de vírus, bactérias, piroxênios e colóides presentes na

��Água salobra Permeado

Concentrado salino - Rejeito??? - Subproduto??? {

34

solução a tratar. As membranas utilizadas na OI são capazes de separar microssolutos

dissolvidos com peso molecular inferior a 500, por intermédio do mecanismo de

solução/difusão. Quando o peso molecular das partículas de soluto excede esse valor, o

mecanismo de separação é determinado pelo tamanho das partículas presentes na

solução e pelo diâmetro dos poros da membrana. A taxa de rejeição ou remoção (TR)

dos sais dissolvidos, que representa a capacidade de rejeição da membrana, pode variar

de 90 a 99,8 %. O desempenho do sistema fica expresso pelo nível de recuperação (R),

o percentagem de água permeada (Dow, 1997, apud Pessoa, 2000).

Se compararmos as plantas de OI com as térmicas, apresentam como aspectos

positivos: menor consumo de energia, entre 1/3 e 1/2 e, portanto menores emissões

atmosféricas; maior nível de recuperação (R, % de água permeada) e mínimo aumento

de temperatura. E como aspectos negativos: necessidade de minimização de problemas

tecnológicos e produção de resíduos sólidos em maior quantidade e concentração, para

cujo manejo ainda não se tem encontrado soluções aceitáveis (Hoepner, 1999).

As usinas de dessalinização de água salobra que utilizam a tecnologia de OI

recuperam entre 70 e 90 % da água processada, e somente 35 a 50 % no caso de

dessalinização de água de mar (DWR, 2003).

A água não permeada constitui o rejeito ou concentrado salino que, a diferença

do permeado tem uma pressão de saída alta, que pode se aproveitar para produção de

energia na mesma instalação. Porém, este sistema de recuperação aplica-se em geral às

usinas de OI que trabalham com água de mar, devido a que o aproveitamento da

energia residual somente é possível com grandes vazões e altas pressões. E os rejeitos

das plantas de OI abastecidas com água salobra equivalem de 20 a 30 % da vazão de

entrada, frente a 55-60 % da água de mar. Além disso, as baixas pressões de operação

fazem difícil encontrar um sistema de recuperação que apresente rendimentos

aceitáveis (Rubio et al, 1998, apud López Geta, 2003).

Em teoria, os sistemas de OI não podem garantir a obtenção de água estéril

nem totalmente isenta de partículas. No entanto, a remoção de bactérias de um sistema

operando em condições normais deveria ser sempre maior do que 99,9 %. A

contaminação possível se deve a falta de limpeza nas membranas, nos tanques de

armazenamento, lodo na saída das mangueiras e falta de cuidado na manipulação,

transporte e armazenamento doméstico (Goldfarb, 2001).

No Brasil, os primeiros equipamentos de OI foram instalados no estado da

Bahia, nos meados da década de 80. Na fase atual de implementação de sistemas de

35

dessalinização, a água doce produzida destina-se a atender, principalmente, às

necessidades de água potável para beber e cozinhar, com um consumo estimado em 20

L/hab/dia. Os equipamentos propostos para atender a esta demanda são, geralmente, de

porte pequeno a médio, com uma produção limite de 50.000 L/dia. Na região Nordeste,

esta limitação de produção está diretamente relacionada à demanda de 75 % das

comunidades (IBGE,1994, apud Cravo, 1997) e com as vazões médias dos poços.

Segundo Cravo (ibid), as vantagens do processo de OI incluem: simplicidade,

robustez e baixo preço dos equipamentos; baixos custos de instalação e operação,

incluindo consumo de energia, mão-de-obra na operação e assistência de manutenção e

reparos; capacidade de tratar volumes baixo a moderado de água bruta; alto nível de

recuperação; excelente qualidade de água tratada; continuidade do processo;

versatilidade para aplicação de formas de energia alternativa; menor magnitude dos

impactos causados; menor área ocupada pelo equipamento e flexibilidade para futuras

expansões; operação simples; implantação em áreas de difícil acesso; padrão de

qualidade de água constante; equipamento pouco sensível ao aumento dos íons

dissolvidos na água de alimentação.

Baseado nesses critérios, que tem definido a sua escolha, a OI destaca-se no

Brasil para o atendimento da demanda nacional, e sobretudo para as características da

região semi-árida, dentre os vários processos de dessalinização de água salobra

comercialmente disponíveis (Cravo, 1997).

2.4.1 Custos

Na medida que em razão dos avanços tecnológicos e do ganho de experiência a

OI foi se tornando o processo mais popular e de maior contribuição à capacidade

global instalada, os custos unitários têm diminuído acompanhando o crescimento

(Zhou, 2003). E, conforme Wangnick (2002), ainda sendo em sua maioria de menor

capacidade que as de MSF, as plantas de OI tiram vantagem na comparação de custos.

No entanto, Dabbagh (2000) considera que embora a diminuição nos custos tenha

sempre sido relacionada aos avanços tecnológicos, um manejo eficiente é mais

importante.

Embora no fundamental o processo de OI não tem mudado, as melhoras têm

sido contínuas na área de eficiência e vida útil das membranas, controle de operação,

recuperação de energia e/ou redução no consumo e experiência operacional, resultando

36

na redução do custo da água produzida, especialmente no caso de dessalinização de

água de mar (Buros, 2000). Devido à grande variabilidade dos fatores que incidem nos

custos de produção da dessalinização a análise deve-se centrar naqueles, onde se

destacam capacidade da instalação, tipo de água, destino do permeado e possibilidade

de aproveitamento energético do concentrado salino.

Os custos de operação das plantas de OI têm-se reduzido graças a duas linhas

de avanço: 1) custos decrescentes, maiores fluxos, membranas de alta rejeição que

podem operar em baixas pressões e 2) uso de dispositivos de recuperação de pressão.

A literatura apresenta uma ampla variedade de distribuição desses custos. A

maior incidência no preço final corresponde à energia elétrica, segundo França (2003)

em torno do 50 a 60 % do custo total, seguida da reposição e manutenção de

membranas, estimada em 15 a 25 %, disposição de rejeito e reativos.

Para Semiat (2003) seriam: eletricidade, 44 %, custos fixos, 37 %, operação e

manutenção, 19 % (manutenção, 7 %, substituição de membranas, 5 %, custos sociais,

4 %, químicos, 3 %). Kemmer (1988, apud Pessoa, 2000) considera a energia fornecida

às bombas de pressão o fator de maior incidência nos custos, seguido pela disposição

de rejeito, cuja produção em geral corresponde a cerca de 50 % do volume de

alimentação, e a manutenção (preservação e/ou substituição) de membranas.

Medeazza (2004) estima, conforme a termodinâmica dos sistemas reversíveis,

em 0,7 kWh/m3 o custo energético da água dessalinizada produzida e que hoje, com os

processos de OI que utilizam técnicas mais modernas e eficientes pode se dessalinizar

água com um custo de aproximadamente 2 kWh/m3. Visto que o custo real está se

aproximando do mínimo teórico, considera que os futuros progressos na eficiência

destes processos serão limitados e caros. Conforme Medeazza (ibid), o gasto

energético teórico para dessalinizar água mediante OI utilizando energias renováveis

está na ordem de 1,5 kWh/m3,.

Nos EUA, em 2000, os custos para dessalinizar água de mar por OI se

estimavam em 1,0 $/m3 e em 0,5 $/m3 para água salobra (USBR, 2004). No entanto o

custo menor, levando em conta algumas desvantagens que envolve a utilização de água

salobra, entre elas, disponibilidade limitada devido aos condicionantes

hidrogeológicos, presença de componentes perigosos para as membranas e

variabilidade na concentração de sais dissolvidos, é requerido neste caso um controle

sistemático de qualidade de permeado, rejeito e água de alimentação (López Geta,

2003).

37

A simplicidade no projeto e operação garante o sucesso na implementação da

tecnologia de OI para obtenção de água de qualidade em regiões isoladas, sendo o fator

determinante nos custos no caso de pequenas plantas, consideram Glueckstern e Priel

(1999). E que para plantas na ordem de 5 a 50 m3/d de produção podem se reduzir os

custos usando somente filtros de areia, eliminando os químicos de pré e pós-tratamento

e re-utilizando velhas membranas, com menores taxas de recuperação. Estas se

compensam com a diminuição dos custos de operação e manutenção e quanto ao

rejeito, os menores volumes produzidos assim como a salinidade relativamente baixa

possibilitam o reuso na irrigação.

Glueckstern e Priel (ibid) destacam que devido à necessidade de deslocar

pessoal especializado para manutenção e conserto dos equipamentos, ante a falta de

operadores e técnicos qualificados em comunidades isoladas, os custos de operação

aumentam conforme à distância aos centros de operação. E que para o operador do

sistema de dessalinização, além do salário e dos encargos sociais a serem pagos, deve

ser acrescentado o custo de sua capacitação técnica, variável fundamental na operação

dos sistemas.

Cravo (1997) fez uma estimativa de R$ 8.000,00 a R$15.000,00 -dependendo

do fabricante, volume requerido e teor salino da fonte- para o custo de um sistema de

dessalinização de OI com o equipamento montado no Brasil, dentro de uma

configuração básica padrão, de porte médio, para 12 a 15 m3/dia de água tratada,

partindo de água com 5.000 ppm de STD. Quanto à instalação física, considerou-se

que um abrigo de alvenaria com área de aproximadamente 20 m2, com as devidas

instalações, atingia na região NE um valor máximo de R$ 200,00/m2. E para as

necessidades de armazenamento, caso de não utilizar reservatórios pré-fabricados,

estes deverão ser construídos dentro de padrões específicos, com um custo médio de

R$ 300,00/m3 a unidade de volume de reservação.

Rego Neto e Oliveira (1998) estabeleceram em R $ 25.000 o custo médio anual

para dessalinizadores implantados em Pernambuco, e da ordem de R$ 45.000, quando

acrescido de posto de atendimento eletrônico. Entretanto, as duas unidades

dessalinizadoras usadas no projeto de Embrapa - Cpatsa (1997-2001) custaram R$

15.000 e R$ 8.000, respectivamente (Porto, 2000).

Pessoa (2000), para equipamentos de dessalinização por OI no município de

Canindé/CE, discrimina assim os custos de implantação: R$ 12.000 o valor médio de

um sistema para produzir 20 m3/d, com uma vida útil de 5 anos (faz a observação que

38

as empresas fornecedoras estimam esta seja de 8 anos; porém, os equipamentos

recebem em geral uma manutenção precária), R$ 200,00/m2 para o abrigo e R$ 750,00

para um reservatório com capacidade de 5.000 L.

À componente energética devem ser acrescidos os custos de energia da bomba

do poço e das instalações físicas. Como a manutenção e reparos são assumidos por um

ano pela empresa vendedora do equipamento, deve se aproveitar esse tempo para

capacitar pessoal, preferentemente do local, para dar continuidade às operações. Cravo

(1997) considera esse período extremamente curto e propõe que para futuras licitações

seja incluído no orçamento a manutenção por um período de 3 anos e a operação

contínua do todo o sistema, acrescentando que o ideal seria na licitação fosse ajustado

o valor de produção de determinado volume/mês de água doce, com uma qualidade

especificada.

Cravo (ibid) estima em 15 anos a vida útil dos equipamentos em termos de

reparos e de manutenção e que as membranas, além dos filtros, são as que necessitam

de maior atenção. Estabelece em 3 anos a vida útil de uma membrana e em 3 meses,

em média, a periodicidade de manutenção, dependendo da qualidade da água de

alimentação, da operação, manutenção e do sistema de pré-tratamento.

2.5 Dessalinização no Rio Grande do Norte

2.5.1 Recursos hídricos subterrâneos

Os recursos hídricos subterrâneos do estado do Rio Grande do Norte

compreendem os aqüíferos Jandaíra (calcário) e Açu (arenitos com intercalações silte-

argilosas), enquadrados na província hidrogeológica Costeira, sub-província Potiguar e

o aqüífero fissural correspondente à sub-província Nordeste, do escudo Oriental

Nordeste.

O principal é o Açu, com produtividade média a elevada, 160.106 m3/ano, em

contrapartida ao Jandaíra, 5.106 m3/ano. As vazões dos poços variam desde 25 a 100

m3/h para o Açu, até valores por baixo dos 3,2 m3/h para o Jandaíra (Leite, 1997). Leite

aponta-os como de qualidade muito inferior aos demais aqüíferos porosos do NE, com

50 % de suas águas apresentando acima de 1.100 mg/L de resíduo seco. O aqüífero

39

fissural apresenta poços com vazões específicas inferiores a 0,13 m3/h/m e valores que

podem ultrapassar os 4.000 mg/L de STD.

O consumo de água para o Rio Grande do Norte foi estimado em 1.595

m3/hab/ano (ANA, Plano de Conservação de Água Subterrânea, 2000). Isso o deixa

acima do considerado nível crítico, 1.000 m3/hab/ano, que é aquele em que um país

pode manter sua agricultura mas está exposto a situações críticas caso condições

climatológicas adversas. Já o nível de escassez, 500 m3/hab/ano obriga a limitar o

desenvolvimento agrícola, pois de outra maneira se terá problemas no abastecimento

para consumo humano (Dabbagh, 2001).

Conforme a Serhid (1998, apud Silva, 2000), entanto não aconteça uma

revolução na agricultura, as previsões indicam que somente a partir de 2020 haverá

necessidade no Rio Grande do Norte de aumento da oferta hídrica. Abner (Igarn,

2000), estima que o Estado tem um balanço hídrico global favorável, sendo a

disponibilidade total de 69,58 m3/s para uma demanda de 21,10 m3/s, e que no 2000

tem-se consumido somente 30 % do potencial disponível.

2.5.2 Capacidade instalada, sistema e área de abrangência

O Plano Estadual de Recursos Hídricos (Perh), concluído em 1999 dá uma

ampla visão da problemática dos recursos hídricos estaduais, apresenta alternativas de

soluções, recomenda procedimentos e diretrizes gerais, constituindo-se em indicadores

dos rumos norteadores das ações da Serhid até 2017 (Serhid, 2004). No Plano estima-

se a exploração de água subterrânea como a única fonte para suprir os déficits futuros

dos municípios. Nas regiões cristalinas do Rio Grande do Norte duas possibilidades de

suprimento hídrico a partir de águas subterrâneas foram consideradas: poços no

cristalino e poços nos aluviões de rios e riachos, com profundidade média de 60 m e 8

m, vazão média de produção de 1,5 m3/h e 3,5 m3/h e custos aproximados de R$ 4.000

e R$ 3.000, respectivamente.

Neste Estado, com a maior parte do seu território sobre embasamento cristalino

a perfuração de poços tem sido uma das muitas tentativas de minimizar os problemas

de escassez de água. Porém, a grande maioria dos poços perfurados -embora com

vazões bem razoáveis- tem altos teores de cloretos dissolvidos e assim os prejuízos

40

eram grandes, vista dos altos custos de perfuração (Oliveira e Barros, 2000), o que

procurou-se resolver mediante a implantação de usinas de dessalinização.

Das 63 sedes municipais a ser atendidas em caso de emergência hídrica, 19

situam-se em bacias do cristalino oriental, onde as salinidades podem ultrapassar os

4.000 mg/L de resíduo seco. Estimou-se uma descarga de 30,0 m3/h como a demanda

máxima em ser atendida a partir das águas do aqüífero fissural e, que em face das

perdas que ocorrem no processo de dessalinização, da ordem de 50 %, no caso das

cidades destas bacias a demanda limite para abastecimento cairia para 15,0 m3/h (Perh,

Serhid, 2004).

A instalação de dessalinizadores no Estado através da Serhid esteve incluída

no Programa Água Boa, destinado às comunidades carentes da área rural distantes dos

sistemas de adutoras. O Programa, que se iniciou em 1997 atendeu onze mil famílias

do RN com o sistema de dessalinização de água salobra (Serhid, ibid).

Hoje no RN há mais de 300 dessalinizadores, dos quais 110 foram instalados

pela Serhid e funcionam sistematicamente; os outros foram implantados pelo

Departamento Nacional de Obras contra a Seca (Dnocs) e a Fundação Nacional de

Saúde (Funasa), além de particulares e através do Programa de Apoio ao Agricultor

(Serhid, ibid).

A técnica utilizada é a OI, de comprovada eficiência custo/benefício. O sistema

consiste basicamente em perfuração de poço -os poços tubulares têm profundidade

média de 60 m e uma média salina acima de 3.000 mg/L-, equipamento de

dessalinização, respectivo abrigo e reservatórios para afluentes e efluentes e tanques de

evaporação.

Nas usinas de dessalinização a água dos poços e submetida à pré-tratamento,

prévia avaliação da qualidade química, bombeada para tanques de armazenamento,

destes para pré-filtros e injetada sob pressão no dessalinizador. A água permeada é

conduzida a tanques de distribuição e o rejeito a tanques de armazenamento e/ou

evaporação. Uma vez secado nos tanques de evaporação o rejeito é jogado fora,

geralmente no lado mesmo do tanque. Caso de ser armazenado em reservatórios

fechados, utiliza-se para consumo secundário, cochos e irrigação, sendo às vezes

encaminhado para a rede de esgotos (Serhid, ibid).

41

Os dessalinizadores instalados pela Serhid trabalham com vazões de 500 e

1.000L/h. Com 8 horas de funcionamento diário, os 4.000 L/h/d de permeado obtidos

com uma vazão de 1.000 L/h alcançam para atender 200 famílias, a razão de 20

L/d/flia (Serhid, ibid). Para a instalação de um dessalinizador a comunidade deve ter

como mínimo 40 famílias e a solicitação deve partir da prefeitura ou de uma

associação comunitária. Seis meses antes, vai uma equipe técnica a campo com o

objetivo de consultar à comunidade sobre o interesse em receber a usina, pois será

responsável pela operação (Serhid, ibid).

Um programa de incentivo à criação de associações de usuários de recursos

hídricos está-se desenvolvendo no Estado a partir de 1996. O objetivo é motivá-los a

organizarem associações representativas para participar de uma gestão descentralizada

dos recursos hídricos, que inclui também programas com atividades educativas e

sociais a serem desenvolvidas. No 2000 a Serhid declarava 104 associações criadas e

26 comissões provisórias, das quais 31 e 7 respectivamente correspondiam a usuários

de dessalinizadores.

No regime de parceria a Serhid instala o equipamento, treina o pessoal e faz a

supervisão técnica, ficando a cargo das prefeituras a construção das obras civis e a

manutenção dos sistemas. Os dessalinizadores são destinados a comunidades que já

tenham poços, prévio estudo de vazão, salinidade e viabilidade de instalação do

equipamento. E quando o sistema de abastecimento por adutoras chega a um local

atendido por dessalinizadores a estrutura é desmontada e o equipamento reinstalado

em outra comunidade, cujo poço tenha características similares.

A Serhid vem atuando em assentamentos, em comunidades muito pobres e até

em hospitais, como no Belarmina Monte, no município de São Gonçalo do Amarante.

A usina instalada no hospital de São Gonçalo tem capacidade de produzir 1.000 L/h e

está atendendo o centro cirúrgico, berçário, cozinha e lavatório (Serhid, 2003). Em São

Sebastião, município de Parelhas, a usina instalada em julho de 2004 pela Serhid em

parceria com a prefeitura local vai atender 250 famílias (Serhid, 2004).

2.5.3 Investimento e custos, operação e manutenção

Assim como os correspondentes a perfuração e estudos geofísicos, os custos

específicos -de implantação, operação e manutenção- dos equipamentos utilizados

variam segundo os requerimentos e as condições do local.

42

Para o estado do Rio Grande do Norte, Oliveira e Barros (2000) estima valores

de R$ 12.000 para custos de equipamentos com produção de 1.500 L/h. A usina de

dessalinização do hospital Maternidade Belarmina Monte, com capacidade para tratar

1.000 L/h representou um investimento de R$ 23.589,00: R$ 17.690,00 para o

dessalinizador, R$ 1.850,00 para dois chafarizes e R$ 4.049,00 em instalações

hidráulicas e elétricas (Serhid, 2003). E a usina instalada em 29/07/04 na comunidade

de São Sebastião, município de Parelhas, um total de R$ 30.000 (Serhid, 2004).

Enquanto ao valor das membranas, com preços de mercado na faixa de R$

1.600,00 a 1.800,00 (França, 2003), em licitação da Serhid para aquisição de 48

membranas de OI para usinas de dessalinização, em dezembro de 2004, os custos com

a contratação foram orçados em R$ 83.043,20 (Serhid, 2004).

Os custos de operação das usinas dessalinizadoras no Estado foram estimados

por Oliveira e Barros (2000) em R$ 94,5 mensais -somente 13 % do valor

correspondente ao carro pipa - R$ 7.200 mensais p/ 90 carradas- dos quais 25 a 40 %

do total corresponde à energia necessária à operação. E foi previsto um custo mensal de

R$ 300,00 para operação e manutenção da usina instalada de São Sebastião, para uma

vazão média de 1.000 L/h (Serhid, 2004). Pessoa (2000), estimou valores médios

mensais de R$ 273,00 para manutenção e R$ 90,00 para operação para equipamentos

de dessalinização por OI no município de Canindé, CE, com capacidade de operação

equivalente aos do RN e custo de implantação de R$15.900.

Comparando os valores encontrados em diferentes pesquisas se obtém, como

preço da água dessalinizada:

• entre R$ 0,20/m3 e R$ 1,30/m3, em função do volume da demanda, da

qualidade físico-química da água a ser tratada e do consumo de energia

(SRH/MMA (apud Cravo, 1997);

• R$ 0,30/m3 de água dessalinizada, entanto R$ 3/m3 o preço correspondente a

água em carros pipa (Rego e Oliveira, 1998);

• para a região semi-árida do RN, R$ 1,30/m3, e R$ 6,00/m3 o preço da água

distribuída por carro-pipa (Oliveira e Barros, 2000);

• para o Ceará, R$ 1,26 /m3, mensais (a partir dos custos totais de processamento,

que incluem amortização do custo de implantação). Valores duas vezes

maiores que os correspondentes a água de abastecimento público: R$ 0,68

43

R/m3, porém muito menores que os de água transportada em carros pipa: R$

7,00/m3 (Pessoa, 2000);

• para RN, R$ 1,70/flia/mês (Serhid, 2004).

Segundo dados de 2001 do CTHidro dos 550 dessalinizadores existentes nessa

época no Nordeste somente estava funcionando 30 %, e Mejia e Vieira (2001)

estabelecem em 30 % o percentagem de equipamentos paralisados ou operando

precariamente dos 160 instalados até essa data no estado de Ceará. As paralisações e a

grande proporção de dessalinizadores quebrados ocorrem por falta de pessoal

treinado, falhas na manutenção periódica (limpeza e substituição dos pré-filtros,

monitoramento do estado das membranas), a omissão na operação pela prefeitura e

falta de autonomia das usinas, voltando a procurar à Funasa ou à Serhid (Oliveira e

Barros, 2000).

Fortunato (2003), em pesquisa realizada em 5 usinas do Programa Água Boa na

região do Seridó destaca sobredimensionamento do projeto e paralisações devido a

equipamentos quebrados pela inadequada operação e manutenção. Também, tendo

encontrado baixo nível de escolaridade em todos os operadores consultados, considera

que isto poderia explicar as dificuldades destes em relação ao treinamento ministrado

pela Serhid. Cita o caso de uma usina em assentamento da reforma agrária do

município de São José do Seridó sem problemas de funcionamento: o operador é

escolarizado, a comunidade está altamente organizada e a associação de usuários ativa.

Pessoa (2000), em pesquisa realizada em Canindé, CE encontrou também

problemas devidos à precariedade de manutenção em muitos dos equipamentos

monitorados: vazamentos nos tubos de pressão, queima do motor do poço e membranas

com incrustações. E portanto, quanto à operação, baixa taxa de rejeição (TR) e índice

de recuperação (R).

2.5.4 Manipulação da água permeada e impactos na saúde

Na região Nordeste se encontram os maiores índices de mortalidade infantil do

país. Mortalidade causada basicamente por doenças de veiculação hídrica, mas também

pelas deficientes condições de higiene, produto da escassez de água e da ignorância.

Isto se explica tanto pelo consumo de água de adutoras, transportada em carros pipa

sem condições mínimas de higiene quanto pelo abastecimento através de cisternas sem

manutenção, cacimbas e fendas nas rochas e barreiros contaminados.

44

Conforme Ribeiro (2003), a probabilidade de morte pós-neonatal no Nordeste

foi calculada em 39,2 óbitos para cada 1.000 nascidos vivos, quase três vezes mais que

para o resto do pais, 13,2 por mil. E junto com a baixa escolaridade das mães,

parturição elevada e curto período de aleitamento, a condição inadequada da água

utilizada para beber é uma das variáveis de incidência.

A dessalinização por si só não garante a qualidade da água no momento de

bebê-la. A potabilidade da água dessalinizada depende de uma operação e manutenção

adequadas; no entanto, não basta que a qualidade da água seja a requerida apenas na

fase imediatamente após o tratamento. Sua condição deve ser tal que o padrão se

mantenha ao longo da distribuição, até atingir seu objetivo final (Medeazza, 2004).

Pessoa (2000), no Ceará observou presença de coliformes fecais em todas as

amostras de água dessalinizada recolhidas. Para identificar se a origem da poluição

encontrava-se no poço ou nas membranas, já que todos os sistemas selecionados

apresentavam problemas de manutenção, fez uma segunda coleta de amostras incluindo

a água dos poços. E encontrou tanto contaminação devido a membrana como

desaparição daquela quando no intervalo entre as coletas tinha sido realizada uma

limpeza do sistema.

Em pesquisa realizada na Paraíba, Goldfarb (2001) encontrou qualidade

bacteriológica da água dessalinizada dentro dos níveis máximos permitidos (NMP) pela

Portaria 518 250304 do Ministério de Saúde para consumo humano. No entanto, o

permeado armazenado num dos reservatórios apresentava valores por acima de 23

NMP/100 mL para coliformes totais e 1 NMP/100 mL para coliformes fecais, ou seja

imprópria para consumo humano. Nas fôrmas de argila utilizadas para armazenamento

domiciliar, da mesma maneira que em barreiros e tanques de pedra, os valores

ultrapassaram os 23 NMP/100 mL para ambas categorias, totais e fecais.

Goldfarb (ibid) atribui a contaminação no reservatório à falta de limpeza depois

deste ficar desativado, situação recorrente na região já que é grande o número de

unidades quebradas. No caso das fôrmas, à contaminação durante o transporte pelo uso

de recipientes mal lavados ou que foram utilizados também para levar "água de gasto",

introdução de mãos e canecas sujas na retirada diária de água e falta de tampas,

associado à presença de animais nos ambientes. Afirma que pode agravar este quadro a

contaminação direta da água dos poços que abastecem os dessalinizadores, devido às

fossas sépticas, banheiros e cocheiros públicos situados a menos de 10 m daqueles,

45

tendo encontrado no poço objeto de pesquisa valores superiores a 23 NMP/100 mL

para coliformes totais.

Fortunato (2003) encontrou ótimos níveis de potabilidade da água dessalinizada

nas usinas pesquisadas no Seridó, RN. Porém, carência de cercas de isolamento, com

entrada de animais de todo porte, fissuras e falta de limpeza nos tanques, qualidade

inadequada no permeado armazenado e até casos de intoxicação com produtos

químicos de limpeza. Visto que a qualidade bacteriológica da água na saída do

dessalinizador estava dentro dos parâmetros aceitos, explica a queda desta no permeado

armazenado como devida à falta de limpeza periódica nos tanques.

Embora no Rio Grande do Norte a faixa de população atendida seja mínima -em

média 15% da total dos municípios envolvidos- Oliveira e Barros (2000) consideram

que o consumo de água dessalinizada contribui na prevenção de doenças. E que se

reflete na melhora quase imediata da qualidade de vida dos usuários. Goldfarb (2001)

afirma que com a chegada de dessalinizadores nas comunidades da Paraíba alvo da sua

pesquisa não houve mais casos de mortes por diarréia de menores de 2 anos, mas

tampouco uma diminuição da ocorrência de doenças. No entanto, considera que a falta

de água encanada e de destino apropriado e tratamento do lixo, a existência de pocilgas

e currais em áreas urbanizadas, próximos das residências e, em última instância, a

ignorância, são fatores coadjuvantes.

A presença ou ausência de íons benéficos pode afetar no longo praço a saúde

pública da população tanto como a dos íons prejudiciais. Os processos de

dessalinização reduzem significativamente todos os íons constituintes da água, que

torna-se praticamente água destilada (Cotruvo, 2005).É um aspecto a levar em conta,

pois poderá influir no balanceamento dos sais no organismo dos consumidores,

sobretudo para os altos valores de temperatura ambiente. A não reposição desses sais,

que normalmente é feita através da alimentação e da ingestão de líquidos, pode

conduzir à desmineralização. No Chad, onde isto aconteceu, tiveram que fornecer à

população comprimidos de sais trazidos da França (Suassuna, 2004). E no semi-árido

do NE os consumidores não estão cientes disto; pelo contrário, em geral reclamam que

a água ainda fica muito salgada.

A aceitação da água dessalinizada pela comunidade se constitui numa variável

de avaliação, embora subjetiva, particularmente significativa, pois a satisfação da

necessidade resulta em bem-estar não só material, também social e psicológico

(Goldfarb, 2001).

46

2.6 Rejeitos de dessalinização

A dessalinização não elimina os constituintes da água em tratamento,

simplesmente os concentra na fração não permeada e assim parte da água utilizada sai

do sistema com altos teores de sais, maiores que os da água de abastecimento. Toda

tecnologia de dessalinização gera dois fluxos líquidos: permeado -o produto

pretendido- e como subproduto o concentrado salino, mas também líquidos de

lavagem, resíduos de corrosão e incrustações, produtos químicos anti fouling e do pré-

tratamento nos filtros (Cotruvo, 2005).

A descarga do concentrado é uma das principais características do planejamento

de uma planta de dessalinização, independente do tipo e localização. Deve-se dedicar

uma especial atenção aos efeitos decorrentes desta descarga, dependendo do tipo de

processo utilizado e das características do lugar de disposição, sendo possível prevê-lo

e evitá-lo mediante uma adequada evacuação ou tratamento do concentrado salino

(ITC, 2002).

A quantidade, tanto quanto a qualidade (concentração e proporções) dos sais do

rejeito dependerá da tecnologia adotada, da qualidade da água de alimentação e do

nível de recuperação do sistema; em geral os processos térmicos produzem menores

quantidades (USBR, 2004).

As usinas de dessalinização de água salobra por OI geralmente recuperam 70 a

90 % de água permeada. Em uma planta de dessalinização de água subterrânea com 80

% de recuperação e 1.000 mg/L STD na água de alimentação a salinidade do

concentrado será aproximadamente 4.000 mg/L. Para dessalinização de água de mar

por OI as percentagens de recuperação estão entre 35 % e 50 %. Uma planta operando

com 50 % de recuperação e 34.500 mg/L STD terá um concentrado com

aproximadamente 69.000 mg/L STD (DWR, 2003).

2.6.1 Caracterização do concentrado salino

Ao invés da maioria dos processos industriais, o fluxo principal de rejeito

produzido -o concentrado salino- não está caracterizado por uma soma de processos

químicos, apenas reflete as características da fonte, em nível mais concentrado (DWR,

47

2003). Embora depende do tipo de processo utilizado, dentre os fatores que influem

nas suas características se encontram: qualidade da água bruta; produtos químicos de

pré-tratamento: polímeros, ácidos, clorado, inibidores de corrosão, decloração; nível de

recuperação (R): temperatura, produção de corrosivos; produtos químicos de pós-

tratamento; mistura e adição de limpadores ou outros rejeitos. Os efluentes de plantas

de dessalinização apresentam aumento da concentração salina -de até 80.000 ppm de

STD na descarga no caso de água de mar- e dos níveis de turbidez e diminuição dos

níveis de oxigênio (no caso de plantas de destilação), matéria orgânica e metais

presentes na água de alimentação e concentrados no processo e metais provenientes de

corrosão das tubulações. Também químicos de pré-tratamento, que podem incluir

biocidas, dióxido de enxofre e coagulantes e produtos químicos da lavagem das

membranas.

A água de abastecimento passa por um processo de pré-tratamento para

controlar incrustações, depósitos orgânicos e corrosão dos componentes, os quais

comprometem o desempenho do sistema. No entanto, na maioria dos casos o nível dos

produtos químicos usados é baixo (geralmente menor que 10 ppm). A exceção é o

ácido usado para diminuir o potencial de incrustação de carbonatos, adicionado em

quantidades maiores a 100 mg/L. Além de baixar o pH incrementará a concentração de

ânions como SO4=, caso de adição de H2SO4; no entanto, esses ânions não provocam

toxicidade. Desta maneira, a água de abastecimento é água bruta levemente

modificada. No processo, os constituintes desta irão se concentrando em diferentes

níveis, segundo a tecnologia utilizada (Mickley, 2001).

Os agentes para limpeza química de membranas incluem ácidos, bases,

complexantes, enzimas, detergentes e desinfetantes. A água de enxagüe é colocada em

contendores e geralmente neutralizada prévio à descarga em sítio autorizado ou em

pequenas quantidades em fluxo contínuo com o concentrado. Nos processos térmicos o

resíduo da limpeza ácida pode conter altos níveis de íons metálicos, já que as altas

temperaturas aumentam o potencial de corrosão das tubulações. Embora a industria

tenha desenvolvido anticorrosivos cada vez mais eficazes, é importante o controle dos

níveis de produtos químicos quando se usam ácidos e cloro (DWR, 2003).

O pós-tratamento do concentrado geralmente é mínimo. O rejeito resultante da

dessalinização de águas subterrâneas salobras mediante OI pode ter baixos níveis de

oxigênio dissolvido e alto nível de CO2 e até de H2S, consistindo então o pós-

48

tratamento em aeração para oxigênio, de-gasificação para CO2 e H2S e levar o pH à

neutralidade para minimizar corrosão e compatibilizar com águas receptoras. E para a

dessalinização de água de mar pode consistir somente em ajuste de pH.

O concentrado subproduto de processos térmicos, como MSF e MED é

geralmente misturado, prévio à descarga, com água esfriada, que contém cloro livre em

quantidades variáveis, dependendo da efetividade do controle químico. Por causa

desta diluição a concentração do efluente final não ultrapassa, em média, 15% da

salinidade do corpo de água receptor. Nas grandes usinas dessalinizadoras térmicas

com turbinas de geração de vapor o concentrado é diluído ainda mais (Mickley, 2001).

Utilizam-se reatores biológicos no pré-tratamento de água de alimentação para

remover os nutrientes que provocam depósitos orgânicos nas membranas. Conforme os

ensaios realizados, associado com filtração é a melhor técnica para reduzir o fluxo de

depósitos orgânicos (Price, 2003).

Em Israel tem desenvolvido um evaporador de folhas móveis que mediante

flexão controla a formação de incrustações, levando as soluções que as provocam ao

ponto de descarga zero. As pesquisas incluíram tanto águas salobras que precipitam

CaCO3 e CaSO4 quanto águas marinhas com precipitados de NaCl .

2.6.2 Métodos de disposição

Os métodos de disposição e manuseio do resíduo ou concentrado salino variam

conforme à realidade ambiental e econômica. Embora possa se dizer que não existem

métodos ideais de baixo custo (Kobylinski e Hunter, 2003) é uma questão que deve ser

enfocada, já que o aumento do número de plantas incrementará também os custos de

recuperação dos ecossistemas degradados.

Dentre os fatores que influem na escolha do método de disposição podem ser

citados: volume ou quantidade do concentrado, qualidade deste (que inclui os produtos

químicos usados no processo), localização física ou geográfica e capacidade do ponto

de descarga, licença e requerimentos para fazê-lo, possíveis impactos, capacidade de

mitigação destes, aceitação pública, custos, capacidade de expansão das instalações.

As opções de disposição variam segundo o local. Em levantamento realizado

nos EUA Mickley (2001) inclui:descarga em águas superficiais, em plantas de

tratamento de esgotos, tanques de evaporação, cristalização, evaporação

49

térmico/mecânica (descarga zero), disposição em superfície (irrigação spray) e

disposição em terras construídas.. As três primeiras opções dependem da situação

geográfica e da natureza do rejeito.

Denomina-se também tecnologias de manejo do concentrado àquelas que

consideram a disposição, redução de volumem e reutilização do subproduto da

dessalinização (USBR, 2004).

Para esta análise se adotou a classificação do Departamento de Recursos

Hídricos (Department of Water Resources, DWR) do estado da Califórnia, que agrupa

as opções em: descarga em superfície, descarga subterrânea e métodos alternativos

(DWR, 2003).

2.6.2.1 Métodos de descarga em superfície

1. Descarga no oceano. O concentrado é transportado e descarregado através de

tubulações submarinhas em oceanos ou estuários, precisando de aceleradores de

difusão por conta de sua maior densidade.

2. Descarga na costa. Utilizado no caso de usinas de pequena capacidade, o

concentrado é descarregado na zona de arrebentação, onde as turbulências

provocam a mistura.

3. Descarga em plantas de geração de energia. Utilizado no caso de usinas de

co-geração ou situadas próximas de plantas de geração de energia, o

concentrado salino é misturado com água de esfriamento efluente da planta

geradora, prévio à descarga em mar aberto. A diluição se vê facilitada pelo

grande volume de água utilizada, ao mesmo tempo que se equilibra a

temperatura do efluente.

4. Disposição em poços escavados na areia. Construídos nas praias ou em seus

limites, o projeto pode incluir desenhos radiais até o oceano ou galerias de

infiltração /percolação. A mistura com água de mar se realiza nos poços, e pode

se completar na zona de turbulência próxima da praia.

5. Descarga em rios e canais. Estes atuam como meio de transporte até o destino

final, reservatórios, corpos de água fluviais e marítimos. Em geral, os métodos

de descarga em águas superficiais se utilizam nos EUA indistintamente para

50

usinas de pequena e grande capacidade, atingindo um 48 % de proporção de

uso (Mickley, 2001).

2.6.2.2 Métodos de descarga subterrânea

1. Injeção em poços profundos. Se utiliza para instalações de grande capacidade e

somente no caso de condições geológicas adequadas e não existência de risco de

contaminação dos aqüíferos subterrâneos. Além disso, implica em desperdício de

um recurso básico, excluindo totalmente a possibilidade de reutilização dos

rejeitos. Nos EUA a proporção de uso é de 9 %, estando restringido ao estado da

Flórida (Mickley, 2001).

2. Percolação por mistura com água de irrigação. As limitações de uso estão dadas

pela tolerância dos cultivos a irrigar e a possibilidade de contaminação das águas

subterrâneas.

3. Percolação, irrigação por aspersão ou distribuição em superfície. São opções

finais de disposição possíveis só quando a água subterrânea não é potável, e para

reduzidos volumes de descarga. A proporção de uso nosEUA é somente 2 %

(Mickley, 2001).

2.6.2.3 Métodos alternativos

I - Descarga em plantas de tratamento de esgotos 1. Descarga direta. Neste método, usado em plantas de dimensões reduzidas, o

concentrado de dessalinização é misturado com os esgotos prévio ao tratamento e

descarga.

2. Descarga em saída da planta. O concentrado não recebe processamento sendo

misturado com os efluentes da planta, reduzindo-se assim a densidade de maneira

similar ao caso das plantas de co-geração.

A proporção de uso destes métodos atinge nos EUA o 42 %, estando limitados a

usinas dessalinizadoras de pequena capacidade.

II - Concentração/evaporação

51

1. Tanques de evaporação. O concentrado é despejado em tanques e evaporado

até secagem total prévio a sua disposição no terreno. Aplicável somente em

regiões áridas com disponibilidade de terras, pode requerer tratamento adicional

do concentrado prévio a seu uso. Por exemplo, a presença de selênio nas águas

salinizadas provenientes de drenagem agrícola impossibilita sua aplicação.

Utilizados no caso de usinas de pequena capacidade, a proporção de uso nos

EUA é de 2 % (Mickley, 2001).

2. Recuperação e armazenamento de sais. O concentrado é despejado em

tanques de evaporação e tratado em cristalizadores com o objetivo de recuperar

os sais para uso industrial. No Brasil este tipo de sistemas está ainda em etapa

de projeto piloto e as tentativas não têm sido bem sucedidas.

3. Descarga zero (ZLD, zero liquid discharge). Utilizado em regiões interiores, é um

tratamento de separação por evaporação para possibilitar o armazenamento dos sais

recuperados, realizado em tanques de evaporação solar ou forçando a evaporação

mediante uso de outras fontes de calor disponíveis. É uma opção em regiões onde a

disposição em superfície, em plantas de tratamento de esgotos e a injeção profunda

não são possíveis. Se estima existem 120 sistemas ZLD nos EUA (USBR, 2003).

Outros métodos usados são a evaporação mecânica, de uso intensivo de capital e

de custos de operação e manutenção altos, e o congelamento, limitado à indústria

química e de alimentos.

2.6.2.4 Rejeitos e valor agregado

Encontrar oportunidades de uso do concentrado é outra opção de disposição,

quando as já mencionadas não são viáveis por considerações econômicas ou

regulamentações ambientais. Obter valor agregado dos rejeitos possibilita reduzir os

custos finais, e a diminuição em volume do concentrado produzido possibilitará um

melhor uso de um recurso limitado como a água.

O concentrado vem sendo utilizado na irrigação de culturas tolerantes aos sais,

(conforme será abordado posteriormente no item 2.7.1), diretamente ou como etapa

final de um sistema de reciclagem. No entanto, esta opção de disposição deve ser

cuidadosamente monitorada para proteger solos e águas subterrâneas.

A aqüicultura como alternativa à evaporação em tanques é um dos usos mais

promissores das águas salinas e salobras. As vantagens da sua utilização em áreas

52

áridas e semi-áridas incluem redução nas percentuais de enfermidades e de organismos

predadores, melhora no sabor da carne dos peixes, baixo preço relativo das terras e

isolamento em relação aos sistemas costeiros, assim como sinergia com tanques de

evaporação. Os usos sugeridos são criação de peixes e camarões, moluscos (abalone) e

cultivo de algas (Smith, 2000).

Os sistemas experimentais de reciclagem utilizam um aproveitamento

seqüencial que inclui um primeiro degrau de peixes (geralmente tilápias, de alta

eficácia também como agentes de limpeza) ou camarões alimentados com ração

comercial, transferindo o resíduo líquido fertilizado aos tanques sucessivos. A última

etapa utiliza algas para remoção de nitratos, prévio à recirculação da água, sendo logo

processadas para obtenção de agar ou beta-caroteno, conforme as espécies (Smith,

2000). Porém, este tipo de sistemas fechados requer de monitoramento sistemático e

uso de oxigenação. A integração da irrigação de halófitas tolerantes como etapa final

simplifica o manejo, sobretudo em condições de baixo nível tecnológico.

O concentrado salino provê uma fonte alternativa de bebida para animais com

tolerância a águas acima de 5.000 mg/L STD. Contudo, deve-se ter especial cuidado

com os efeitos contaminantes das substâncias utilizadas na lavagem química.

A utilização de tanques de evaporação como coletores solares envolve a utilização

do gradiente de salinidade para coletar e armazenar energia solar. Normalmente um

tanque de evaporação apresenta três camadas de salinidade crescente em profundidade

que irão aumentado de temperatura na medida em que a radiação solar vai atravessando-

as. Ao contrário de um reservatório não salino, em um coletor solar o processo térmico

de convecção é suprimido pelo gradiente de densidade pouco favorável (os estratos

inferiores têm níveis altos de salinidade e por isso são mais densos) e as capas mais

quentes conservam o calor. Para o aproveitamento desta energia térmica usam-se

conversores térmicos submersos ou re-circulação de rejeito a alta temperatura através de

um conversor externo e bombeio à zona de armazenamento.

A descarga zero (ZLD) (zero liquid discharge) que inclui minimização de

volume, envolve a completa -ou quase- solidificação dos resíduos de dessalinização e

perto de 100 % de recaptura de água. Consta de tanque solar com gradiente salino

"salinity gradient solar pond "(SGSP) acoplado a um sistema de concentração e

recuperação de rejeito, "brine concentrator and recovery system" (BCRS).

Desde o ponto de vista dos sistemas, a descarga zero representa a etapa final de

um sistema multipropósito de dessalinização e manejo do concentrado onde se

53

usamtecnologias de membrana ou MSF na dessalinização de água salobra. O rejeito

passa a alimentar o tanque solar e o conversor conduzido pela energia térmica do

tanque produz água doce adicional e uma descarga de lama salina que se usa para

recarga do tanque ou produção de sais. Elimina-se assim o problema de disposição de

concentrado e de poluição energética (USBR, 2002). Ainda é preciso aumentar a

eficiência de transferência de calor mediante novo projeto do concentrador,

incrementando a taxa de recuperação do sistema e diminuindo custos de energia (WRF,

2004).

A produção de sais nos tanques de evaporação tem uma grande variedade de

aplicações, detalhadas na Tabela 3. Produtos e áreas de aplicação, incluindo uso

comercial, médico, químico, aditivos para construção viária, supressores de pó. Porém,

para ser rentável requer de operação em meia e grande escala e as condições locais são

fator determinante.

A extração seqüencial de diversos sais, lodos e componentes líquidos integra

tecnologias consolidadas em um processo que usa evaporação-esfriamento seqüencial,

precipitação e cristalização para extrair os elementos dissolvidos na forma de

compostos químicos de valor. Sal-Proc, como é conhecida comercialmente, é

conveniente no caso de rejeitos com altos níveis de sulfato dissolvido, sais de potássio

e magnésio, comuns na indústria. Associando a extração seqüencial com uma planta

dessalinizadora abastecida com energia de baixo custo (ex, geradores solares ou

energia térmica de plantas convencionais) melhora-se o rendimento econômico do

processo (Ahmed, 2003; Arakel et al, 2004).

2.6.2.5 Impactos ambientais

A instalação e operação de usinas dessalinizadoras implica impactos negativos

e positivos que deverão ser considerados. E que, assim como as medidas mitigadoras

requeridas são matéria de regulação e políticas em níveis nacional e local. As

avaliações de impacto deverão ser realizadas localmente e instituídos programas de

monitoramento periódico pós instalação (Coturvo, 2004).

Os impactos ambientais decorrentes da descarga do concentrado dependem da

qualidade da água residual, do método de descarga e dos componentes do ecossistema

envolvido. Portanto, cada planta terá impactos específicos (DWR, 2003).

54

Tabela 3. Produtos da extração seqüenciada de sais

Produto Àreas de aplicação

CaCO3

carbonato de cálcio pigmentos p/papeis recheio p/plást e borrachas - tintas p pinturas e seladores

CaSO4 giz sulfato de cálcio remediação de solos sódicos produtos de construção

CaCl2 licor- cloreto de cálcio supressor de pó-estabilizador viário- remediação s. sódicos- estabilizador cimento/ concretos/ind. construção

Mg(OH)2 lama- hidróxido de magnésio

trat. água e á. residuais - meioambiente - alimentação animal -base p/prod. magnésio metálico - ignífugo - refratário - neutralizante ácidos

xMgCO3*yMg(OH)2*zH2O carbonato magnésio light ignífugo - base p/prod. magnésio metálico - recheio papeis, borrachas e tintas

aplic industriaisl

NaOH soda cáustica base p/proc. químicos, ajuste pH -

NaCl halita processos alimentares e industriais - produção de álcali

Na2CO3 soda Trat.. água, industria qca.

Na2SO4 thenardita prod.surfactantes, detergentes, vidros -

NaOCl hipoclorito de sódio desinfecção - ind. qca. - cloro piscinas

NaClO4 clorato de sódio branqueado papel - ind. qca CaSO4*2H2O+Mg(OH)2

lama- hidróxido de giz e magnésio

trat. ág.residuais- pH buffer - condicionador p/s.sódicos

Fonte: Ahmed et al , 2003

55

No caso das usinas que dessalinizam água de mar e utilizam o método de

descarga oceânica se prevêem impactos no ecossistema marinho, poluição sonora e

pelo consumo de energia. A extensão da vulnerabilidade do ecossistema marinho varia

conforme o local e é quantificada segundo a natureza do habitat e origem dos

organismos, sua distribuição geográfica e resistência às mudanças. A literatura não

especifica a salinidade limite, que se for ultrapassada provocará danos irreversíveis nas

populações bênticas; no entanto, os níveis devem ser minimizados.

Os impactos dependem de características hidrológicas como correntes e ondas e

da concentração, nível de descarga, pressões de saída e projeto da tubulação de descarga

do rejeito. As tubulações submarinas provocam danos na área de descarga dos rejeitos e,

embora o resíduo líquido concentrado tenha composição similar à da água do mar, seu

elevado peso específico provoca o afundamento da pluma de descarga; assim a

poluição pelos rejeitos é contínua e permanente, provocando impactos em flora e

fauna. Precisa-se de modelagem da pluma de descarga para estabelecer a extensão da

zona de mistura e avaliar seus efeitos.

Para mitigar os impactos das saídas de descarga utilizam-se difusores e mistura

do concentrado salino com esgotos tratados. A mistura dilui o concentrado e aumenta a

salinidade do esgoto nivelando-a com a do corpo receptor, criando assim um impacto

positivo (DWR, 2003). O problema é maior quando se utiliza a descarga oceânica para

o concentrado de dessalinização de água salobra, pela composição totalmente diferente

daquela do corpo receptor. Em muitos casos a solução contém concentrações maiores

de Ca e Mg e outros componentes podem estar incluídos, dependendo da composição

da fonte (Mickley, 2001).

Nas emissões liquidas das usinas térmicas de dessalinização de água de mar

estão incluídas, além de calor e do concentrado salino, uma série de produtos do

processo e aditivos, e as reações que se produzem entre eles e seus efeitos sinérgicos no

meioambiente ainda não têm sido muito pesquisadas. A procura pela prevenção da

corrosão se traduz na aparição no mercado de anticorrosivos de menor poder e pesquisa

de produtos metalúrgicos resistentes.

Embora a disposição oceânica seja, junto com a disposição na corrente de esgotos,

um dos métodos mais usados nos EUA para todo tipo de plantas, sua utilização poderá

56

verse restrita pelo contínuo aumento das exigências de regulação ambiental (Mickley,

2001, USBR, 2004).

A captação em poços na linha de praia oferece uma alternativa ecologicamente

mais aceitável respeito da própria captação e da descarga e pode diminuir os custos de

pré-tratamento e manutenção. O aspecto principal a considerar é se os poços podem

sustentar a operação da planta, já que são altamente dependentes das condições

hidrogeológicas. Poços de captação horizontal podem dar solução às potenciais

limitantes (DWR, 2003).

A disposição em águas doces superficiais provoca problemas de salinização

pelo carregamento salino a jusante do lugar de despejo, e também no concernente à

qualidade do corpo de água como habitat aquático, não sendo portanto uma opção

viável para usinas de grande porte situadas em regiões interiores. Quando nessas regiões

não existem cursos de água disponíveis para disposição dos rejeitos e os efluentes de

plantas de tratamento de esgotos e a disposição em superfície podem conduzir à

salinização de solo e água, as possíveis soluções passam pela injeção profunda, os

tanques de evaporação e os métodos de evaporação térmico/mecânicos. Porém,

todos eles apresentam limitações de uso.

A utilização dos métodos de injeção profunda envolve a possibilidade de

contaminação dos aqüíferos subterrâneos. Além disso, implica em desperdício de um

recurso básico, excluindo totalmente a possibilidade de reutilização.

A irrigação por aspersão geralmente requer mistura para diminuir a salinidade do

concentrado até valores aceitáveis e é limitada pelo clima e velocidade de infiltração do

solo.

A disposição dos rejeitos em tanques de evaporação é utilizada em regiões áridas

com disponibilidade de terras. Mickley (2001) atribui a diminuição na utilização deste

método nos EUA -de 6 % a 2 % a partir de 1993- às grandes extensões requeridas, mas

também a que as usinas são instaladas com preferência próximas de cursos de água que

servem de receptores dos rejeitos. Estima que, embora a descarga em superfície seja

ainda o método mais usado, tanto para dessalinização de água do mar quanto salobra, os

tanques de evaporação representam o método mais apropriado para climas secos e

moderadamente secos com altas taxas de evaporação, terras sem desníveis e grande

disponibilidade destas e que incrementos nas secas e estiagens poderiam aumentar a

utilização deste método.

57

As principais desvantagens que apresenta: os tanques inviabilizam grandes

extensões e o aumento de superfície diminui a eficiência do processo; a maior área

construída, maiores riscos de contaminação em superfície e em aqüíferos; despesas

com impermeabilização, já que precisam de dobre revestimento para impedir

vazamentos e significativa perda do recurso água.

Pode-se utilizar os próprios sais contidos nos rejeitos para criar uma barreira

auto-seladora, que cobre as paredes dos tanques e possibilita reduzir a permeabilidade

do solo. Para isto é preciso a identificação prévia dos sais constituintes: a presença de

CaCO3 diminui consideravelmente a permeabilidade do solo, enquanto o CaSO4

produz o efeito contrário (USBR, 1999).

A descarga zero, como seu nome indica, elimina o problema de descargas

salinas, porém, não existe mercado para o grande volume de resíduos sólidos

resultantes, precisando de sítios autorizados de disposição.

2.6.2.6 Custos

Os custos dos diversos métodos de disposição dependem em forma excludente

das características do local, por isso a utilização de modelos dever-se-á-se considerar

somente como uma avaliação preliminar. Segundo Ahmed (2000) os custos

decorrentes da disposição do rejeito variam de 5 a 33 % do custo total dos processos de

dessalinização, dependendo de nível de pré-tratamento, características, volume e

manejo do rejeito e natureza do meio ambiente. Semiat (2000) estima em 15 % dos

custos totais a disposição de rejeitos de dessalinização no caso de comunidades

isoladas.

Hoje nos EUA considera-se a disposição oceânica como o método mais efetivo

e barato para plantas situadas próximas das regiões costeiras, sejam de pequeno ou

grande porte. No entanto, para usinas de pequeno porte a descarga do rejeito salino em

plantas de tratamento de esgotos tem provado ser a opção economicamente mais

conveniente.

A obtenção de autorização para os poços de injeção profunda é cara e se soma a

realização de estudos hidrogeológicos para certificar que não provocarão impactos nos

aqüíferos. Além disso, os custos de perfuração e manutenção são elevados, tendo maior

relevância que os dos materiais. Tudo isto limita a utilização deste método, amplamente

utilizado para injeção de óleo e gases na exploração petrolífera.

58

A descarga direta do rejeito em corpos de água superficiais requer uma

autorização prévia, difícil de obter pelo risco de degradação da qualidade das águas de

superfície. A irrigação por aspersão, embora elimina os custos de compra dos terrenos,

envolve custos de materiais do sistema de distribuição, de instalação e de tanques de

armazenamento.

. A disposição em tanques de evaporação requer de maiores extensões de terreno

que o método de irrigação por aspersão, devido a que as taxas de evaporação são em

geral menores que as de infiltração do solo. Os maiores custos provêm dos materiais

para impermeabilização, mas podem ser diminuídos mediante a criação de uma

barreira com os próprios sais, como já foi explicado. Estima-se entre US$ 0,05 e

0,25/1000 gal o custo que adicionam ao sistema.

A cristalização e disposição dos sais em terrenos dedicados para esse propósito

tem se convertido em um método de grande aceitação, devido em parte às altas

despesas com tecnologia e prevenção de impactos requeridas pelos métodos de

descarga em superfície ou subterrânea. Os custos de capital reportados nos EUA para a

cristalização estão na ordem de US$20.000/ha/tanques e custos anuais associados com

mão-de-obra, colheita, embalagem, etc., que considera-se representam um adicional

dentre US$1,15 e 1,85/1000 gal (Mickley, 2001).

. Os métodos que criam uma descarga líquida zero (ZLD) são os que envolvem

os mais altos custos, e as maiores despesas vem dos equipamentos concentradores e

cristalizadores. Porém, avaliando os custos conforme uma base anual, e assumindo em

20 a 30 anos a vida útil dos equipamentos, a energia é a principal despesa. A utilização

dos processos de ZLD poderá incrementar os custos de dessalinização em 3 a 8 vezes,

segundo o local e dimensões da usina. As despesas com o transporte dos rejeitos

sólidos até a área de disposição autorizada, são no entanto a base de comparação dos

custos, levando em conta a incidência destas no custo final. Para minimizar este

incremento nos custos, que faz proibitiva a utilização da ZLD em muitas regiões,

dever-se-á conseguir uma redução em volume do fluxo de concentrado (Mickley,

2001).

2.6.2.7 Regulação

59

Embora as tecnologias de dessalinização estejam bem estabelecidas, a interfase

indústria-regulação é relativamente nova e está iniciando seu desenvolvimento. O nível

de regulação dos sub-produtos da dessalinização varia de país para país, e talvez seja

maior nos EUA, onde tem evoluído rapidamente a partir de 1986 (Mickley, 2001).

A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (Usepa) não tem estabelecido

regulação específica para disposição dos efluentes das plantas de tratamento de água,

que incluem os efluentes dos tratamentos de membrana: concentrado salino e líquidos

de lavagem. Mas em nível federal existe regulamentação aplicável, de observância

obrigatória ou como recomendações aos Estados, que podem aderir por separado aos

diversos programas federais existentes.

Três programas federais são aplicáveis à descarga de efluentes de membrana:

��National Pollutant Desalt Elimination System (NPDES), regido pela Clean

Water Act (CWA) para proteção de águas superficiais;

��Underground Injection Control (UIC), sob a Safe Drinking Water Act

(SDWA), para controle de poços de injeção e proteção de águas subterrâneas;

��National Pretreatment Program, sob a CWA, para descarga em plantas de

tratamento de esgotos.

A regulação da proteção das fontes de abastecimento, em geral de

incumbência estadual e local e que possibilita a criação de novos padrões, deve ser no

mínimo tão rigorosa quanto a federal.

Os efluentes são regulados principalmente pela CWA e a água potável pela

SDWA, em ambos os casos acompanhados de regulação estadual. No entanto, existe

conexão entre os requerimentos em aumento para os padrões de qualidade de água

potável e a cada vez mais rigorosa regulação das descargas de efluentes, já que a

SDWA abrange também a proteção das fontes de água.

Satisfazer os padrões de qualidade de água para o rejeito pode se alcançar

através de diferentes mecanismos. A localização e operação da planta tem a ver com

isto, assim como medidas mitigadoras, mas terá quer ser avaliado novamente caso por

caso (DWR, 2003).

A corrente do concentrado é caracterizada pela CWA como resíduo industrial.

A caracterização é um passo necessário no processo de planejamento e projeto. No

entanto, a definição de resíduo industrial pode criar no público uma percepção errada

da dessalinização em geral e do projeto específico em particular. É necessária uma

60

caracterização mais abrangente para avaliar de maneira mais completa a regulação

relacionada com o manejo do concentrado. O único estado que tem re-classificado o

concentrado da dessalinização é a Flórida, onde é considerado subproduto de

potabilização de água quando a produção das plantas é menor de 50.000 mgd. Os

produtos químicos usados para tratamento de água devem ter a conformidade do NSF

60 (National Sanitation Foundation). (Mickley, 2001).

A descarga do concentrado salino em corpos de água pode ser direta ou após

passagem pelo solo. Embora a autorização NPDES para descarga direta de concentrado

salino em corpos de água superficiais é difícil de obter pelo risco de degradação da

qualidade das águas, a disposição por diluição em corpos de água extensos é o método

mais utilizado nos EUA. A qualidade desejada ou requerida a se manter depende dos

usos benéficos dos corpos de água afetados; portanto, uma vez estabelecidos os

critérios necessários para a proteção dos usos se podem formular standards para águas

superficiais estipulando que as descargas não poderão violar as condições criadas.

Para a disposição de efluentes de dessalinização em estações de tratamento de

esgotos caso de provar que a descarga é mínima, ao ponto de não provocar mudanças

significativas na salinidade da planta, a incorporação dos rejeitos na corrente de

tratamento de esgotos não precisa de licença ambiental. Caso contrário, devido a estar

regulados (por default) como resíduos industriais devem cumprir com os padrões de

pré-tratamento e de proibição de descarga.

A regulação UIC , que data de 1979, surge ante os problemas de contaminação

causados pelo já então 300.000 poços de injeção profunda existentes nessa época nos

EUA, como uma tentativa de fazer mais rigorosos os controles estaduais e estabelecer

.standards federais mínimos.Os poços de injeção se dividem em cinco classes, sendo a

Classe I, que inclui poços de injeção de resíduos municipais e industriais, a relativa a

disposição do concentrado. Os requerimentos incluem estudo hidrogeológico prévio á

licencia de perfuração. A classe V, por exemplo, inclui poços de injeção de água

superficial para recuperação do nível de aqüíferos ou prevenção de intrusão salina.

As licenças para disposição por métodos que não incluam os já mencionados

são específicas para cada local.

Para disposição de rejeitos em tanques de evaporação não é necessária uma

autorização específica NPDES ou UIC, mas podem ser requeridas quando existe risco

potencial de vazamento, seja em águas superficiais ou em aqüíferos utilizados para

61

consumo humano direto. Recomenda-se o requerimento de licença porque é muito

difícil provar a não contaminação.

Para irrigação por aspersão se requer de uma autorização do NPDES quando

existe risco potencial dos efluentes atingir corpos de águas por escorrimento. Como no

caso anterior, conseguir uma licença envolve menos tempo e dinheiro.

Na descarga zero, obtida através de concentração e cristalização o resíduo é um

material lodosa ou sais desidratadas. Para estes resíduos sólidos se requer a disposição

final em área inerte, para eliminar a possibilidade de contaminação em superfície ou

das águas subterrâneas (Mickley, 2001).

Dado que a dessalinização se aplica a fontes da água não convencionais e usa

com freqüência tecnologias alternativas, as recomendações da World Health

Organization (WHO) existentes não incluem todos os aspectos próprios dos processos

de produção e distribuição de água dessalinizada (Cotruvo, 2004).

62

2.7 Pesquisa, projetos e programas

2.7.1 Mundo

A disposição e destino final do rejeito ou concentrado salino continua sendo

um problema a resolver até nos países pioneiros na utilização das tecnologias de

dessalinização.

Na Espanha, o Centro de Investigação Tecnológica das Canárias -CITC,

convocava em 2002 a países europeus para o desenvolvimento de um projeto que

tinha como principais linhas de ação soluções tecnicamente viáveis para corrigir e/ ou

prevenir impactos ambientais decorrentes de rejeitos de dessalinização, para detectar

descargas com alto nível de impacto e alternativas de uso dos rejeitos (recuperação de

sais, cultivo de microalgas, obtenção de produtos usados para processos e instalações,

etc.)

Nos EUA, o chamado a projetos de 2004 do "Desalination and Water

Purification Research Development Programm", programa federal em andamento,

focalizava os requerimentos em processos e desenvolvimento de membranas,

processos térmicos, não tradicionais e alternativos; disposição e usos do concentrado

salino: avaliação dos problemas causados e desenvolvimento de técnicas para reduzir

seus impactos no meio-ambiente (USBR, 2004).

Como indicativo de sugestões de pesquisa para o concentrado salino:

recuperação e uso de fluxo de retorno de irrigação; desenvolvimento de misturas

salinas complexas; de produtos que utilizam os sais; de sistemas de disposição do

concentrado; recuperação e uso de sub-produtos do concentrado (sais dissolvidos);

modelos de salinização e análise de toxicidade das descargas para o meio-ambiente;

substituição de água potável pelo concentrado em aplicações industriais e remoção de

sais ultra-saturadas para permitir dessalinização do concentrado e reduzir o volume

que requer disposição.

Um modelo de cooperação científica entre países com o denominador comum

de aridez e escassez hídrica foi a criação em 2002, em Dubai, União de Emirados

Árabes (UAE), do "International Center for Biosaline Agriculture" (ICBA), para

desenvolver e promover o uso de sistemas agrícolas sustentáveis mediante irrigação

63

com águas salinas, ou agricultura biosalina. O Instituto tem como objetivo, além de

demonstrar o valor das águas salinas na produção de plantas econômica e

ambientalmente úteis, transferir esses resultados para organismos de pesquisa e

comunidades também fora do mundo islâmico.

As metas instituídas incluem o desenvolvimento de sistemas de manejo

sustentável para irrigação de grãos, forragens e plantas ornamentais mediante

irrigação com águas de alta salinidade, e prover plantas tolerantes como recurso de

desenvolvimento em áreas áridas e semi-áridas e/ou afetadas pelos sais. Para isso tem

organizado os programas de pesquisa e desenvolvimento em quatro áreas: sistemas de

manejo e produção de cultivos; recursos genéticos; manejo da informação e redes de

comunicação e treinamento e extensão.

Em 2003 deram início a um projeto de produção de halófitas, em parceria

com o "National Salinity Research Center" do Irã. Nesse país, que tem um 38 % da

sua área irrigada salinizada, estudos prévios tinham demonstrado que a produção de

halófitas para forragem era possível; no entanto, careciam de técnicas de manejo

agronômico. O projeto objetiva também avaliação de requerimentos nutricionais de

halófitas forrageiras irrigadas com água salina, e dos efeitos na produção e na

salinidade do solo de diferentes sistemas de irrigação (ICBA, 2004).

O "International Program for Arid Land Crops" (Ipalac) começou a funcionar

em 1995 em Israel, na Universidade Ben Gurion, no Neguev, instituição pioneira na

agricultura em zonas desérticas. O programa, parcialmente financiado pela Unesco,

tem como propósito excludente a criação de redes virtuais de pesquisadores na área

agrícola que trabalhem na luta contra a desertificação. Atua assim como um

catalisador para utilização da biodiversidade, oferecendo a oportunidade aos

componentes das redes de desenvolver, avaliar e implementar projetos de utilização de

plantas resistentes à seca e salinidade, baseados na experiência israelense. O suporte

financeiro permite complementar a comunicação virtual com a realização de encontros

que possibilitam o intercâmbio de idéias, dados e até de germoplasma, reforçando a

continuidade do intercambio.

O trabalho realizado focaliza-se em cultivos pouco utilizados e no

compartilhar dos cultivos locais tradicionais que possam ser de utilidade em outras

regiões ou países. Consideram que "encontrar a planta certa" vai além da descoberta

daquelas que podem sobreviver sob as condições climáticas locais e que nas

64

discussões sobre transferência de tecnologia geralmente não é levada em conta a

importância da aceitação popular. Portanto, recomendam que as culturas a introduzir

tenham capacidade de adaptação tanto em termos econômicos quanto sociais (Imfa,

2000).

O Chile conta com vastas superfícies plantadas com Atriplex nummularia, o

que tem contribuído para aumentar a disponibilidade de forragem verde durante os

períodos secos. Os benefícios não se limitam ao aporte direto de forragem, incidindo

também no comportamento dos estratos herbáceos associados. Estudos recentes

desenvolvidos no país confirmam que os arbustos do gênero Atriplex contribuem para

aumentar a fertilidade no solo subjacente através da acumulação dos próprios restos e

também, na melhora das condições micro-climáticas imediatas. A isto pode-se

acrescentar a influência do fechamento \\\\\\\\\\\\\\\inicial de dois ou mais anos que os

arbustos precisam antes do pastoreio, o que favorece a re-colonização de vegetação

perene. Assumindo o interesse forrageiro dos cultivos de Atriplex, a complementação

com o estrato herbáceo, embora seco contribui a aumentar tanto a produção de matéria

seca/unidade de superfície quanto a prover uma dieta mais balanceada do ponto de

vista nutritivo.

Os impactos dos arbustos sobre o estrato herbáceo dependem de hábitos de

crescimento, ramificação, alturas, diâmetros e características físicas e químicas dos

restos vegetais. O diâmetro excessivo constitui a principal limitante sobre a produção

herbácea, especialmente para arbustos cujos galhos se aderem ao solo ou crescem

próximo deste, caso de muitas espécies de Atriplex. As características dimensionais

podem corrigir-se através de cortes, prática que permite também a colheita de lenha de

poder calorífico aceitável para uso doméstico. Embora com freqüência observa-se

incremento do pH no solo superficial devido à liberação de NaCl por desprendimento

e ruptura de vesículas foliares e/ou decomposição dos restos orgânicos, estima-se pode

se reduzir mediante o pastoreio.

Além dos efeitos negativos, o aumento da salinidade vem acompanhado de

um incremento geral da fertilidade. Todavia, o conteúdo de sal pode atuar como fator

estimulante do consumo de pasto seco, na medida que esteja reforçado com conteúdo

protéico adequado, que em geral os arbustos quenopodiáceos provêem. Portanto, se

bem em meios áridos e semi-áridos resulta praticamente impossível satisfazer os

requerimentos do gado durante os meses de estiagem, o cultivo de forrageiras

65

halófitas pode paliar em parte esta deficiência, quando corretamente manejadas,

contribuindo também na melhora da produção do estrato herbáceo, no micro-clima e

na redução dos níveis de erosão do solo, através do efeito de cobertura superficial e

como quebra-ventos (Lailhacar e Torres, 2000).

Em extensas áreas semi-áridas das Ilhas de Cabo Verde foram levadas a cabo

ao longo de 15 anos diversas tentativas de aclimatação de espécies de interesse

forrageiro, com sucesso somente no caso de Atriplex. Embora diversas pesquisas

reportam diferença em palatabilidade segundo as espécies, neste caso a aceitação foi

de muito pobre a totalmente rejeitadas. Como possíveis razões foram analisadas: falta

de palatabilidade, água insuficiente e falta de hábito de consumo dos rebanhos, e

encontrou-se que o fator de maior influência foi a disponibilidade de água para bebida,

em quantidade e qualidade.

Tratando-se de uma região onde as necessidades de água para consumo

humano são cobertas através do transporte desde grandes distâncias, a única

possibilidade foi intercalar as halófitas com espécies forrageiras suculentas. No

entanto, é preciso um manejo acurado, já que o gado escolhe as espécies mais

palatáveis. A Opuntia fícus indica, utilizada como acompanhante, não teve bom

desempenho devido ao desenvolvimento de pragas como conseqüência da alta

umidade. O mais conveniente seria a utilização de Atriplex como feno, atuando como

banco de forragem para a estação seca, e integrando mistura em proporção não maior

de 25 %.

A utilização de halófitas precisa de um trabalho prévio de extensão, devido a

que os camponeses desconhecem seu alto valor protéico e a necessidade de fornecer

água extra aos rebanhos. E também porque o cultivo de Atriplex requer um manejo

sustentável. Os cortes para estocar forragem devem ser feitos somente nos galhos

centrais e superiores, possibilitando assim a regeneração natural. Os resultados validam

a utilização das espécies de Atriplex pesquisadas como fonte de combustível que,

embora de baixa qualidade, é de grande valor em áreas onde quase nada cresce. No

entanto, devido à falta de rebrote depois de cortes ao nível da superfície, os altos custos

não justificam a implantação para rotações curtas com esse propósito, a menos que a

regeneração natural seja possível. Outros benefícios observados: estabilização do solo e

incremento na vida silvestre, especialmente insetos e pássaros (Pasiecznik et al, 1996).

66

Pesquisa sobre irrigação de halófitas com águas residuais salobras, realizada

mediante ensaios a campo, foi levada a cabo em Arizona, EUA. Incluiu avaliação de

produtividade, qualidade forrageira e características agronômicas para estabelecer os

critérios de avaliação de diversas variedades de Atriplex exóticas e nativas, dentre elas

A nummularia, no transcurso do primeiro ano de estabelecimento das culturas.

Se trabalhou com solos salino-sódicos, parcelas de 1,50 ha, temperaturas

médias máximas e mínimas de 31 e 12 oC, precipitação média para 6 meses de 28 mm

e ETP (evapotranspiração potencial) de 1.035 mm. As plantas foram irrigadas com

água salina de drenagem agrícola de 13 dS/m CE e 45 cm de lâmina aplicada. O plantio

direto é o método mais prático e econômico para grandes áreas; no entanto, fica

limitado pela reduzida disponibilidade de sementes, já que algumas espécies precisam

mais de dois anos para produzi-las. No caso da A nummularia, permaneceu vegetativa

no período dos ensaios.

Embora sob condições de irrigação, produtividade e condições nutritivas foram

maiores para os cortes múltiplos que para colheita de plantas maduras. A produtividade

para A nummularia foi de de 307,8 g/planta para um corte a 13 cm, sendo superada

somente pela A barclayana; e 3.000 kg/ha a produtividade média das variedades

testadas. Enquanto ao rebrote, variou conforme aquelas. Os níveis médios de absorção

de selênio para as diversas variedades de Atriplex estão na ordem de 1 mg/kg, por

acima dos contidos nas águas de drenagem, sendo consideradas absorventes

secundárias do elemento e, no caso de solos deficientes em selênio podem-se utilizar

como suplemento na dieta dos rebanhos.

Levando em consideração o manejo da relação solo-planta-água como fator

crítico conclui-se que, embora os efeitos a longo prazo sejam ainda desconhecidos, o

cultivo de variedades de Atriplex usando águas residuais salinizadas apresenta-se como

um recurso potencial de forragem já no primeiro ano de estabelecidas aquelas (Watson,

1990).

A aqüicultura tem sido considerada tradicionalmente uma industria "verde",

mas hoje não podem se negar seus impactos ambientais potencialmente negativos. Os

grandes volumes de efluentes descarregados pelos viveiros de aqüicultura podem se

tornar um sério problema de poluição e os efluentes não tratados danificar os

ecossistemas costeiros e pescarias.

Em sistemas fechados as algas marinhas são efetivas como biofiltros, mas nos

sistemas abertos sua ação é limitada pela luz e ação dos sedimentos. Embora filtram

67

sólidos, as wetlands utilizadas no tratamento dos efluentes são pouco efetivas na

remoção de nitrogênio e fósforo inorgânico e não têm retorno econômico. Uma técnica

de remoção efetiva, embora cara é integrar aqüicultura com hidroponia.

A utilização de culturas tolerantes facilita a remoção por evapotranspiração e

prove retorno econômico como alimento animal ou humano. Irrigadas com águas de

alta salinidade as halófitas requerem de 30 a 50 % de lixiviação acima do uso

consuntivo para lavar o excesso de sais embaixo da raiz; no entanto, a lavagem pode

provocar uma significativa descarga de N e P nos aqüíferos se o sistema solo-planta

não realiza uma absorção eficiente (Brown e Glenn, 1999).

Três halófitas forrageiras, Suaeda esteroa, Salicornia bigelovii e Atriplex

barclayana foram utilizadas para testar sua viabilidade como biofiltros do efluente de

um sistema de criação de tilápias. As plantas, crescendo em solo arenoso, foram

irrigadas com água de alta salinidade (35 ppt ClNa), três vezes na semana. Encontrou-

se remoção de 94 % do N inorgânico e de 97 % do P solúvel reativo, eficiências

maiores que as reportadas para wetlands. Suaeda e Salicornia, espécies suculentas

adaptáveis a condições de alagamento tiveram melhor desempenho com altas

salinidades que a erva de deserto Atriplex. A produção de matéria seca,

evapotranspiração e quantidades de Na e P removidos diminuíram com o aumento da

salinidade, e o cronograma de irrigação foi insuficiente para manter a salinidade do

solo em níveis de suporte do crescimento das plantas. Na falta de um sistema de

irrigação controlada precisa-se de manejo forrageiro das culturas (Brown e Glenn,

1999; Brown, 2001).

A aqüicultura é uma das indústrias com maior potencial de crescimento e

oferece novas oportunidades para um manejo sustentável dos recursos hídricos. Na

região do Pacífico, onde os países asiáticos praticam em forma intensiva tanto a

aqüicultura como a agricultura irrigada, os crescentes problemas de salinização estão

reduzindo a área cultivada e a produção. A tendência crescente é utilizar os solos salinos

e contaminados para aqüicultura, ao tempo que se procura reduzir a salinização produto

da irrigação mediante manejo integrado água- solo-planta (Chaudhary, 2002)

Utilizam-se efluentes salinos da aqüicultura na produção agronômica de

culturas halófitas e na horticultura usando espécies tolerantes. Os excelentes resultados

demonstram que esses ecossistemas modificados podem evoluir para uma redução dos

processos de salinização mantendo atividades produtivas. É possível a utilização e

recuperação de solos salinos obtendo ao mesmo tempo ganho econômico, mediante um

68

manejo integrado. A aqüicultura é uma importante fonte de proteína e micro nutrientes e

de manejo accessível para populações de baixos recursos e nível tecnológico e a

combinação com agricultura e horticultura abre novas perspectivas para o

desenvolvimento de populações rurais empobrecidas (Chaudhary, 2002; Khoa et al,

2005).

Diferente da ampla pesquisa existente sobre utilização de halófitas como filtros

de efluentes de piscicultura, são escassos os dados disponíveis sobre criação de

camarão em águas subterrâneas salobras, uma atividade relativamente recente.

Os camarões foram utilizados inicialmente para limpeza dos viveiros de tilápia,

passando a ser parte da dieta destas e depois explorados como alimento humano. O

desenvolvimento da produção de camarão em águas salobras provenientes de aqüíferos

subterrâneos é uma alternativa à carcinicultura marinha, economicamente e

ambientalmente sustentável, e está sendo levada em conta a partir da destruição de

manguezais e conseguinte poluição e assoreamento ocasionados pelos viveiros

marinhos. A produção dos viveiros de água salobra é operada sob condições de mínima

troca, limitando assim o risco de introdução de patógenos e reduzindo os problemas de

disposição ou tratamento dos rejeitos mediante sua utilização na irrigação de culturas

tolerantes.

A criação em pequena escala de camarão branco do Pacífico (Litopenaeus

vannamei) em águas de baixa salinidade vem sendo praticada com sucesso nos EUA e

Israel, com adequadas taxas de crescimento e aceitável produção. Os processos de

aclimatação de L. vannamei na etapa pôs-larval às menores salinidades têm sido

documentados, mas não seu desempenho reprodutivo (Parnes et al, 2004).

O alto custo da inclusão de peixe na dieta de tilápias têm conduzido pesquisas

na procura de substituí-lo por fontes protéicas de menor custo e sub-produtos, incluídos

materiais de origem vegetal tais como algas, sementes de algodão, de soja, girassol,

colza e folhas de alfafa e leucena. Uma das alternativas apresentadas como suplemento

foi a inclusão de halófitas, sendo avaliado o potencial de crescimento e a eficiência de

utilização de folhas de erva-sal (Atriplex nummularia) e de alfafa desidratada

(Medicago sativa) substituindo percentagens de 5, 10, 20 e 30 % da proteína na ração

de tilápias (Oreochromis aureus).

A dieta de controle mostrou valores significativos em ganho de peso e conversão

alimentar, enquanto os diferentes níveis das dietas suplementadas com as duas folhas

apresentaram crescimento e eficiência de utilização (conversão alimentar) reduzidos. A

69

taxa de crescimento e outros parâmetros nutricionais diminuíram com a inclusão de

níveis crescentes de Atriplex e Medicago, sendo o efeito adverso mais marcado no caso

da halófita. A partir desses resultados, atribuídos a fatores como presença de oxalato nas

folhas de Atriplex, que interfere na absorção de Ca e desbalanço do perfil essencial de

aminoácidos, recomenda-se a não inclusão de folhas dessas plantas na alimentação

desses peixes (Yousif et al, 1994).

A avaliação do potencial das halófitas para consumo humano foi testada com

Atriplex triangularis. De ampla distribuição em áreas áridas e costeiras, alcança 1,50 m

de altura e tolera concentrações salinas de até 30 ppm. Características nutricionais e

sensoriais (cor, sabor, textura e aceitabilidade) de A triangularis foram comparadas

com as de espinafre e mostarda verde demonstrando moderados conteúdos de

proteínas, ácido ascórbico e vitamina, e resposta similar à espinafre e maior à da

mostarda para os atributos sensoriais. Somado ao conteúdo elevado de sódio, que

elimina a necessidade de adicionar NaCl na preparação do alimento, isto faz de A

triangularis uma alternativa alimentar interessante para regiões do mundo onde

salinidade e desertificação são limitantes de produção (Islam et al, 1987).

O Plano de Ação do Negev, considerado de prioridade nacional, foi iniciado em

Israel em 1995, tendo como meta o desenvolvimento do deserto de Negev, nesse

momento com uma população de 40.000 pessoas em 100 assentamentos. Um dos

objetivos do projeto era resolver a demanda de alimentos em aumento mediante

desenvolvimento de sistemas de piscicultura intensiva como empreendimentos

lucrativos, reciclando a água dos tanques de criação na irrigação de culturas.

A aqüicultura em terras áridas tira proveito dos altos níveis de radiação solar

requeridos pelas algas e os invernos cálidos e temperaturas mornas das águas que

precisam peixes e crustáceos. Os baixos consumos possibilitam a concorrência em

mercados internacionais, com as algas e subprodutos destas, destinando-se peixes e

crustáceos para o consumo local. Embora requer de investimentos e comercialização, a

diferença da agricultura, escassamente utiliza solo, o que somado a sua função de

reciclagem de rejeitos de dessalinização, pode se contabilizar como um importante

recurso na luta contra a desertificação (Imfa, 2000). Plantações de oliveiras e de cítricos

produzem com altos rendimentos e sem comprometimento da qualidade irrigados com

estas águas.

70

A região do Neguev possui consideráveis reservas subterrâneas salobras e água

com salinidade de até 5 dS/m vem sendo utilizada na irrigação de cultivos tolerantes.

Mas os métodos de irrigação por gotejamento utilizados e as tecnologias agrícolas

protegidas (instrumentos de combate à desertificação) requerem grandes investimentos

dos agricultores, que precisam de retorno financeiro. E por isso que a agricultura

israelense evoluiu para uma maior especialização.Tomates, melões e até uvas são

algumas das culturas que evidenciaram mais alta qualidade (doçura e dureza do fruto)

quando irrigadas com águas de alta salinidade (Sagi et al, 1999). Isto e a produção fora

de estação respeito dos mercados europeus têm estimulado a exportação. Assistidos pelo

Estado, os agricultores desenvolveram uma eficiente estrutura de transporte e

comercialização para exportar esses produtos, que incluem espécies ornamentais e

culturas consideradas exóticas, como o fruto da palma (Opuntia fícus indica) (Israel,

2001). Em 2003 começou a funcionar na região uma usina de dessalinização com

produção anual de 3 milhões m3 de permeado e 300.000 m3 de rejeito de salinidade

equivalente à água de mar. Como parte desse projeto trienal, está sendo desenvolvida

uma produção agrícola intensiva baseada em halófitas para alimentação humana,

forrageiras e ornamentais irrigadas com o rejeito de alta salinidade, utilizando os solos

arenosos profundos das dunas para prevenir salinização.

Na Austrália têm-se realizado pesquisas acerca da capacidade de utilização de

água subterrânea salobra pela A nummularia visando avaliar sua influência no

rebaixamento dos níveis freáticos superficiais. Pesquisa levada a cabo com Atriplex

implantada em solos salinos como cobertura vegetal e complemento de ração dos

rebanhos, teve como resultado taxas de transpiração menores que 0,3 mm/dia. Segundo

os autores (Slavichc et al, 1999) isto indica que, embora a erva-sal possa se estabelecer

e crescer lentamente em solos salinos, o impacto hidrológico das plantações desta

halófita é relativamente pequeno, se comparado com os efeitos da precipitação e

irrigação.

Porém, Barrett-Lennard (2002) apresenta dados correspondentes a um perfil

de textura arenosa com nível freático em 1,2 m de profundidade no verão, onde cinco

anos depois de implantada, a erva-sal tinha usado a razão de 25 mm/ano de água

subterrânea. E também de um perfil duplo (areia sobre argila) com nível de água

subterrânea entre 0,50 e 2,00 m onde, depois de dois anos, a erva-sal provocou uma

descida de 0,50 m se comparado com um perfil adjacente não vegetado. Quanto à

71

recuperação de solos salinizados, encontrou que depois de 20 anos a concentração no

solo pesquisado ainda estava em 89 % da inicial, para uma produtividade de A

nummularia de 2 ton/ha/ano (valores que atinge sem irrigação). Ao que se deve

acrescentar os sais acumulados nas folhas, que voltarão ao solo no caso da planta não

ser pastoreada.

O uso de poços da exploração petrolífera para injeção profunda do concentrado

de plantas de dessalinização é um projeto do "Texas Water Development Board" que se

iniciou nesse Estado em 2003. Considera-se que o impacto ambiental seria mínimo,

dadas as condições geológicas, de profundidade e falta de pressurização dos poços, e

que pode até melhorar a qualidade da água neles contida. Porém, os exigentes

requerimentos da licença para este tipo de método de disposição tornam o processo

caro e demorado. O objetivo do projeto é portanto desenvolver embasamento científico

que permita recomendar mudanças para possibilitar a injeção profunda em poços já

explorados (DWR, 2003).

As águas residuais provenientes do processo de exploração de metano em

estratos de carvão (coal bed methane, CBM) são consideradas problema ambiental já

que podem provocar salinização do solo, e as companhias exploradoras têm grande

interesse em atingir um nível de descarga aceitável. Atualmente se utiliza um processo

que combina pré-tratamento com produtos químicos e separação mediante OI, que

resulta em recuperação de parte do fluxo como água de alta qualidade para reuso

agrícola ou industrial. O remanescente é reduzido por evaporação térmica usando o

metano dos estratos como combustível em um concentrador submerso, alcançando-se

assim o nível de descarga zero. Porém, levando em conta a complexidade da

composição dessas águas, o êxito do pré-tratamento requer modelagem detalhada das

mudanças químicas e termodinâmicas do rejeito durante o processo (Tait, 2004).

A utilização de plantas tolerantes aos sais está sendo considerada como

alternativa que, se for bem sucedida pode prover uma ferramenta complementar,

alternativa e sustentável para o manejo das águas residuais de CBM. A hipótese de

trabalho, em etapa de projeto piloto, é que as halófitas consomem o sódio suficiente

para possibilitar a irrigação com os efluentes de CBM. Se pretende utilizar halófitas de

valor comercial e piscicultura intensiva prévio á descarga por irrigação. Considera-se

que esta atividade tem impactos multiplicativos: no caso de águas residuais com baixos

valores de SAR´s as descargas de CBM se tornariam ambientalmente aceitáveis,

72

habilitando grandes áreas para exploração e recuperação; as halófitas irrigadas com

CBM podem constituir um excelente alimento para o gado; as sementes de plantas

nocivas são deslocadas pelo cultivo de halófitas, trazendo também uma diminuição do

conteúdo de sais na superfície do solo e os nutrientes provenientes da aqüicultura

podem aumentar significativamente os rendimentos das culturas (Woiwode, 2003).

Na procura de projetar sistemas eficientes de recuperação energética têm se

proposto para exploração comercial sistemas inovadores, embora de pequena

capacidade. Exemplo disto é o trabalho de Chiaramonti (2000), onde testa a viabilidade

de produção de bioenergia para abastecer uma planta de dessalinização costeira em

área de aridez. Como matéria prima para abastecer o gerador utiliza culturas que

crescem em uma mistura de solo e compost proveniente de resíduos sólidos municipais,

irrigadas por gotejamento com rejeitos de dessalinização. A tecnologia de

dessalinização usada, OI; método de irrigação, gotejamento e as culturas, sorgo doce e

salicórnias. Chiaramonti (ibid) conclui que as salicórnias são indicadas para áreas

áridas isoladas e sob perigo de erosão e estabelece em 135 kWh/ha/ano a demanda

energética para produção de 8.400 m3/ha/ano água para irrigação.

A Opuntia ficus indica, família Cactaceae, possui baixo conteúdo de proteína,

4~6 %, 0,5~2 % de lépidas, é rica em carboidratos, ~6 %, com uma digestibilidade que

oscila conforme a variedade aproximadamente em 60 % nos cladódios novos,

diminuindo nos mais velhos. Tem alto conteúdo de água (~90 %), vitaminas

(fundamentalmente A e C) e minerais (Ca, P e K). Os frutos contêm grande quantidade

de vitamina C (60 mg ac.cítrico/100g de fruto), proteínas(~ 0,8 %); graxas (~0,7 %),

pectinas (~0,19 %); fibra (~0,1 %) e minerais.

A percentagem de sementes oscila entre 2 e 3 %, constituída por proteínas, 5

%, fibra, 56 %, amido, 23 % e aceite comestível, 5 %. A densidade média de plantio

é de 660 unidades/ha e os rendimentos entre 4 e 20 ton/ha. Os rendimentos variam

segundo as técnicas de manejo e de cultivo aplicadas. Uma grande vantagem da tuna é

que seu fruto sem cadeia de frio, tem uma vida útil de 10 a 15 dias, segundo as

condições climáticas (Inta, 2005).

2.7.2 Brasil

2.7.2.1 Estado da pesquisa

73

A utilização das tecnologias de dessalinização para produção de água para

abastecimento público concentram-se no Brasil na região Nordeste, e portanto também

as pesquisas e projetos sobre o tema.

Considerando que, embora vazões médias de 3 m3/h e STD de 3.000 mg/L nos

poços do cristalino, a simples escolha pelo critério de salinidade não era a estratégia

adequada, Vieira e Silva (2000) avaliaram a necessidade de estabelecer estratégias para

formular e implantar um programa de dessalinização para pequenas comunidades do

semi-árido cearense.

Mediante identificação prévia dos problemas e potencialidades das áreas e

possíveis oportunidades e ameaças ao programa, foi definido um conjunto de ações

estratégicas. Destaca-se na proposta, com foco nos projetos integradores, a necessidade

de planejamento e gerenciamento eficiente, que inclui ambiente institucional favorável,

escolha da tecnologia adequada, capacitação de pessoal e participação comunitária em

todo o processo -desde a elaboração do projeto até a administração dos recursos

financeiros-, remarcando o papel fundamental das mulheres rurais, por sentirem mais

de perto o problema da falta de água.

A proposta apresenta um conjunto de linhas de ação convergentes:

conhecimento da realidade local, sustentabilidade econômico-financeira,

desenvolvimento tecnológico e inovação. E dentre os projetos de desenvolvimento

tecnológico e inovação sugeridos estão: desenvolvimento de protótipos de

equipamentos adequados à realidade da região, desenvolvimento de fontes de energia

abundantes no NE, como a eólica e solar e utilização de resíduos do processo de

dessalinização mediante criação de peixe/camarão, irrigação de halófitas e produção de

sais.

Um dos objetivos sugeridos, analisar a viabilidade técnica e econômica da

utilização da Atriplex nummularia na ração a ser fornecida aos peixes criados em águas

residuais de dessalinização -conforme o explicado na secção 2.7.1.- já foi testado sem

sucesso.

Monteiro e Vieira (2003), na mesma linha de procura de critérios objetivos

para definir localização preferencial de equipamentos de dessalinização, trabalharam

sobre um conjunto de 53 variáveis que incluíam aspectos econômicos, sociais e

ambientais de 170 municípios cearenses com poços com níveis de STD acima de 1.000

mg/L. Considerando como variáveis independentes: marca do equipamento,

74

responsáveis do funcionamento, capacidade instalada, distância da fonte, STD do poço,

nível de educação do operador e treinamento deste.

Da análise fatorial foram obtidos sete fatores significativos: nível de atividade

econômica, potabilidade da água definida pelos níveis de dessalinização, nível de

produção, nutrição infantil, saúde (expresso pela disponibilidade de profissionais),

educação (grau de aproveitamento dos alunos e nível de escolarização) e nível de

utilização dos solos agrícolas. Isto possibilitou, a partir de índices absolutos, a

hierarquização dos municípios em classes, segundo a incidência de poços com alto teor

de sal, confirmando a hipótese inicial do trabalho encarado, de correlação entre níveis

elevados de salinização e condições sócio-econômicas de carência.

Vieira, Silva e Chumvichitra (2001) pesquisaram o valor da água para uso

doméstico oriunda de poços subterrâneos em pequenas comunidades rurais do Ceará. Se

considerou o atributo salinidade como um importante fator diferenciador de preço,

partindo da premissa que, por não existir um mercado nas comunidades estudadas, o

valor econômico da água existe na medida em que seu uso altera o grau de bem-estar

destas. Foi utilizado um modelo de característica de bens, CGCM – Consumer Goods

Characteristics Model, e como variáveis: quantidade de sal, preço da água, quantidade

utilizada para uso, tipo de aqüífero, distância recorrida para coletar água, profundidade

do poço.

A relação direta entre preço e distância ficou evidenciada. Esta variável reflete

o custo de oportunidade do tempo e conseqüentemente da renda de oportunidade, visto

que as horas empregadas na coleta e no transporte da água poderiam ser utilizadas na

produção de bens e serviços. Encontraram que um aumento de 1% no teor de sal

deprecia o valor da água em 0,3272 %. Os resultados obtidos podem ser muito úteis

para nortear programas e políticas de dessalinização de água, tanto como para o

abastecimento de comunidades que não dispõem de água encanada em suas residências

e podem orientar uma política de investimentos e de cobrança de tarifas .Destaca-se

para os agentes decisórios que quaisquer medidas de gerenciamento e abastecimento de

água deve ter sentido setorial, local.

A falta de avaliação do desempenho de dessalinizadores em funcionamento e do impacto dos

resíduos sobre o ambiente impulsou a pesquisa de Pessoa (2000), realizada em Canindé, CE, sobre uma

amostra de 20 usinas.

Se determinou TR dos sais e R dos sistemas, custo real da água produzida,

qualidade desta e impacto ambiental do concentrado. Encontrou-se uma recuperação

75

média de 30 % e produção do concentrado acima do esperado, em média 63 % da vazão

de entrada, e valores médios daquele de 5,8 dS/m STD, acima do aceitável para

irrigação sem problemas de salinização do solo. Por estar este valor dentro dos limites

de salinidade de operação dos equipamentos existentes, a proposta do pesquisador é

usar novamente o rejeito para dessalinização, reduzindo o volume do concentrado a

quase 25 % do volume bombeado.

Com base nos valores de vazão de entrada, TR e % de utilização do

concentrado, Pessoa calculou o volume mensal e anual de rejeito para c/dessalinizador.

Multiplicados pelo número (350) de usinas existentes em 2000 no CE, foi obtido um

valor de 1.200.000 m3, volume que daria para abastecer anualmente uma cidade de

18.000 habitantes com um consumo diário per capita de 150 L.

Encontrou-se que dos vinte dessalinizadores pesquisados apenas sete

aproveitavam parte do rejeito (~20 %) para uso animal, combinado com lançamento

direto no terreno; um caso combinado de uso para bebida de animais, criação de peixes

e irrigação de fruteiras (coqueiros e acerola) e outro em que o rejeito foi utilizado para

lavagem de instalações e banho de romeiros. Foram observados impactos tais como:

erosão e salinização de solo, alteração de flora, morte de culturas, proliferação de algas

e aumento de salinidade de águas superficiais quando lançado em açudes e riachos.

A manutenção dos sistemas, um dos principais problemas técnicos com que se

defrontam os usuários dos processos de dessalinização, tem sido facilitada enormemente

mediante monitoramento remoto, que gera informação em tempo real do

comportamento das variáveis de medida. O Laboratório de Referência em

Dessalinização, da Universidade Federal da Paraíba - UFPA, coordenou tecnicamente o

Programa Nacional de Dessalinização da SRH/MMA, sendo responsável pelos projetos

e implantação de sistemas de dessalinização via OI para atender pequenas e médias

comunidades do NE, além de sistemas de grande porte implantados no Espírito Santo e

no arquipélago de Fernando de Noronha. No Laboratório, atualmente responsável

técnico do Programa Água Doce - Sede Zero, foi desenvolvido, entre 2002 e 2004, um

projeto sobre aumento da vida útil de sistemas de dessalinização no campo.

Através do acompanhamento periódico dos sistemas se detectaram como

principais problemas técnicos: pré-tratamento da água bruta, manutenção preventiva,

monitoramento adequado e falta de pessoal qualificado. No intuito de resolvê-los foi

desenvolvido um sistema de monitoramento de baixo custo capaz de gerar informações

76

em tempo real do comportamento das variáveis do sistema. A partir do banco de dados

criado, se elaborou um programa seguro de manutenção visando maximizar a vida útil

dos equipamentos e assim reduzir os custos de produção de água dessalinizada.

Os custos dos sistemas de monitoramento foram estimados entre R$ 400,00 e

R$ 800,00, o qual corresponde a cerca de 4 % do valor de um dessalinizador, devendo-

se considerar também o aumento da vida útil das membranas, estas com preços de

mercado na faixa de R$ 1.600,00 a 1.800,00 (França, 2003).

Segundo Mejía e Vieira (2001) um dos maiores problemas de desempenho dos

dessalinizadores são os altos custos de operação e manutenção. Em pesquisa sobre

aproveitamento de águas residuais provenientes de dessalinizadores encontrou-se que

30 % dos 160 equipamentos distribuídos em pequenas comunidades com água salobra

no Ceará estavam paralisados ou operando precariamente. Diante da pobreza dos

usuários e da dependência com as prefeituras para consertar os dessalinizadores, se

considerou que uma maneira de resolver o problema seria a criação de peixes

utilizando o rejeito, possibilitando a geração de renda e emprego nestes locais.

Assim, o objetivo do trabalho foi adaptar a água salgada a tilápia vermelha,

Oreochromis spp (de 0 a 35.000 ppm) e avaliar o desenvolvimento desta em ambientes

salinos, visando a obtenção de subsídios para a realização desse projeto utilizando

águas residuais de dessalinização. O estudo se desenvolveu em duas etapas: adaptação

das tilápias à água salgada e cultivo experimental em ambiente estuarino. Na etapa de

adaptação submeteu-se os peixes a aumentos gradativos de 5.000 ppm/dia, até atingir

36.000 ppm, e para o cultivo experimental foram instaladas gaiolas flutuantes com

dimensões de 1,2 x 1,0 x 1,0 m em viveiro estuarino. Determinaram-se ganho diário de

peso total e médio, taxa de crescimento específico, sobrevivência e conversão

alimentar, obtendo excelentes valores desta e uma sobrevivência de 100 %. Os

resultados indicam que é possível a criação da tilápia vermelha com retornos

econômicos em locais com água salinizada, desde que os peixes passem por um

processo de adaptação, a partir de estações de distribuição especializadas.

Um projeto sobre aproveitamento de rejeitos de dessalinização foi

desenvolvido entre 1997 e 2001 no Centro de Pesquisa Agropecuária do Trópico Semi-

Árido (CPATSA - Embrapa), em Petrolina, PE. Os sistemas propostos como manuseio

dos rejeitos de OI foram: evaporação com precipitação seletiva dos sais; utilização

77

como meio líquido para criação de tilápias e como água de irrigação para cultivo de

forrageiras halófitas.

Nas amostras de solo submetido por um período de aproximadamente um ano,

à dejeção de dois sistemas (1) e (2) de OI foram determinados CE, pH, resíduo seco,

cálcio, magnésio, sódio, potássio, bicarbonato, sulfato, cloreto e RAS.

O rejeito apresentou CE acima do limite aceitável, podendo provocar

problemas de salinização do solo, e valor de RAS indicando índice de sodificação alto

em (1) e médio em (2). O percentual de cloretos ficou em torno de 90 %, acima do

máximo aceitável de 10 % (Pizarro, 1978, apud Porto et al, 2001). Os rejeitos

apresentaram índices de magnésio (Mg/(Ca + Mg) ´ 100) de 71 % (1) e 62 % em (2),

acima do índice de toxidez do solo, 50 % segundo Pizarro (ibid). Em ambos os casos, a

água do rejeito tive proporção Ca/Mg menor que a unidade, podendo produzir

deficiência nas plantas, caso não haja no solo suficiente cálcio para contrabalançar seus

efeitos (Ayres & Westcot, 1991, apud Porto et al, 2001).

A alta CE dos rejeitos levou os valores no extrato de saturação dos solos acima

do limite de 4,0 dS/m que caracteriza ao solo salino. Os valores apresentados indicam

solos salino-sódicos (Planossolos (1) e salinos (Neossolos (2) (US Salinity Laboratory,

Richards, 1954, apud Porto el al, 2001). Os teores de magnésio na solução de solo

confirmaram o indicativo de intoxicação por este íon específico.

A análise físico-químico da água de alimentação mostrou, através do cálculo

do índice de saturação, a necessidade da utilização de um pré-tratamento. TR e R foram

98,8 % e 20 %, respectivamente. O rejeito produzido, 2.117,6 L/h era derivado aos

tanques de evaporação e o excedente ao tanque de armazenamento.

Trabalharam com tilápia koina, Oreochromia sp, por ser uma espécie de água

doce que adapta-se muito bem em água salgada, e também por características que

favorecem no mercado, cor vermelha e carne sem espinhas e de boa qualidade.

Utilizou-se um tanque de 300 m3 revestido com manta de PVC e 360 tilápias de 3,2 g de

peso médio, com período de cultivo e engorda de seis meses. Foram fornecidos 700 g

diários de ração com 28 % de proteína bruta. A temperatura, CE, pH e resíduo seco da

água foram de medição diária e a avaliação de peso e mortalidade mensal. A utilização

de rejeito -misturado com um 50% de água boa- teve excelentes resultados, permitindo

produzir peixes em concentrações de até 5 g/L de sais (partindo de uma concentração de

rejeito de 8 g/L), com o mesmo desempenho que apresentam em água doce. Após trinta

dias os valores foram 22 g de peso médio e 1 % de mortalidade e 82,03 g e 2 % aos 60

78

dias, respectivamente, índices considerados aceitáveis. A utilização de água salobra

permite o controle de algas que afetam a qualidade do peixe e a diluição possibilitará

mecanismos de recarga.

A forrageira halófita selecionada para este trabalho foi a erva-sal, Atriplex

nummularia. No experimento (I), trabalharam com mudas plantadas em vasos com

capacidade para 10 L, contendo solo coletado na área experimental, sendo observadas

variáveis fisiológicas como fotossíntese, transpiração, condutância e resistência

estomática, potencial hídrico e osmótico e pressão de turgor, e variáveis ambientais

como temperatura do ar, déficit de pressão e radiação fotossintética ativa, potencial

hídrico e condutividade elétrica do solo.

No experimento (II), as mudas do (I) foram retiradas dos vasos e plantadas no

campo. As plantas foram irrigadas por sulco com rejeitos de dessalinização com

concentração salina média de 11,38 dS/m, e cada uma recebeu 75L de água/semana

durante 48 semanas. As salinidades médias do perfil foram de 0,64 e 12,74 dS/m antes e

depois do ciclo do cultivo, respectivamente. A altura média das plantas, após um ano,

foi de 2,20 m e a distância alcançada pelos ramos prostrados no solo, de 1,85 m,

enquanto a produtividade da erva-sal foi de 6.537,0 kg/ha de matéria seca, com teor de

proteína bruta de 18,40 % nas folhas.

A literatura demonstra variabilidade entre 2,9 a 10,0 ton/ha/ano no rendimento

de Atriplex nummularia, principalmente em resposta à qualidade do ambiente de cultivo

(O´Leary, 1986, apud Porto, 2001). Também, essas diferenças são influenciadas sob o

ponto de vista de manejo, condução das práticas culturais e de colheita, como

espaçamento, lâmina d’água, altura e periodicidade de corte.

Considerando-se a condutividade elétrica média do rejeito e a quantidade de

água aplicada durante o ciclo de cultivo de Atriplex, estima-se que foi adicionado ao

solo, para uma densidade de 1.111 plantas/ha, um total de 29.117,00 kg/ha de sais. E a

estimativa da quantidade de sal retirada pelo cultivo da erva-sal é de 1.145,00 kg

ha/ano, para água de irrigação com salinidade equivalente a 11,38 dS/ m ou 7,28 g/L;

portanto, para os tipos de água e manejo usados, a retirada de sais pela erva-sal

correspondeu a 3,93 % do total de sais aplicados pela água do rejeito. Embora pouco

significativa implica uma alta eficiência se comparada com culturas não halófitas. A

idéia inicial de utilizar os sais (obtiveram 40 kg de sal a partir de 5.000 L de rejeito)

para alimentação animal foi inviabilizada pelas altas concentrações de Mg, precisando-

se encontrar métodos mais eficientes de separação de sais.

79

Pesquisa sobre a dinâmica da salinidade no sistema solo-planta sob cultivo de

Atriplex foi levada a cabo em São Bento de Uma, PE (Cabral, 1998). Trabalharam com

três parcelas, utilizando Atriplex undulata e A nummularia e área capinada. As análises

de solo e planta realizadas no transcurso de um ano demonstraram para A nummularia

diferenças sensíveis na umidade do solo e salinidade/toxicidade até 2,0 m do caule e da

planta, incluindo aparente ciclagem de sódio, tendo efeitos limitados no caso da A

undulata pela escassa idade das mudas e água em demasia.

A evaporação solar como alternativa de reuso de efluentes de dessalinização foi

o alvo da pesquisa realizada por Amorim et al (2000). A precipitação seletiva de sais

constou de cálculo do volume evaporado, através de medição da lâmina de água nas

bacias ou tanques, evaporação medida em Tanque Classe A e verificação da

precipitação dos sais e concentrações do rejeito atingidas pela evaporação, através de

aerômetros ou densímetros Baumé.

O peso total médio obtido foi de 36,06 kg e o erro estimado em 0,79 %. O

NaCl ocorreu em todas as faixas e o MgCl2 foi o segundo de maior ocorrência; os sais

sódicos predominaram com um percentual médio de 79,03 %, seguidos dos

magnesianos com 13,39 % e dos cálcicos, com 7,44 %. Baseados nas diferenças

apresentadas em mistura e faixas de ocorrência em relação com a água de mar, estimam

há necessidade de se estabelecer um diagrama específico para os efluentes de

dessalinização.

Sendo o objetivo futuro a viabilidade de utilização dos sais, se faz necessário

avaliar as normas e padrões para o consumo humano; assim como para insumo animal

deve ser observada a tolerância de sais de magnésio que, segundo Pallas (1986, apud

Amorim et al, 2000) tem o seu limite máximo em 0,5 mg/L Mg de magnésio para

caprinos e bovinos.

A avaliação da irrigação de Atriplex nummularia com rejeitos de

dessalinização levada a cabo por Furtado et al (2004) evidenciou a utilidade da halófita

para mitigar os efeitos de lançamento dos rejeitos no solo. Trabalharam com quatro

tratamentos: T1 – terreno natural, recebeu irrigação com rejeito de dessalinização; T2 –

terreno com adubação orgânica (visando simular a situação de uso de rejeito de

dessalinização, oriundo da criação de peixes), recebeu irrigação com rejeito de

dessalinização; T3 – terreno natural, recebeu irrigação com água doce de cacimba,

funcionando como o teste em branco para o primeiro tratamento e T4 –terreno com

80

adubação orgânica, recebeu irrigação com água de cacimba, branco para o segundo

tratamento.

O número de repetições foi de 3 e 12 o total de parcelas, com 16 m2 de área

útil/parcela e 3 m de espaçamento entre os tratamentos, 192 m2 de área útil total e 228

m2 de área cercada e entre 1.500 e 3.500 mg/L de STD a salinidade dos dois poços que

alimentaram em forma alternada um dessalinizador.

Os dados de produção da matéria fresca, peso fresco médio da parte aérea em

kg/planta, evidenciaram que a maior produção média foi obtida pelo tratamento T1,

cujo solo foi irrigado com rejeito com uma CE média de 5.660 mS/cm, sendo de 1.032

mS/cm a CE da água de cacimba. A maior produtividade foi obtida no tratamento

irrigado com rejeito de dessalinização, com valor de 25.000 kg/ha de matéria fresca,

resultados que possibilitam a utilização de Atriplex para mitigar os efeitos do

lançamento de efluentes de dessalinização no solo ou em corpos d’água.

Todavia, a produtividade da Atriplex nummmularia tem sido avaliada quando

irrigada com efluentes tratados de indústria têxtil, mediante comparação com o

desenvolvimento da sabiá (Mimosa caesalpinaefolia Benth) (Silveira Neto et al, 2004).

O crescimento das forrageiras foi comparado em dois tratamentos: com água bruta,

classificada como C2S1, e com efluente final da ETE, classificada como C4S4

acompanhados a cada 5 dias. A sabiá desenvolveu-se melhor irrigada com o efluente

final do que com a água bruta, assim como a erva-sal, que apresentou alta mortalidade

(cerca de 75 %) quando irrigada com água bruta.

O projeto "Usos múltiplos dos recursos hídricos para sustentabilidade do semi-

árido" vem sendo desenvolvido pelas Universidades Federal e Federal Rural de

Pernambuco (UFPE e UFRPE), no marco do Programa Xingo. Tem como objetivo

demonstrar, por meio de áreas piloto, a utilização racional dos recursos hídricos em

condições de restrições de quantidade e qualidade para múltiplos usos, com destaque

para a irrigação familiar, utilizando técnicas poupadoras de água e com manejo efetuado

pelo próprio agricultor. Áreas de uso múltiplo foram implantadas próximas aos poços

instalados no âmbito do Programa Xingó, que já dispõem de dessalinizadores (do

DNOCS). Um banco de proteína vegetal, a partir do cultivo de halófitas, permite

pastagem adicional para bovinos e caprinos e as águas salobras se utilizam também para

piscicultura.

81

Atriplex nummularia foi implantada em área de solo salino, com CE média de

6,03 dS/m. Os solos vem sendo amostrados periodicamente na profundidade de 30 cm e

ao longo das fileiras da halófita, com 5x5 m de espaçamento. As plantas foram irrigadas

com um sistema tipo xique-xique, a cada dois dias, durante 30 min, com uma lâmina

média de 12 mm/dia nos períodos mais críticos, onde a evapotranspiração potencial

atinge os 9 mm/dia. Observou-se aumento da salinidade próximo das plantas, que em 14

meses alcançaram 2 m de comprimento.

Em outro ensaio, que visaba analisar a dinâmica da salinidade em área

cultivada com Atriplex no espaçamento de 5 x 5 m num aluvião, foram efetuadas

amostragens de solo aos 6 e 10 meses após o cultivo, no ponto diagonal entre fileiras e

entre plantas, a duas profundidades de 0-20 cm e 20-40 cm, respectivamente. Os

resultados encontrados demonstram uma ação dessalinizadora de A nummularia com

uma redução mais acentuada da CE do solo, inicialmente na camada superior, aos seis

meses e posteriormente na inferior, aos dez meses após o cultivo (Montenegro et al,

2000).

O trabalho interdisciplinar, centrado na Atriplex nummularia, inclui

microbiologia e bioquímica do solo, analise de potencial de dessalinização, micro-

propagação gerativa, anatomia e adaptação da planta à salinidade e efeito do vegetal nos

animais submetidos a dietas alimentares com halófitas. A pesquisa, sem prazo de

conclusão, é financiada pela Universidade de Chile, Instituto Argentino de

Desenvolvimento de Zonas Áridas (IADZA) e Instituto de Pesquisas Agrícolas de

Pernambuco (IPA).

Métodos para estimar a atividade microbiana em solos do semi-árido são

fundamentais no monitoramento ambiental e recuperação de áreas degradadas. Entre

esses métodos se destacam a avaliação das atividades das fosfatases alcalinas e da

hidrólise do diacetato de fluoresceína, da respiração do solo, da estimativa do carbono

da biomassa microbiana e do quociente metabólico (qCO2) .Investigou-se a atividade

microbiana de solo do semi-árido cultivado com Atriplex nummularia em áreas que

receberam rejeito salino proveniente de dessalinização por OI durante um e três anos,

em comparação com um solo nativo, sem cultivo e não irrigado. O solo cultivado por

três anos e que recebeu rejeito salino apresentou, no período seco, valores de pH, CE e

atividade de hidrólise do diacetato de fluoresceína (FDA) superiores aos das demais

áreas. No entanto, foi observada correlação negativa entre o carbono microbiano e os

82

valores do quociente metabólico (qCO2). A biomassa microbiana e a fosfatase alcalina

também foram superiores no solo cultivado por três anos e que recebeu rejeito salino em

relação ao solo nativo sem irrigação, confirmando o desempenho de plantas halófitas na

melhoria da qualidade do solo sob condições de estresse salino (Pereira et al, 2004).

A erva-sal (A. nummularia ) pode ser considerada como um alimento

volumoso de boa qualidade; no entanto, faz se necessário planejar o consumo, sobretudo

nos períodos críticos de cada ano, levando em conta que deve ser encarada como mais

uma alternativa estratégica para alimentação animal e nunca como única solução

(Pasiecznik et al, 1996; Souto, 2004). A qualidade do alimento depende

fundamentalmente de seu valor nutritivo e da taxa de consumo voluntário, podendo este

tornar-se um fator limitante, mesmo que o valor nutritivo se apresente satisfatório. O

consumo de matéria seca afeta o desempenho animal, uma vez que engloba a ingestão

de todos os nutrientes e determina a resposta animal (Vieira et al, 1996 apud Souto,

ibid).

No intuito de avaliar consumo e digestibilidade aparente de nutrientes em

dietas para ovinos com diferentes níveis de erva-sal (Atriplex nummularia Lindl.) foram

formuladas cinco dietas contendo diferentes níveis de feno de erva-sal: 38,30; 52,55;

64,57; 74,85 e 83,72 %, associadas a melancia forrageira (Citrulus lanatus cv. citroides)

e a raspa de mandioca (Manihot esculenta Crantz) enriquecida com 5 % de uréia. O

nível de erva-sal na dieta influenciou a digestibilidade aparente da matéria seca, a qual

diminuiu de 68,94 para 49,89 %, da matéria orgânica de 68,13 a 43,63 %, da fibra em

detergente neutro de 62,03 para 31,87 % e dos carboidratos totais de 61,98 para 33,25

%. Os resultados obtidos para o consumo e para a digestibilidade aparente da maioria

dos nutrientes revelaram um bom potencial para combinação do feno da erva-sal com a

melancia forrageira e a raspa de mandioca, em dietas para ovinos no semi-árido do

Nordeste (Souto, 2004).

2.7.2.2 Programas em andamento no Nordeste Os programas de abastecimento de água usando a tecnologia da dessalinização

tiveram seu início no Nordeste na década dos 90.

A Universidade Federal da Paraíba (UFPB) está atuando desde 1995 na região

do Curimataú,através do Programa de Estudos e Ações para o Semi-Árido (Peasa).

83

Nessa região, onde é comum encontrar poços com vazões médias de 5.000 L/h, tem-se

implementado o aproveitamento do rejeito de dessalinizadores na piscicultura, criação

de camarão marinho e irrigação de halófitas. O projeto, que inclui 12 famílias da

comunidade de Poleiros, serve como unidade piloto de referência para outras

localidades com características comuns. Os benefícios esperados: geração de emprego

e renda, melhoria na nutrição, diversificação de produtos com valores agregados,

conhecimento de produção em escala comercial, expansão da piscicultura tipo "poço

peixe" e carcinicultura e consciência ecológica através do gerenciamento integrado e

compartilhado da água.

As parcerias foram com a prefeitura municipal de Barra de Santa Rosa,

Programa Emergencial Nordeste do Sebrae/PB, Fundação Parque Tecnológico da

Paraíba - PaqTcPB, Delegacia Federal de Agricultura - DFA e Programa Paraibano de

Tecnologias Apropriadas do Estado - PPTA/PB (Sebrae/RN).

Em Pernambuco, no marco do Projeto Água de Beber, a Companhia Estadual

de Saneamento - Compesa desenvolveu usinas de dessalinização com posto de

atendimento eletrônico. O Laboratório Farmacêutico de Pernambuco - Lafepe monta

os dessalinizadores, enquanto a Compesa, em parceria com as prefeituras municipais, é

responsável da instalação, construção dos abrigos e implantação dos acessórios

restantes.

O posto de atendimento construído em concreto armado pré-moldado para

facilitar montagem e remanejamento possui uma console de controle onde, a partir da

introdução de fichas comercializadas ao preço de 0,50 centavos se liberam 10 L água

potável em bolsas plásticas padronizadas (de distribuição gratuita, e durabilidade

prevista para 6 meses). Neste sistema, que reduz o desperdício e possibilita o

gerenciamento, o custo da água, para um período de 10 anos, é de R$ 0,30/ m3 , contra

R$ 3,00/m3 para carro pipa (Rego Neto e Oliveira, 1998).

Na Bahia, a Secretaria de Meio Ambiente e Recursos Hídricos - Semarh,

instalou em maio de 2004 a primeira usina dessalinizadora com chafariz eletrônico.

Neste caso uma ficha libera 20 L de água permeada. A alternativa objetiva que com a

absorção dos custos de manutenção pela comunidade será possível aumentar a

quantidade de equipamentos implantados, ao tempo de se criar cultura que evite o

desperdício (Semarh, 2004).

84

A Secretaria de Recursos Hídricos (SRH), do MMA, implantou em 1996 o

programa Água Boa, decorrente da necessidade de se ampliar a oferta de água para as

populações carentes residentes em comunidades rurais distantes de sistemas adutores ou

de mananciais superficiais produtores, que possuem sistemas de abastecimento

deficitários, cabendo à exploração e distribuição racional da água subterrânea, a única

alternativa de suprimento de água. Este programa, que finalizou em 2003 tinha, dentre

outros objetivos específicos a instalação de usinas de dessalinização em poços tubulares

que apresentam qualidade de água - físico-química e/ou bacteriológica, não compatível

para consumo humano.

O Programa Desenvolvimento Solidário é conduzido pelo Governo do Estado

do Rio Grande do Norte com recursos financiados junto ao Banco Mundial, para

combater a miséria na zona rural. Coordenado pela Secretaria do Trabalho, Habitação

e Ação Social (Sethas) o Programa foi implementado em 2003 e já beneficiou 25 mil

famílias de 134 municípios do Estado, com aplicação de recursos da ordem da R$ 16

milhões.

Através da assinatura de novos convênios, comunidades rurais de 16

municípios das regiões do Agreste, Trairi e Potengi serão beneficiadas com obras de

infra-estrutura hídrica e incentivo ao setor produtivo e social. Será investido mais de

R$1 milhão em 35 projetos apresentados por entidades comunitárias para obras de

abastecimento de água (instalação de dessalinizador, construção de cisternas e de

poços tubulares), eletrificação rural, construção de centro de treinamento e criação de

pequenos animais (apicultura e caprinocultura) (Serhid, 2004).

O Proágua semi-árido é um subprograma de desenvolvimento de recursos

hídricos para a região semi-árida, coordenado por MMA/ANA/MIN/SIH, em nível

federal, e com coordenações regionais estaduais, cujo objetivo geral é o uso sustentável

dos recursos hídricos. Inclui no seu plano operativo anual (POA 2004), dentre outras

diretrizes: apoiar iniciativas que proporcionem o desenvolvimento de tecnologias de

dessalinização de água, considerando os aspectos ambientais, econômicos e de gestão,

de forma sustentável e apoiar, em trabalho conjunto com SIH/MIN, o desenvolvimento

de modelos de gerenciamento auto-sustentáveis direcionados aos sistemas simplificados

de abastecimento de água.

Desde a década de 1980, já foram perfurados no semi-árido mais de 100 mil

poços, dos quais obteve-se água de alto teor salino, imprópria para consumo. Hoje, a

85

maior parte desses poços está desativada. Estima-se que existem cerca de 2.000

dessalinizadores instalados no país; no entanto, são 1.400 as usinas paradas, um capital

investido muito alto (MMA, 2004).

O Programa Água Doce, lançado oficialmente pelo governo federal em 2004

tem como prioridade a recuperação dos dessalinizadores já instalados pela SRH,

DNOCS, Fundação Banco do Brasil e governos estaduais, entre outros. Numa segunda

etapa se prevê a implantação de novos equipamentos nos municípios de menor IDH e

índice de abastecimento dentro das prioridades do Programa Fome Zero, utilizando

sistemas de reciclagem e leitos de evaporação do rejeito, afim de evitar impactos

ambientais, assim como a instalação de unidades demonstrativas produtivas de

aproveitamento de rejeitos em cada Estado envolvido no projeto.

O programa, que inclui a gestão participativa, organização comunitária, uso de

energias alternativas e programas de recuperação e proteção da biodiversidade local foi,

junto com o Plano de Combate á Desertificação (PAN) declarado prioritário pela

presidência da República.

O projeto está sendo desenvolvido através da SRH/MMA e participam do

comitê gestor dez ministérios e a secretaria de Aqüicultura e Pesca, além dos Estados e

organizações da sociedade civil do semi-árido. Essa ação irá somar-se às diretrizes do

Instituto Nacional do Semi-Árido (Insa), com sede em Campina Grande e

conseqüentemente aos programas Fome Zero e Sede Zero do Governo Federal. Tem

como parceiros, dentre outros, o Ministério Extraordinário da Segurança Alimentar

(Mesa), a Fundação Banco do Brasil, a Petrobrás, as secretarias de Recursos Hídricos

dos Estados do Nordeste, o DNOCS e ONG’s.

O Água Doce tem dois centros de referência. A unidade demonstrativa do

programa em Atalho, em Petrolina, coordenada pela Embrapa semi-árido e inaugurada

em 2003 e o Laboratório de dessalinização da SRH/MMA em Campina Grande -

Labdes, encarregado da operação e manutenção dos sistemas dessalinizadores e

análise da água dos poços, deverá elaborar projetos compatíveis com qualidade e

quantidade da água a dessalinizar no equipamentos atualmente desativados e em

aqueles a implantar.

Se prevê a realização a partir dos planos a serem elaborados pelos núcleos

estaduais do Programa, tendo por referência as diretrizes e critérios de prioridades

definidos no programa geral. A sustentabilidade das unidades produtivas é um dos

86

objetivos a atingir já que, embora o produzido não será comercializado, garantirá a

segurança alimentar das comunidades beneficiadas a partir do aproveitamento dos

rejeitos da dessalinização mediante criação de peixes e produção de halófitas para

alimentação de caprinos (MMA, 2004).

O Rio Grande do Norte foi o primeiro estado a contar com o núcleo estadual

de implementação e gestão do Programa Água Doce, em agosto de 2004, do qual a

Serhid será o organismo responsável pela condução. Para a Secretaria o projeto

federal vem reforçar o programa de dessalinização em andamento, possibilitando sua

ampliação. Em junho de 2004 se levou a cabo a primeira reunião técnica para

determinar futuras ações. Já foi realizada, ministrada por pessoal técnico do Labdes e

da Serhid, uma jornada de treinamento para técnicos de empresas que prestam

serviços àquela no âmbito do projeto Água de Beber, na instalação de usinas de

dessalinização. A intenção da Serhid é nivelar os conhecimentos desses profissionais,

visando um melhor aproveitamento da produção, conforme os critérios técnicos do

Labdes.

Ante a constatação que parte dos problemas de funcionamento das usinas são

devidos à falta de experiência na operacionalização do sistema, ou ainda, pela

substituição do operador por outro sem a devida qualificação, e também, com a

intenção de melhorar o conhecimento e qualificação dos encarregados da operação das

usinas de dessalinização, no mês de outubro de 2004 foi lançado no Estado um

programa de re-capacitação de operadores, visando a durabilidade e eficácia dos

equipamentos. Para dezembro de 2004 já tinham se realizado três cursos de

treinamento, incluindo diferentes regiões do Estado.

No marco do Programa, que beneficiará inicialmente 62 municípios do Estado

que são contemplados com o programa Fome Zero, o governo do RN recebeu o aval do

MMA para levar adiante um projeto piloto no assentamento Santo Antonio de Bancos,

no município de Santa Maria, região do Trairi. Nessa localidade vai ser desenvolvida

uma unidade demonstrativa de aproveitamento de rejeitos de dessalinização para criação

de tilápia e cultivo de halófitas forrageiras do género Atriplex. A unidade vai possibilitar

o aumento da oferta de água e de alimentos para as 57 famílias do assentamento, com a

perspectiva de ir ampliando para todas as usinas de dessalinização do Estado.

87

Pretende-se aproveitar os mais de 300 dessalinizadores instalados, dos quais um

grande percentagem está desativado, embora o RN seja um dos poucos estados do semi-

árido que conta com um programa de manutenção de dessalinizadores, que inclui os 110

implantados pela Serhid. Em nível do Estado fazem parte da parceria a Serhid, a

Secretaria estadual de Agricultura, de Pecuária e de Pesca (Sape), a Embrapa e a UFRN,

com apoio financeiro da Fundação Banco do Brasil.

A Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte – Emparn vai

participar através de um projeto piloto de criação de tilápias e aproveitamento de sais do

rejeito mediante cristalização. Prevêem a implantação de um tanque berçário,

alimentado com águas residuais de dessalinização, de onde os alevinos serão

transferidos para viveiros de engorda, onde permanecerão até despesca. O fluxo será

dirigido logo a viveiros de artemisa, a partir dos quais o concentrado encaminhado a

cristalizadores (Emparn, 2004). O projeto funcionará em forma paralela ao da Serhid,

onde as águas residuais da piscicultura serão utilizadas na irrigação de halófitas

forrageiras.

"Além de ter água boa, o produtor do sertão poderá reduzir o impacto ambiental

do rejeito, produzir cerca de 600 kg de peixe de primeira linha, a cada três meses, e

outros 600 kg de carne de caprinos por ano” (MMA, 2004). Outras 11 unidades

demonstrativas serão implantadas em todos os estados do Nordeste, financiados pela

SRH-MMA, a um custo de R$20 mil, cada. Os pesquisadores da Embrapa Semi-Árido

acompanharão a implantação e realizarão cursos para treinamento dos técnicos

designados para, futuramente, orientar os produtores rurais.

No Rio Grande do Norte tem-se empreendido ações no sentido de dotar ao

estado de uma estrutura capaz de viabilizar um projeto de pesca em águas interiores. Já

foram investidos recursos da ordem de R$ 250 mil na ampliação da estação de

piscicultura de Caicó, que é administrada em parceria com o Departamento Nacional de

Obras contra a Seca (DNOCS), para levar a produção de alevinos de alevinos de tilápia,

carpas e outros peixes de 6

milhões para 10 milhões ao ano. E se prevê que serão investidos mais R$ 8 milhões na

construção de três estações, nas barragens de Umari, Santa Cruz e Armando Ribeiro

Gonçalves, com capacidade para produzir anualmente 30 milhões de alevinos.

Porém, para que essa infra-estrutura funcione de maneira acurada é preciso

organizar o setor, de modo de dar apoio técnico a associações e capacitar gestores e

88

criar legislação específica para regulamentar à atividade e as formas de utilização da

água. A Secretaria estadual de Agricultura, Pecuária e Pesca já iniciou um projeto piloto

de treinamento de mais de 400 pescadores artesanais visando se tornem auto-suficientes

na produção de pescado e até na construção de tanques -rede para criação de tilápia

(Sape, RN, 2004). A Sape vem trabalhando na formulação de legislação específica, mas

pretende discuti-la com todas as colônias de pescadores do Estado antes de enviá-la para

a apreciação da Assembléia Legislativa (Serhid, 2004).

Um projeto de criação de camarão em assentamento foi lançado oficialmente em

março de 2004 no RN, na fazenda Manimbú, no município de Ceará-Mirim, numa

iniciativa da associação do assentamento Nova Esperança II.

A área disponível para o projeto é de 40 hectares. Inicialmente, está sendo desenvolvido

o cultivo em três viveiros de um hectare cada, com 12 famílias sendo beneficiadas

diretamente, nessa primeira fase. Os assentados da fazenda Manimbú estão sendo

capacitados para o manejo e cultivo, contando com o apoio da Emparn (Serhid, 2004).

O Programa de Ação Nacional de combate à desertificação e mitigação dos

efeitos da seca (PAN), lançado em 2004, é um instrumento de planejamento que visa

definir as diretrizes e as principais ações para o combate e a prevenção do fenômeno da

desertificação nas regiões brasileiras com clima semi-árido e sub-úmido seco. O

programa articula os poderes públicos e a sociedade civil, sob coordenação da

SRH/MMA. Conforme as premissas da Agenda 21 e o Plano Plurianual do Governo

(2004-2007), o PAN tem por base três áreas temáticas: redução da pobreza e da

desigualdade, ampliação sustentável da capacidade produtiva e preservação,

conservação e manejo sustentável dos recursos naturais (SRH/MMA, 2004).

No marco do Plano de combate à desertificação, o primeiro Núcleo de

desenvolvimento sustentável (Nudes) no Rio Grande do Norte funcionará nas

comunidades de Cobra, Cachoeira e Juazeiro, zona rural de Parelhas. O projeto vai-se

desenvolver em três vertentes: educação ambiental, medidas jurídicas e propostas

econômicas alternativas visando preservação e geração de renda (Serhid, 2004).

Em fevereiro de 2005 começaram as oficinas de trabalho do Projeto piloto de

combate à desertificação. O projeto, encabeçado pelo IICA e FNMA, vem reforçar os

trabalhos já desenvolvidos pelo PAN e o Nudes e, das prioridades a serem trabalhadas,

no intuito de criar mecanismos de recuperação da área, se destacam conservação de

89

solos, adequação de técnicas de criação de ovinos e caprinos, disciplinamento do uso

dos recursos hídricos e educação ambiental (Serhid, 2005).

O Projeto Dom Hélder Câmara atua no semi-árido nordestino em

assentamentos da reforma agrária e comunidades de agricultores familiares em 60

municípios de seis Estados (PI, CE, RN, PE, PA e SE). A ênfase da proposta é o

desenvolvimento de sistemas de produção agropecuária sustentáveis e, dentro disso,

ganha importância a recuperação de bacias hidrográficas e dos solos. O objetivo é que

experiências piloto bem-sucedidas venham a ter caráter permanente de políticas

públicas para o semi-árido.

Sem ser um órgão financiador nem executor, articula, contrata assistência

técnica, apóia e monitora ações como o manejo da caatinga, agricultura orgânica,

construção e adoção de alternativas hídricas para a região -como cisternas de placa e

barragens subterrâneas-, além de iniciativas educativas que venham a contribuir para a

manutenção do homem no semi-árido.

Sempre em parceria com ONGs, sindicatos e cooperativas, o projeto tem o co-

financiamento do Fundo Internacional para o Desenvolvimento da Agricultura (Fida). O

Fundo Global para defesa do Meio ambiente (GEF, Global Environmental Fund)

aprovou a liberação de US$ 300 mil para que o projeto apresente uma proposta para o

semi-árido, com ênfase no desenvolvimento de sistemas e produção agropecuária

sustentáveis (RN, 2004).

A Articulação do Semi-Árido potiguar (ASA) e ONG´s da região do Alto Oeste

do estado do RN , com recursos do Instituto Nacional de Colonização e Reforma

Agrária (Incra), tem encarado a capacitação de mulheres na construção de cisternas.

Além da capacitação, as cisterneiras receberão treinamento em gestão e gerenciamento

dos recursos hídricos, através do Projeto Dom Hélder Câmara.

A experiência, que partiu de reivindicações das mesmas interessadas, vem

sendo desenvolvida desde mediados de 2004. Além de resolver o problema de

abastecimento hídrico das famílias incluídas, eleva a qualidade de vida destas mulheres,

geralmente as responsáveis por prover a água de consumo para as necessidades

familiares e dar acesso e incluí-las na gestão das políticas públicas (RN, 2005).

90

2.8 Legislação e políticas

2.8.1 Mundo

A utilização de tecnologias de dessalinização de água ainda envolve maiores

custos que os sistemas tradicionais de abastecimento. Daí a necessidade de políticas de

orientação da demanda, de reestruturação para aumento da eficiência do processo e do

estabelecimento de organismos reguladores que monitorem o uso correto da água

dessalinizada (Dabbagh, 2001).

A crise da água nos países das regiões áridas e semi-áridas do mundo pode se

comparar com a crise do petróleo nos países industrializados, que estão adotando

políticas e levando adiante programas de pesquisa e desenvolvimento no intuito de

reduzir a dependência com os combustíveis fósseis e minimizar custos.

Em Israel a Lei de Águas, promulgada em 1959 estabelece a estrutura para o

controle e proteção do recurso sob a responsabilidade dos Ministérios de Agricultura e

de Infraestrutura e do Comissariado de Águas, e inclui previsões para controle da

poluição hídrica, sob responsabilidade do Ministério de Meio Ambiente. A Lei declara

todas as fontes de água de propriedade pública, sujeitas ao controle do Estado e que toda

pessoa tem direito a seu uso, enquanto não provoque salinização ou esgotamento. Em

1971 foram incluídas no corpo do texto da Lei proibições contra poluição direta ou

indireta, a despeito do estado anterior da água; em 1994 foi regulado o uso de sais nos

processos de regeneração por troca iônica, em ordem de reduzir as concentrações dos

rejeitos do processo e em 1995 a exigência de análises químicas e microbiológicas e

zonas de proteção na perfuração de poços de água.

Quanto às disposições que concernem diretamente à dessalinização, em 1997 foi

criada regulação para uso de tanques de evaporação: proibição do uso destes caso exista

uma alternativa econômica e ambientalmente viável para efluentes industriais, bem

como condições e medidas para assegurar a construção e operação sem odores nem

poluição de ar e água. As instruções técnicas incluem uso de duas capas de material de

selado, monitoramento dos equipamentos e processos, limpeza e disposição dos

sedimentos. No caso de vazamento ou risco potencial se requerem medidas específicas,

que incluem informe dos requerimentos e tratamentos.

91

A proibição de descarga de rejeitos nas fontes de água é de 1998 e

regula as descargas provenientes de processos de troca iônica da industria

têxtil, de curtumes, alimentares e de hospitais, em fontes de água e nos

sistemas municipais de esgotamento sanitário. Além de evitar a contaminação

direta dos corpos de água, tenta prevenir o aumento da concentração salina nos esgotos,

exigindo o isolamento dos rejeitos mediante o uso de fluxos separados.

Em 2003 foram promulgados regulamentos que apontam a redução da salinidade

dos esgotos, um dos principais problemas que enfrentam já que os efluentes tratados são

utilizados na irrigação. Os umbrais permitidos, que entraram em vigência a partir de

2004 são 430 mg/L para cloretos, 230 mg/L para sódio, 6 mg/L para fluoretos e 1,5

mg/L para boro. Porém, podem ser diminuídos caso as descargas de efluentes

representem um perigo para o meio-ambiente ou aumentados quando a redução das

concentrações de poluentes pode interferir no processo de produção ou em outros casos

específicos.

Também de 2003, e com vigência a partir de 2004 é a regulação da poluição das

fontes de água e do ambiente em geral pelos impactos da corrosão gerada por esgotos

industriais. Proíbem-se descargas no sistema coletor de esgotos, de efluentes industriais

cujo pH seja maior que 10 e menor que 6, e com limites dados por 6,0 e 9,0 para

descarga em reservatórios, com exceções para casos específicos.

Israel tem explorado politicamente a questão da água, que passou a ser tema de

segurança nacional. E tem-se recusado resolver o conflito com as nações vizinhas

levando em conta as bacias hidrográficas. O que propõe é o incremento do

abastecimento através, entre outras maneiras, de projetos massivos de dessalinização

(Isaacs, 1999). A decisão de dessalinizar em grande escala foi tomada em 2002,

quando as proporções da crise de água ficaram evidentes. Para 2004 as novas usinas,

das quais a maior é a de Ashkelon estarão produzindo 200 milhões m3 de água

adicional/ano.

No entanto, não será suficiente para enfrentar o crescimento anual de 3 % no

consumo urbano. Hoje a água disponível está abaixo do nível crítico de 1.000

m3/pessoa/ano e as projeções indicam que para o 2025 estará no nível de escassez

(500 m3/p/ano). Dentre as soluções propostas: aumentar o número de plantas

92

dessalinizadoras e o volume de efluentes tratados, importação de água, sistemas de

distribuição de água diferenciais, reformas na agricultura (MNI, 2003).

Os graves problemas de escassez de água que hoje enfrentam, a pesar do manejo

centralizado e o planejamento de estratégias para garantir o abastecimento sustentável,

tem a ver, além dos limitados recursos hídricos com as políticas aplicadas na área nas

décadas passadas. Tradicionalmente, e explicável por razões histórico-sociais e políticas

o governo manteve a produção agrícola subsidiando o preço da água, dentre outras

medidas. Isto mudou uma produção voltada unicamente a abastecer as necessidades

locais, para exportações que atingem 1/3 da produção. O que significa que grandes

quantidades de água usadas nesses processos produtivos são exportadas em forma

virtual. Enquanto a agricultura utiliza 60 % da água, isto gera somente 2 % dos lucros; e

o pais importa aproximadamente 6.900 mil/ m3/ano, e exporta 380 mil m3/ano como

água virtual.

Essas importações podem ser uma ferramenta para aliviar os períodos de

estiagem; no entanto, a questão a se colocar é se podem continuar exportando água ou

se, pelo contrário deveriam dirigir a produção para culturas de baixo consumo e

importar o restante. Poderiam-se diminuir os volumes usados pela agricultura mudando

o atual sistema de quotas ou terminando com o sistema federal de subsídios (Yegnes-

Botzer, 2001; Hoekstra, 2005).

Embora se relaciona o problema com a carência de fontes suplementares de

água, a perda de qualidade coloca em risco o uso futuro das existências disponíveis.

Políticas de longo prazo de exploração de água subterrânea e a prática de irrigação com

água salina ou de reuso explicam esta deterioração. Como tentativa de solução ao

problema se utiliza a lavagem dos sais e lamas contaminantes dos aqüíferos mediante

diversas técnicas (Nativ, 2004).

O Egito, onde só a água doce subterrânea representa um 20 % do total do

recurso, não contou com um organismo responsável do manejo dos recursos hídricos

subterrâneos em nível governamental até 1999. A agência criada tem como função a

formulação e implementação de políticas de manejo e desenvolvimento de águas

subterrâneas e recursos relacionados, como a dessalinização, em nível nacional, regional

e sub-regional.

Diferente do reuso de água tratada, que assim como na Arábia Saudita, Síria e

Israel é no Egito amplamente utilizado, representando um 20 % do total, as tecnologias

93

de dessalinização são ainda de uso limitado, porém, em crescente aumento devido à

diminuição dos custos. Em parceria com Holanda está sendo desenvolvido um

programa de dessalinização que tem como objetivo prover conceitos e dados que

possibilitem o desenvolvimento de políticas acorde e como diretrizes, sustentabilidade

ambiental mediante reciclagem e re-infiltração; parcerias público-privado para

exploração, especialmente no setor do turismo, e financiamento privado através de

contratos BOT e BOOT.

O programa objetiva estimular as parcerias entre o setor público e o privado na

exploração de águas salobras que possibilitariam o desenvolvimento de áreas remotas.

Embora o interesse dos investidores em desenvolvimento agrícola, ainda não foram

liberados para exploração devido ao risco de possíveis impactos ambientais. Outro

aspecto a levar em conta é o desconhecimento do potencial dos aqüíferos e das

mudanças a longo praço na qualidade das águas. Entretanto, as pesquisas estão

concentradas na minimização de impactos ambientais e nas opções de disposição dos

rejeitos (Allam et al, 2002).

Na Jordânia, no início dos 80´, os problemas de abastecimento de água

adquiriram dimensão crítica e, diante das estratégias propostas a dessalinização de água

salobra foi identificada como uma fonte potencial para aumento do suprimento. A partir

de 1991 foram realizadas prospecções, encontrando-se volumes apreciáveis de água

salobra (Hadidi, 1999).

No Plano de Desenvolvimento Econômico e Social (1993-1997) se estabeleceu

que um dos principais objetivos de políticas devia ser a regulação do uso para diferentes

propósitos das águas subterrâneas e superficiais mediante avaliação da qualidade da

água subterrânea. No tratado de paz assinado com Israel em 1994 se estabeleceram as

quantidades de água a dessalinizar para ambas as partes. Entretanto, o pais carecia de

políticas, leis e regulação acerca da dessalinização de água salobra e seu manejo, assim

como de padrões para usos e métodos de disposição dos rejeitos (Hadidi, 1999).

Jayyousi (2001) considera que na Jordânia se reconhece hoje a necessidade de

um manejo sustentável dos recursos hídricos, que não será possível conseguir somente

com provisão de infraestrutura física. O conceito de desenvolvimento tem mudado de

uma infraestrutura orientada ao suprimento para uma orientação da demanda,

focalizada em assistência adequada e desenvolvimento das capacidades locais. E na

área de dessalinização é necessária uma política de construção de capacidade de longo

prazo, onde educação e treinamento são chaves. Portanto, recomenda o

94

desenvolvimento de programas acadêmicos de pós-graduação, a concessão de bolsas de

estudo e a consideração do estabelecimento de um centro nacional para operação e

manutenção das tecnologias de dessalinização. Também, a avaliação dos impactos

ambientais e da necessidade de disposição dos rejeitos do processo, condução e

orientação da demanda, dando especial atenção à população pobre e as áreas rurais.

Segundo informação do Ministério de Águas e Irrigação do país, em 2000 o

déficit hídrico na Jordânia era de 297 milhões m3 (MCM), e as projeções, 251 MCM

para 2010 e 408 MCM para 2020. Diante disso tem-se dado impulso ao

desenvolvimento de fontes alternativas, e planejado até 2025 as atividades de

dessalinização, mediante módulos de cinco anos. Conforme legislação criada no

2001, a partir de 2005, prévio à construção de usinas serão realizados estudos de

impacto ambiental, que consistirão em avaliação e definição de fontes de poluição;

capacidade de assimilação do sistema; projeto e implementação de medidas

mitigadoras e monitoramento ambiental e disposição do concentrado salino (Dweiri e

Badrant, 2003).

Além do Ministério de Águas e Irrigação, as agências envolvidas na área de

dessalinização incluem o Ministério de Agricultura, de Assuntos Interiores e Meio

Ambiente, de Saúde, da Indústria, do Turismo, o Conselho Superior para Ciência e

Tecnologia, a Real Sociedade Científica, setor privado e ONG´s. Na Palestina, que tem problemas de falta de recursos hídricos adequados e

contaminação em aumento, a dessalinização de água tenta resolver essas carências. As

usinas instaladas, algumas pelo setor privado, utilizam em geral a tecnologia de OI e

água subterrânea salobra e disposição no solo dos rejeitos, e têm tendo provocado

graves danos ambientais, tanto nos solos quanto nas águas subterrâneas. Tenta-se passar

de uma capacidade planejada de 0,26 MCM para 2001 a 4,5 MCM em 2004 (UN,

2001).

O incremento das secas na última década nos países do Oriente Médio, que

alguns deles resolveram mediante a adoção e/ou incremento dos processos de

dessalinização de água, tem criado uma dependência que vai se traduzir em processos

de degradação em aumento e na concorrência por recursos financeiros. Deve-se

reconsiderar a opção de produção agrícola subsidiada, desenvolver tecnologias mais

eficientes de produção vegetal com menores consumos e redirecionar parte desses

estoques para consumo humano, com orientação da demanda (UN, 2001).

95

No manejo sustentável dos recursos hídricos outro ponto de inflexão está

ocorrendo, no tema da propriedade e administração destes. Bolívia privatizou em 1997

a exploração de serviços de água potável e saneamento, através de um contrato por 30

anos com a transnacional Suez. A política da empresa, de cobrança de altas taxas e de

deixar aos moradores de baixa renda sem acesso à rede distribuidora incitou a reação

popular, que provocou a retirada da empresa do país. Há quatro anos um movimento

similar provocou a saída da norte-americana Bechtel, que operava em moldes

parecidos à Suez e tinha obtido junto ao governo boliviano o direito de exploração das

fontes, inclusive as de uso particular no meio rural. Atualmente Bolívia está em

processo de revisão constitucional e as organizações civis buscam a promulgação da

água enquanto bem público e como direito humano (EcoAgência, 2005).

Em Uruguai, em plebiscito simultâneo às eleições presidenciais, o 65 % dos

votos decidiu a re-estatização dos recursos hídricos, retirando a concessão do serviço

que tinha uma empresa de capitais transnacionais.

2.8. 2. Brasil 2.8.2.1 Recursos hídricos

A moderna legislação brasileira na área de recursos hídricos teve início em

1934, com a criação do Decreto federal n. 24.643/34, ou Código de Águas “para

substituir legislação já obsoleta”. No título I do Código, artigo 5, se consideram

públicas, de uso comum todas as águas situadas nas zonas periodicamente assoladas

pelas secas. No título IV, se estabelecem direitos e limites de utilização das águas

subterrâneas pelos particulares, condições de perfuração de poços e concessão

administrativa para abertura destes. No título VI, correspondente a águas nocivas, se

determina a responsabilidade penal e administrativa dos infratores, que os trabalhos

para restabelecer a salubridade das águas serão executados a custa destes e a

desapropriação no caso de não cumprimento.

A Constituição Federal de 1988 dispõe que todas as águas do Brasil passam a

ser um bem natural de domínio público. Nesta abordagem, são bens dos Estados (art.

96

26) as águas superficiais ou subterrâneas, fluentes, emergentes e em depósito, quando

circunscritas ao seu território.

A necessidade de uma legislação especial para as águas subterrâneas impulsou -a

iniciativa da Associação Brasileira de Águas Subterrâneas (Abas)- a criação do Projeto

de Lei n. 7.127/86, arquivado diante da sanção da Lei 9.433/97.

A Lei 9.433/97, que determinou a Política Nacional de Recursos Hídricos, tem

como princípio básico que a água é um bem de domínio público, constituindo um

recurso natural limitado dotado de valor econômico. No entanto, um movimento

liderado pela Conferência Nacional dos Bispos do Brasil (CNBB) está pedindo que

seja acrescentado, para enfatizar a gestão pública e o controle social sobre as águas no

país: "a água é um bem da União, de domínio público e um direito universal, cabendo

ao poder público e à sociedade sua gestão” (Serhid, 2003).

A Lei 9.433/97 estabelece também que a prioridade de uso é o consumo

humano, o uso múltiplo dos recursos hídricos e que a unidade de planejamento e

gerenciamento de recursos é a bacia hidrográfica. Sendo suas diretrizes gerais: gestão

sistemática; integração da gestão hídrica e ambiental; planejamento com os setores

usuários e articulação da gestão das águas com o uso do solo e com o sistema estuarino

e costeiro.

As bacias terão duas principais fontes de recursos: a cobrança pelo uso da água

e pela poluição dos recursos hídricos. A cobrança insere-se na política de recursos

hídricos como instrumento financeiro destinado à realização da política e se

fundamenta no princípio do poluidor pagador e usuário pagador. Serão os comitês de

bacia, que decidirão, por exemplo, sobre a necessidade de transposição de bacias

hidrográficas, quando e quanto cobrar pelo uso dos rios, das águas subterrâneas e de

reuso, principalmente.

Rebouças (2002) considera que, embora um instrumento legal avançado e

importante, por mais que fale de gestão integrada, na prática, a Lei 9.433/97 coloca em

destaque as águas superficiais. Não há indicação do tratamento das províncias

hidrogeológicas em relação às bacias hidrográficas e nada se fala da gestão da

demanda, ou seja, da otimização dos usos da água disponível -rios, águas subterrâneas

e de reuso, principalmente.

O primeiro marco para a integração das águas subterrâneas e das superficiais

foi a Resolução do CNRH n°15/01, que estabelece diretrizes para gestão integrada das

águas, a indissociabilidade da gestão de águas superficiais e subterrâneas, que a

97

implementação da política de gerenciamento deve partir desse conceito e o

reconhecimento que os limites de aqüíferos não necessariamente coincidem com os das

bacias hidrográficas (MMA, 2004).

A Resolução Conama 020/86 estabeleceu a classificação das águas doces,

salobras e salinas que se encontra em vigência até hoje, assim como os padrões de

lançamento. No art. 1º estabelece nove classes de uso e no art. 2º define classificação,

baseada nos usos preponderantes (sistema de classes de qualidade), enquadramento e

condição (qualificação do nível de qualidade ao longo do tempo e num determinado

momento, respectivamente). Não estão regulamentadas as poluições difusas, nem

definidas concentrações limites de parâmetros de lançamentos de efluentes; a

responsabilidade pelo controle das poluições difusas é dispersa entre os diversos

órgãos que atuam na área e não existe um planejamento integrado entre os órgãos

gestores de meio ambiente e recursos hídricos que assegure resultados na qualidade das

águas em todos os seus aspectos (MMA, ibid).

A Portaria 518/04, sobre normas de qualidade para consumo humano,

estabelece, na seção III, art. 7º, XII, dentre os deveres e obrigações das Secretarias

municipais de Saúde, definir o responsável pelo controle da qualidade da água de

solução alternativa de abastecimento e na seção IV, art. 8º, que cabe a esse responsável

exercer o controle.

No art. 10º estabelece obrigações do responsável por solução alternativa de

abastecimento: apresentação de laudos sobre análise de água, prévio à autorização para

fornecimento; operar em conformidade com normas ABNT e legislação pertinente;

manter e controlar qualidade de água, produzida e distribuída e da fonte; apresentar

relatórios, no mínimo trimestrais; manter registros atualizados; comunicar às

autoridades de saúde pública e informar à população de anomalias identificadas como

de risco e manter mecanismos para recebimento de queixas e adoção das providências

pertinentes.

No estado do Rio Grande do Norte a Lei 6.908/96 instituiu a Política estadual

de Recursos Hídricos, conforme os objetivos da Lei federal 9.433/97. No Decreto

13.283/97 que regulamenta a Lei 6.908- estabelece a "extinção da outorga do direito

de uso dos recursos hídricos" caso de "uso prejudicial da água, inclusive poluição e

salinização".

98

No estado da Paraíba a Lei 4.335/81 dispõe que resíduos em qualquer estado

de agregação, lançados no ambiente, direta ou indiretamente, através de qualquer meio,

inclusive a rede pública de esgotos, só poderão ser despejados prévia autorização do

Conselho de Proteção Ambiental - Copam, após parecer técnico da Superintendência

de Administração do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos da Paraíba -Sudema-PB.

O lançamento de efluentes e contaminantes está regulado nesse Estado através

da Lei 7.033/01, que estabelece a cobrança pela diluição, transporte e assimilação de

efluentes de sistemas de esgotos ou outros contaminantes de qualquer natureza,

considerando a classe de uso em que se enquadra o corpo de água receptor e a

proporção da carga lançada em relação à vazão natural ou regularizada, ponderando-se

dentre outros os parâmetros orgânicos físico-químicos e bacteriológicos dos efluentes.

Os responsáveis pelos lançamentos de poluentes serão obrigados a cumprir as normas e

padrões legalmente estabelecidos, relativos ao controle de poluição das águas.

2.8.2.2 Dessalinização e aqüicultura

No Brasil não existe legislação específica para as atividades de dessalinização e

a disposição de seus efluentes. Porém, a estrutura legal apresentada é um instrumento

jurídico possível de se utilizar enquanto normas específicas não sejam criadas, levando

em conta quais os padrões potencialmente aplicáveis à dessalinização: os que devem

cumprir as fontes de água potável, os aplicados especificamente à água potável e os

que regulam efluentes.

Em trabalho pioneiro no Brasil, Cravo (1997) estabelece uma série de

condições necessárias para a implantação de um programa nacional de dessalinização.

Dentre elas, algumas ainda não implementadas, como a divulgação periódica de

resultados de pesquisas e programas para todos os segmentos da sociedade. Preconiza,

também, compatibilizar as propostas do programa de dessalinização com as políticas

nacionais e regionais e, pela sua vez, com outras ações de Governo.

O Programa de Águas Subterrâneas, lançado em 2001 pela SRH/ANA, objetiva

o manejo integrado dos recursos superficiais e subterrâneos com a participação da

sociedade mobilizada. Dentre as prioridade dos projetos demonstrativos em escala

piloto se inclui: controlar processos de salinização de poços e aqüíferos, promover

99

dessalinização e uso de salmouras e promover práticas agrícolas para aumentar as

disponibilidades e melhoria da qualidade das águas.

O Plano Plurianual de Investimentos 2002 a 2005, do Fundo Setorial de

Recursos Hídricos (MCTHidro, 2001) inclui a dessalinização de água como atividade

prioritária e aconselha investimentos em pesquisa do processo e do adequado controle

dos seus impactos.

No Brasil as atividades aqüícolas estão amplamente desenvolvidas e, conforme

Bursztyn (2002, apud Tiago, 2004) no conjunto da legislação do país verifica-se uma

importante utilização de atos administrativos normativos para a organização da

atividade. O Decreto nº 2.869/98, que regulamenta a cessão de águas públicas para

exploração da aqüicultura e dá outras providências, a Instrução normativa nº 05/01, que

regulamenta a autorização, permissão ou registro de atividades pesqueiras, incluída a

aqüicultura e a Instrução nº 9/01, que regulamenta o Decreto nº 2.869/98. No entanto,

considera que a gestão ambiental desses empreendimentos precisa de maior

desenvolvimento de normas jurídicas; sem esquecer que o grande entrave para o Brasil

desenvolver atividades sustentáveis é o não cumprimento das leis ambientais.

Estima que o ambientalmente sustentável tem predominado nos debates sobre

aqüicultura. Porém, que os estudos ainda estão voltados para os aspectos ambientais

das produções e os aspectos sócio-econômicos são pouco conhecidos e estudados, na

sua opinião, pela falta de pessoas com uma formação multidisciplinar, fundamental

para desenvolver atividades sustentáveis. Vinatea (Comciencia, 2004) coincide com

Bursztyn e considera que além disso a aqüicultura é uma tecnologia de produção "e

produção é igual a dinheiro e dificilmente há preocupação com comunidades carentes".

Madrid (Comciencia, 2004) opina que a aqüicultura pode desempenhar no pais

um importante papel como ferramenta de desenvolvimento, e que é necessário

reconhecer a função da aqüicultura rural não somente no combate à fome, também na

geração de receitas. Considera que um dos grandes desafios no emprego da aqüicultura

para o desenvolvimento das comunidades é a criação de mecanismos eficazes que

assegurem, após a implantação dos projetos, sua auto gestão e continuidade,

permitindo que a comunidade seja capaz de se manter e continuar desenvolvendo-se

por conta própria. Mas recomenda levar em conta que produção não significa

necessariamente acesso aos bens, já que existem estudos mostrando que se aquela fosse

100

direcionada principalmente para a comercialização, as populações de baixa renda

podem no entanto sofrer desnutrição.

101

3. METODOLOGIA

A metodologia utilizada no trabalho foi o levantamento bibliográfico,

basicamente através da internet. Isto devido ao inédito da temática, mas também a

dinâmica da informação nacional e internacional usada como referência.

3.1 Materiais e métodos

A informação foi seqüenciada conforme análise do problema, necessidades e

objetivos, análise dos sistemas, avaliação de cenários e seleção de soluções.

As referências bibliográficas podem se constituir no detalhe dos materiais

utilizados.

O levantamento bibliográfico realizou-se basicamente através da internet.

Procurou-se o fichado de artigos científicos referentes a salinidade, halófitas e

dessalinização, métodos de disposição e legislação referente a rejeitos do processo.

A busca se encaminhou em revistas especializadas na área específica da

dessalinização e nas que tangem ao tema. Priorizaram-se os artigos mais recentes,

devido à rápida perda de atualização da informação de referência numa área de

acelerado avanço tecnológico. Além do aceso a informações de produção acadêmica

foram consultados relatórios técnicos de organismos de pesquisa de diversos países e

igualmente de consultoras internacionais e informação proveniente de organismos

técnicos federais e estaduais brasileiros.

Embora houvesse possibilidade de completar com outras fontes, o aporte mais

importante sobre métodos de disposição provém de relatórios de organismos oficiais

dos EUA, material de referência para muitos dos trabalhos pesquisados. Como também

para regulação da disposição desses rejeitos.

Enquanto a políticas de dessalinização, tema que requer pesquisa acurada, se

realizou uma breve síntese para alguns dos paises dos que se apresentam exemplos de

pesquisa.

No entanto foi realizada uma análise comparativa da informação sempre que

possível na medida em que era apresentada, no capítulo final se discute acerca da

sustentabilidade dos processos de dessalinização e alternativas de manejo dos rejeitos

para a região semi-árida do Nordeste brasileiro.

102

4. ANALISE E DISCUSSÃO

4.1 Gestão e sustentabilidade

Na análise do material apresentado se partiu da idéia que não existe natureza

intocada; a natureza constitui um espelho social e a dinâmica de exploração dos

recursos se sustenta no fluxo e a variabilidade (Weber e Freire, 2000).

Uma das prováveis causas de fracasso de projetos de desenvolvimento tem a ver

com a hipótese que é possível iniciar, do exterior, mudanças na dinâmica social dos

grupos humanos, em função de objetivos setoriais. Porém, desenvolvimento real e, em

particular, desenvolvimento sustentado necessita do envolvimento, interesse e até

entusiasmo da população. Da mesma forma que a cobrança funciona como um

instrumento indutor de um comportamento racional por parte do usuário da água, a

sensibilização é requisito crucial para a mobilização e, conseqüentemente, para a

participação da sociedade na gestão do recurso (Luchini, 2000).

Weber e Freire (ibid) consideram que no campo de gestão dos problemas sócio-

ambientais privilegia-se hoje a gestão de negociação, a busca de soluções negociadas

envolvendo o conjunto de atores sociais implicados. E que uma gestão que deve ser

reconhecida pelos atores envolvidos como uma condição de sua própria sobrevivência.

As soluções pequenas e descentralizadas não têm o mesmo atrativo que as obras

faraônicas que, na procura de criar capacidade de armazenagem, foram realizadas no

Nordeste sem formar parte de um manejo integrado, com resultados previsíveis. A

barragem Ribeiro Gonçalves, a maior do estado do Rio grande do Norte foi enquadrada

como potencialmente eutrófica, com uma carga total afluente estimada de 365.302,6 kg

P/ano, para uma carga máxima admissível de 238.066,4 kg P/ano (Melo Lima e Costa

Lima, 2000). A segunda em tamanho, a barragem de Santa Cruz, recebe através do rio

Apodi/Mossoró, dejetos sem tratamento de 52 cidades, sendo que a estrutura de

saneamento do município de Apodi, onde as águas são represadas, não chega a 1 %

(Serhid, 2004).

As transposições solucionam, no curto prazo, os requerimentos de consumo,

mas se desconhecem, para o longo prazo as conseqüências sobre o meio ambiente,

econômicas e sociais. Não obstante os altos custos que ocasionam, não garantem

103

abastecimento no caso de secas, e efeitos negativos no meio prazo já estão-ocorrendo

em regiões onde foram implementadas, a exemplo da transposição do rio Tajo, na

Espanha.

No Brasil, onde desde os tempos do Império vem-se discutindo a transposição

do rio São Francisco, o atual governo pretende realizá-la, com o objetivo declarado de

aliviar as secas no Nordeste. Mas os dados apontam que, ao contrário do que estima o

discurso oficial,a irrigação consumiria 70 % da água transposta, o abastecimento das

grandes cidades 26 %, e o consumo humano difuso (justificativa maior da obra) apenas

4 %.

Os estados receptores têm água suficiente para suprir a demanda necessária de

cada região e mesmo a demanda potencial para irrigação mencionada no projeto -

131m3/s, para 226 mil hectares - pode ser atendida pela oferta já existente. Todavia, a

disponibilidade de água ainda a alocar para outros usos não é suficiente para o

atendimento da demanda potencial de irrigação na própria bacia. E o rio São Francisco

não teria força suficiente para bombear água até os destinos, o que causaria um

crescimento da demanda de energia elétrica em 6% ao ano (Serhid, 2004).

Na linha de gestão de negociação, o modelo sistêmico de integração

participativa que incorporou a Lei Federal 9.433/97, com tomadas de decisão através de

deliberações multilaterais e descentralizadas, da poder de gestão aos comitês de bacia.

No entanto o comitê de bacia do São Francisco se opõe ao projeto, o Conselho Nacional

de Recursos Hídricos (CNRH) votou a favor.

Segundo Vieira (2002, apud Waldman, 2002) o Nordeste dispõe de

potencialidade hídrica para o atendimento das suas necessidades econômicas, sociais e

ecológicas pelo menos até o ano 2020. Waldman (ibid) estima que as áreas do Brasil

realmente críticas quanto ao acesso à água estão nas grandes e caóticas aglomerações

urbanas, que têm atingido uma situação de compromisso estrutural dos recursos

hídricos, onde os esgotos constituem a causa mais evidente do problema. Conforme

Rebouças (1997, apud Silva, 2000) o problema de água no semi-árido nordestino não é

de escassez, e sim de má gestão. "No Brasil ninguém faz um trabalho para uma política

de águas e, sim para uma política de obras", acrescenta.

104

A China vem enfrentando a seca no seu semi-árido com a construção de

cisternas, um programa que começou em 1995, quando foi priorizado o abastecimento

de água potável e que hoje inclui também a irrigação em escala familiar (Serhid, 2004).

No semi-árido do Nordeste está se desenvolvendo um programa similar, que pretende

implantar um milhão de cisternas de placas pelo sistema de autoconstrução e ajuda

mútua e que pode incluir a todas as famílias do semi-árido com um investimento bem

menor que o da transposição.

Uma cisterna de 12.000 L, quando bem manejada, pode garantir o

abastecimento de água potável para cinco pessoas (considerando-se um consumo de 10

L/pessoa/dia durante oito meses, justamente o período da estiagem). A sua construção é

simples e, se levada a cabo pelo próprio agricultor, em mutirão, o custo é relativamente

baixo, em torno de U$ 235 cada (Francelino, 2002). Entretanto, em 2003 foram

construídas apenas 5.298 cisternas, o que implica que os períodos de estiagem têm que

seguir sendo salvos por médios alternativos (Abner, 2004 apud Comciência, 2004)). A

capacitação de mulheres na construção de cisternas poderia dar novo impulso ou pelo

menos continuidade ao programa, dado o importante papel que estas têm na economia

do uso da água.

Conservação e eficiência no uso do recurso é uma das maneiras mais efetivas de

incrementar o abastecimento, mas o volume “criado” é desprezível ou pelo menos

insuficiente diante da demanda em crescimento constante. Em Israel, um pais

disciplinado no cumprimento de ordenes, o governo tentou sem sucesso campanhas de

redução do consumo de água. Hoje, trabalha-se com medidas compulsivas de aumento

das tarifas e redução das quotas já estabelecidas.

O reuso de efluentes domésticos é uma alternativa vista como segura, e aceita

para irrigação e usos não potáveis. No entanto, o reaproveitamento planejado de água

tratada para consumo humano tem sido rejeitado por diversas razões, as mais

importantes, a incerteza enquanto a segurança e confiabilidade. Além dos problemas de

aceitação, é de alto custo em termos de energia e recursos (NRC, 1998). Em um país

onde 7 milhões de pessoas não tem água encanada, se todas as indústrias brasileiras

reutilizassem a água que compram das concessionárias liberariam cerca de 1,65 bilhão

de litros por dia, suficientes para abastecer constantemente 8,2 milhões de pessoas, e

assim poderiam reduzir as compras de água em até 70 %. E como além dos problemas

de aceitação é de alto custo em termos de energia e recursos (NRC, 1998), somente

105

esse setor está em condições de iniciar a mudança. Porém, no Brasil as percentagens de

reuso industrial estão em apenas 1 % (Serhid, 2005).

A ONU (2004, apud FMRA, 2004) estima que em 2025 a população mundial

será aproximadamente de 8 bilhões, podendo atingir 9,4 bilhões em 2050. Com os 6,3

bilhões atuais a demanda de água em incremento está já ocasionando problemas e, para

aquela data será o maior aspecto crítico a enfrentar. Esta combinação de desafios e

ameaças exige um re planejar enquanto a maneira de coletar, armazenar e distribuir o

recurso água. A gestão da oferta deve incluir flexibilização e seleção criteriosa de

alternativas (Thomas e Durham, 2003).

No semi-árido do Nordeste o gerenciamento integrado dos recursos hídricos

envolve a tarefa de criar uma infra-estrutura para enfrentar os períodos de seca. Abner

(2004) acredita que nenhum programa isolado resolverá o problema mencionado e que

o desafio do semi-árido é aproveitar os períodos favoráveis de chuva. Nesse particular,

pela sua disponibilidade e facilidade de exploração, as águas subterrâneas podem

exercer importante papel, já que o problema da região não reside na escassez de água e

sim na falta de utilização racional do recurso subterrâneo como solução alternativa para

consumo humano e até para irrigação eficiente, e na ausência de políticas para

viabilizar soluções duradouras (Silva, 2000).

Mas para isso é preciso tratar a gestão integrada de aqüíferos, já que, embora a

Lei 9.433 delegue nos Estados a competência pelo controle das águas subterrâneas, um

aqüífero não obedece a fronteiras - e o tratamento recebido pela água em um ponto

pode atingir toda a reserva. A gestão integrada de aqüíferos, junto com a necessidade

de gestão integrada das águas subterrâneas e superficiais, em função dos ciclos

hidrológicos, foi um dos temas de discussão no XIII Congresso Brasileiro de Águas

Subterrâneas, realizado em outubro de 2004, em Cuiabá (MT).

Apesar dos baixos níveis de vazão e qualidade da água, o aqüífero fissural é

um meio produtor importante, que não pode ser desprezado, face aos investimentos na

perfuração de cerca de 50.000 poços tubulares (Silva, 2000) e ao fato de que no

cristalino o poço está mais perto do usuário final. Constitui, muitas vezes, a única fonte

de suprimento hídrico para a população.

Qashu (1994) considera que em regiões caracterizadas pela irregularidade no

abastecimento hídrico a dessalinização é uma opção de abastecimento que possibilita

106

acabar com a incerteza e os altos custos emergenciais associados à seca. E que tem que

se planejar como componente integral da estratégia de manejo de energia e recursos

hídricos. No entanto, Medeazza (2004) estima que as soluções que a dessalinização

oferece são de caráter local e para o curto ou médio prazo. Considera que o que se deve

fazer é manejo da demanda, conforme princípios de recuperação de custos e integração

de aspectos ambientais e socioeconômicos. E marca a diferença entre escassez hídrica

física, de origem territorial e climatológico, e a social, produto de mudança cultural, de

incremento do consumo. Desde esse ponto de vista a sustentabilidade pretendida seria

um processo reflexivo de aprendizagem onde o manejo de demanda tem um papel

fundamental.

Pode-se concordar com esta abordagem -sobretudo diante de dados como os da

UAE, onde a dessalinização aporta representa aproximadamente o 98 % no suprimento

de água para uso doméstico e a média atual de consumo está estimada em 500 L/d (nos

países desenvolvidos, com exceção dos EUA, esta oscila entre 180 e 200 L/d (UN,

2001). E convir que o manejo da demanda é o eixo de todo planejamento holístico; no

entanto, uma meta a atingir em diferentes prazos conforme o nível de desenvolvimento

de países e regiões. Embora a precipitação média anual do semiárido nordestino

ultrapasse os limites marcados por Medazza, a distribuição irregular no tempo e os

prolongados períodos de estiagem permitem enquadrar a região na categoria de

escassez hídrica física. E assim justificar a utilização de tecnologias de dessalinização

como alternativa de abastecimento.

4.2 Sustentabilidade da dessalinização

A sustentabilidade da dessalinização possibilitará, no futuro, a das alternativas

convencionais, como são as fontes superficiais e subterrâneas da água doce. Porém, sua

realização precisa do estabelecimento de objetivos críticos e metas mensuráveis

(USBR, 2004).

Na literatura há coincidência quanto às recomendações para atingir a

sustentabilidade dos processos de dessalinização. Dentre as mais importantes: redução

de consumo energético e reaproveitamento do subproduto; desenvolvimento de

regulação específica dos vertidos; planejamento da demanda no curto, médio e longo

praço e consideração destes processos como parte do balanço hídrico. Também,

107

integrar diferentes tecnologias (que consideram é a única maneira de resolver todas as

necessidades); desenvolver aditivos de pré-tratamento naturais; pesquisar na biologia

da salinidade; utilizar a dessalinização como ferramenta de manejo da salinidade, para

baixar os níveis da água subterrânea e avaliar os erros que levaram ao abandono de

usinas (Arriaga, 2002; USBR, 2004, Medeazza, 2004).

Semiat (2001) faz uma síntese precisa dos problemas e soluções a encarar.

Coincide em que as urgências estão na diminuição dos requerimentos energéticos ou

substituição por formas alternativas e na utilização do subproduto do processo, assim

como na diminuição dos custos de produção. No entanto, que operadores bem treinados

e o controle automatizado das usinas podem resultar na diminuição desses custos.

Considera que a criação de políticas e normas de regulação é imprescindível para

implementar a dessalinização nos sistemas de abastecimento já existentes e que na

ausência de normas internacionais, as soluções deverão ter caráter e consenso local.

As tecnologias de dessalinização podem “criar” água a partir de fontes de uso

impraticável, mediante remoção de uma ampla gama de contaminantes e desta maneira

assegurar a sustentabilidade das fontes convencionais de abastecimento. Porém, não

obstante a tendência dos custos à baixa, continuam sendo um fator de peso,

especialmente os energéticos. Em geral, os esforços têm-se focalizado em baixar os

custos de operação, através da redução do consumo de energia. Dentre as medidas

utilizadas: elementos de membrana mais eficientes que operam com pressões mais

baixas, incremento da recuperação dos sistemas, uso de dispositivos de recuperação de

energia, instalação de sistema informatizado interconectado com a central do sistema

de abastecimento de água, melhora dos controles de pré-tratamento e das técnicas de

limpeza e recuperação de membranas (Glueckstern e Priel, 1999).

Os sistemas híbridos e de co-geração tiram vantagem da sinergia entre geração

de energia e dessalinização. Nos Emirados Árabes, onde está generalizado o uso de

plantas de co-geração isto tem sido possível pela unificação da responsabilidade do

manejo dos recursos hídricos e energéticos em um organismo governamental. O que

não quer dizer centralizar as decisões, mas evitar a dispersão e a superposição.

Pagar pela água é uma questão cada vez mais discutida, e foi incorporada na

nova legislação da UE foi incorporada na Diretriz Marco de 2003 como uma

ferramenta de manejo da demanda. Em Israel, junto com as quotas de uso, as tarifas são

os principais instrumentos de política.

108

Para alcançar a sustentabilidade hídrica das regiões semi-áridas será necessário,

além de desenvolver tecnologia visando ao uso racional e ao reuso de água, efetuar

cobrança pelo uso em situações de escassez hídrica (ANA, 2004). Através da Lei

9.344/97 a cobrança insere-se na política de recursos hídricos como instrumento

financeiro destinado à realização da política e se fundamenta no princípio do poluidor

pagador e usuário pagador. A cobrança é uma das atribuições dos comitês de bacia, que

decidirão quando e quanto cobrar pelo uso dos rios, das águas subterrâneas e de reuso,

principalmente.

No Nordeste se utiliza a implantação dos sistemas dessalinizadores em regime

de parceria, sendo responsabilidade das prefeituras a construção das obras civis,

funcionamento e manutenção dos sistemas e salário do operador. As despesas médias

para funcionamento e manutenção de um dessalinizador com vazão de 1.000 L/h e

salário do operador têm sido estimadas para o estado do Rio Grande do Norte em R$

300 mensais, dos quais a energia leva 1/3. Embora a Serhid estabelece que para a

instalação de um dessalinizador em uma comunidade -que deve ter como mínimo 40

famílias- a solicitação deve partir da prefeitura ou de uma associação comunitária, e a

comunidade ser consultada previamente, existe grande resistência inicial na população

beneficiada em pagar essas despesas. Talvez com razão, se não foram partícipes do

processo.

Desde 1996 existe no Estado um programa de incentivo à criação de

associações de usuários de recursos hídricos. Em 2000 a Serhid declarava 104

associações criadas e 26 comissões provisórias, das quais 31 e 7 respectivamente

correspondiam a usuários de dessalinizadores. Também, que o programa estadual de

manutenção dos dessalinizadores foi modelo para o desenvolvimento do

correspondente no Programa Água Doce (Serhid, 2004).

Porém, os resultados não são diretamente proporcionais ao planejamento. Em

viagens de campo acompanhando uma equipe que realiza a manutenção dos

equipamentos para a Serhid, foi possível observar usinas paradas por falta de

pagamento das contas de energia. As causas, falta de lideranças comunitárias e de

envolvimento da população, que provocam a dissolução das associações de usuários,

caso hajam chegado a se-constituir. Além dos problemas de incrustações nas

membranas, que vão reduzindo a recuperação do sistema, de bombas quebradas e

ninguém que se responsabilize, encontra-se operadores que não realizam nem os

trabalhos mínimos de manutenção por falta de pagamento do salário prometido e, em

109

conseqüência, abrigos e equipamentos totalmente abandonados. Outros declaram não

ter sido treinados, já que o designado inicialmente abandonou a função por falta do

pagamento.

Diante desse quadro considera-se fundamental a compreensão por parte dos

usuários (e funcionários de todo nível das prefeituras) do caráter de recurso não

renovável da água, em termos de disponibilidade para consumo humano, na hipótese de

continuar com os atuais níveis de contaminação e desperdício. E a mudança tem que

começar pelos níveis de condução.

Nesse sentido, a Serhid tem encarado um trabalho de mudança cultural

enquanto a conservação e poupança de água, para concretizar o qual tem convocado

diferentes secretarias e órgãos de governo.A interação é condição sine qua non,

representa economia de recursos e evita superposição de projetos entre os diversos

órgãos.

A importância da integração de políticas e projetos é evidente diante do

acúmulo de programas em andamento na região semi-árida, com objetivos declarados

mais ou menos similares: abastecimento de água potável, em primeiro lugar e

desenvolvimento sustentável como objetivo geral. O programa Água Doce vem a

remediar erros anteriores, dos quais talvez ou mais importante foi a dispersão de

esforços, e partir do que já existe é outro logro. Todavia, precisa não ser conjuntural, e

a continuidade só estará garantida quando esteja respaldado por legislação e políticas.

Yacov e Zemel (2000), analisando o modo em que escassez de água e demanda

estrutural, por um lado, e redução de custos via programas de pesquisa e

desenvolvimento, pelo outro, afetam o desenvolvimento desejado e os estoques de água

dessalinizada, afirmam que a ótima política de desenvolvimento é uma abordagem de

tipo não convencional de aplicação rápida mediante a qual o conhecimento acumulado

através de pesquisa e desenvolvimento possa atingir um alvo predeterminado com

rapidez e continuidade. Consideram uma abordagem desse tipo possibilita a

caracterização de uma política hídrica adequada e também que a natureza renovável do

recurso autoriza um comportamento aleatório dos estoques ótimos do processo.

Esta abordagem parte do suposto que cada projeto é único devido a uma

combinação de variáveis específicas, e que tais devem ser as soluções a aplicar. Se

levado este análise ao plano local, o Programa Água Doce está no caminho certo. Já

que envolve técnicas simples adaptadas á realidade local e um trabalho conjunto de

110

diferentes organismos de governo, que deverá se basear na pesquisa acadêmica

existente na região.

Cravo (1997), em trabalho pioneiro, estabelece uma série de condições

necessárias para a implantação de um programa nacional de dessalinização no Brasil.

Destaca-se, dentre uma série de ações concatenadas, participação das comunidades

desde a fase inicial de planejamento, ficando explícito que, desde que viável, os

equipamentos e a água tratada não serão doados. Capacitação de pessoal, tanto técnico

de nível superior para avaliação, montagem e monitoramento quanto para manutenção,

e operadores, embora considera desejável que o próprio encarregado da manutenção

seja o operador dos equipamentos. E divulgação de informações, um aspecto sempre

postergado, com base em notas técnicas explicativas de circulação em nível federal,

estadual e municipal, decodificando-as para que sejam accessíveis a todos os

envolvidos no processo.

Cursos de capacitação de profissionais no setor de gestão de recursos hídricos,

incluindo dessalinização, foram ministrados já no ano 1998, no marco do Projeto

SRH/IICA /MMA, ante as necessidades surgidas pelo lançamento de programas como

o Água Boa, que incluíam a utilização de dessalinização para abastecimento público no

Nordeste do país. O Programa Água Doce prevê cursos de treinamento de operadores

que incluirão avaliações periódicas e de capacitação de técnicos encarregados da

implantação e manutenção dos equipamentos. Ambos cursos começaram no RN no

transcurso do 2004.

Os aspectos já citados tinham sido descuidados até o momento, da mesma

maneira que na região semi-árida em geral a avaliação periódica de equipamentos

dessalinizadores e qualidade de água permeada, concentração e níveis de rejeito e

impactos deste no meio ambiente. Emfim, o monitoramento do processo todo, prévio à

implantação (Pessoa, 2000). Os resultados estão à vista. O Programa Água Doce vem

suprir a falta de previsão de programas anteriores, já que o objetivo declarado

prioritário é recuperar os mais de dois mil equipamentos quebrados que se estima

existem em todo o Nordeste. "No levantamento que foi feito entendemos que não

adianta implantar novos dessalinizadores, se muitos ainda estão sem funcionamento”,

relata o coordenador do programa em nível nacional em constatação tardia.

111

O próprio governo informa que, a diferença dos programas anteriores de

instalação de dessalinizadores, desta vez a ação deverá obter os resultados esperados

porque, paralelamente, serão realizadas ações para promover "o uso sustentável dos

recursos hídricos, como a gestão participativa na organização comunitária, no uso de

energias alternativas, no desenvolvimento de pesquisas, na recuperação ambiental e na

proteção da biodiversidade" (Serhid, 2004). A sustentabilidade deverá ser garantida

pela participação da comunidade local. Inclusive, na análise do governo, uma das

causas para os fracassos anteriores seria o baixo envolvimento comunitário na

elaboração e implantação dos projetos, além da falta de um programa de manutenção

dos equipamentos que garantisse um destino adequado aos resíduos, gerando impactos

ambientais.

Nos altos níveis de mortalidade infantil no Nordeste, quase três vezes maiores

que a média do pais, as condições inadequadas da água utilizada para beber são uma

das causas concorrentes (Ribeiro, 2003). Pessoa (2000), em pesquisa realizada no

Ceará observou presença de coliformes fecais no total de amostras coletadas. Goldfarb

(2001) avaliando os efeitos da água dessalinizada na saúde pública em dois

comunidades da Paraíba, encontrou, valores acima de 23 NMP/100 mL para coliformes

totais e 1 NMP/100 mL para coliformes fecais, em um dos reservatórios de

armazenagem de permeado. Nas fôrmas de argila utilizadas para armazenamento

domiciliar, da mesma maneira que em barreiros e tanques de pedra, os valores

ultrapassaram os 23 NMP/100 mL para ambas categorias, totais e fecais.

Goldfarb (ibid) atribui a contaminação no reservatório à falta de limpeza depois

deste ficar desativado, situação recorrente na região já que é grande o número de

unidades quebradas. No caso das fôrmas, à contaminação durante o transporte pelo uso

de recipientes mal lavados, introdução de mãos e canecas sujas na retirada diária de

água e falta de tampas, associado à presença de animais nos ambientes. Afirma que

pode agravar este quadro a contaminação direta da água dos poços que abastecem os

dessalinizadores, devido às fossas sépticas, banheiros e cocheiros públicos situados a

menos de 10 m daqueles, tendo encontrado no poço objeto de pesquisa valores

superiores a 23 NMP/100 mL para coliformes totais. Isto explicaria que, não obstante

não houve mais mortes por diarréia infantil em menores de dois anos a partir da

chegada dos dessalinizadores nessas comunidades, a diminuição na ocorrência do

número de doenças não foi significativa.

112

Considera-se, portanto, que desde o ponto de vista da saúde pública o elo mais

débil dos processos de dessalinização se encontra na distribuição, transporte e

armazenamento domiciliar e na falta de limpeza nas instalações da usina e de

acatamento das normas sanitárias.

A aceitação da água dessalinizada pela comunidade se constitui numa variável

de avaliação, embora subjetiva, particularmente significativa, pois a satisfação da

necessidade resulta em bem-estar não só material, também social e psicológico

(Goldfarb, 2001). Levando em conta a função social que vem preencher como

alternativa de abastecimento de água, a viabilidade financeira dos programas de

dessalinização fica amplamente justificada. Porém, a função social não justifica a

implantação sem critério nem analise prévia das características do meio ambiente e

social, a instalação de equipamentos ultradimensionados, como indica Fortunato

(2003), e todo o que aumente indevidamente os custos dos programas. Essa falta de

controle, ou mais exatamente o descontrole na implantação de equipamentos na região

semi-árida tem dado sustento às críticas.

Rebouças (2002) estima que o grande problema dos dessalinizadores é que

precisam de manutenção permanente: as membranas devem ser trocadas

periodicamente, e os fabricantes e vendedores não dão manutenção, serviço que fica

sob responsabilidade das prefeituras. Os argumentos são consistentes e ainda mais

porque a operação e manutenção incorretas reduzem a vida das membranas e do

equipamento como um todo. Mas se os equipamentos são mantidos em condições

adequadas de funcionamento nunca há perda do investido, já que com a chegada de

adutoras a uma comunidade, o dessalinizador é transferido a outra ainda não abastecida

pela rede de distribuição.

A manutenção dos equipamentos está em realidade garantida por um ano, mas

Cravo (1997) estima esse praço insuficiente para treinar o pessoal que ficará a cargo.

Propõe, e incluímos sua proposta nas sugestões desta dissertação, que para futuras

licitações seja incluído no orçamento a manutenção por um período de 3 anos e a

operação contínua do todo o sistema, acrescentando que o ideal seria na licitação fosse

ajustado o valor de produção de determinado volume/mês de água doce, com uma

qualidade especificada.

O primeiro sistema piloto de aproveitamento sustentável de rejeitos de

dessalinização no Estado vai ser instalado no assentamento Santo Antonio de Bancos,

no município de Santa Maria. Situado na mesorregião do Agreste Potiguar, em área de

113

domínio do embasamento cristalino, os poços aí perfurados apresentam vazões médias

de 3,05 m3/h e águas de alto teor salino, com restrições para consumo humano e uso

agrícola. Em oportunidade de ser elaborado um diagnóstico para o Plano estratégico de

desenvolvimento do município, como parte das ações de implantação do Programa de

emprego e renda -Proder, do Sebrae- RN (Sebrae-RN, 1999), a comunidade colocou a

qualidade de água salobra, junto com a falta de água encanada, redes de esgoto e aterro

sanitário, como um dos problemas de saneamento básico a resolver.

Na segunda quinzena de janeiro de 2004 os habitantes da cidade sofreram com

a falta de água devido ao rompimento, pelas fortes chuvas, da adutora Monsenhor

Expedito, que abastece a cidade de São Paulo do Potengi. Santa Maria recebe água

c/dois dias, e o fornecido não estava sendo suficiente, já que o sistema abastece

também um bairro de São Paulo do Potengi. Além disso, as comunidades no percurso

da água fazem ligações clandestinas, diminuindo a vazão. A comunidade afetada

realizou um ato público de protesta e os responsáveis pelo abastecimento se

comprometeram a enviar 10 carros-pipa por dia enquanto aquele não fosse

normalizado.

Os altos custos da água transportada desta maneira inclinam a balança em

favor da dessalinização. O preço da água transportada em carro pipa oscila entre R$

6,00 e R$ 7,00/m3, conforme Oliveira e Barros (2000) e Pessoa (2000),

respectivamente, para Rio Grande do Norte e Ceará, contra R$ 1,30/m3 no RN e R $

1,26/m3 mensais, no CE, para água dessalinizada. Também, embora a Portaria 518/04

do Conama estabelece em 0,5 mg/L o teor mínimo de cloro residual livre para água

potável a ser distribuída em carros pipa, não há um controle sistemático sobre as

condições de transporte da água.

Outro aspecto importante para atingir sustentabilidade dos sistemas

dessalinizadores, visto que a manutenção destes é um dos principais problemas que

enfrentam os usuários, é o controle automatizado das usinas. Os grandes consumidores,

países do Meio Oriente, EUA, Espanha, Austrália e outros, utilizam de maneira

habitual o monitoramento remoto, indispensável para o manejo de plantas de grande

porte.

No Laboratório de Referência em Dessalinização-Labdes, da UFPA foi

desenvolvido um sistema de monitoramento, de custo estimado em 4 % do valor de um

dessalinizador, e a partir do banco de dados criado elaboraram um programa de

114

manutenção visando maximizar a vida útil dos equipamentos e assim reduzir os custos

de produção. Nesse custo estimado deve-se considerar também o aumento da vida útil

das membranas, com preços de mercado na faixa de R$ 1.600,00 a 1.800,00 (França,

2003). Isto será incorporado à comunidade através do Programa Água Doce, já que o

Labdes é o responsável tanto da análise de águas como da operação e manutenção dos

sistemas dessalinizadores do projeto.

4.2.1 O problema da salinidade: corrigir ou conviver?

A salinidade é uma característica tanto de solos geneticamente salinos,

halomórficos ou halobiomas, como os Planossolos nátrico-sálicos, quanto dos

Neossolos flúvicos, que podem apresentar problemas de salinização induzida. As

práticas de drenagem, onerosas e de baixa relação custo-benefício, podem não ser

possíveis no caso de Neossolos litólicos no semi-árido (Oliveira, 1988).

A salinização secundária é um problema em escala internacional que, na

ausência de um re desenho dos sistemas agrícolas nas terras áridas, irá-se

incrementando (Barret-Lennard, 2002). No Nordeste, as altas salinidades em aqüíferos

fissurados e aluviões são fator limitante para o desenvolvimento da agricultura em

pequena escala (Silva, 2000).

É essencial, portanto, o desenvolvimento de sistemas agrícolas para solos e

águas salinas e isto implica tanto um diagnóstico das potencialidades dos recursos

físicos, biológicos e econômicos e formulação de estratégias com alvo na

sustentabilidade, quanto a tomada de consciência das comunidades acerca das

perspectivas da agricultura em meios salinos/salinizados. Porque, como recomenda

Barrett-Lennard (ibid), a salinização não marca o final dos sistemas viventes.

O conceito de utilização de soluções “brandas”, que se contrapõem às “duras”

até agora em vigência envolve uma nova aproximação no uso da água, que implica

aumentar a produtividade mediante o reuso antes que a procura de novas fontes de

abastecimento. Têm como objetivos: uso eficiente, distribuição eqüitativa e

sustentabilidade de operação através do tempo, e, além da integração das comunidades

nas decisões, sustentam o princípio de restaurar o balanço de massa fazendo

preservação e reuso no local de utilização (Gleick, 2003).

115

Para derrubar as barreiras que impedem adotar estas práticas é necessário mudar

os planos centralizados tradicionais, os padrões de certificação profissional e a

regulamentação ambiental, desenvolver processos de integração ativa da população e

evidência científica acerca da efetividade da relação entre esses sistemas não

estruturados e a saúde pública, ainda em discussão (DWR, 2004).

Conforme o USBR (2003), embora a dificuldade de encontrar opções de

disposição do concentrado salino que não coloquem em risco a sustentabilidade das

fontes de água, no futuro as usinas dessalinizadoras deverão se projetar de maneira de

diminuir a produção desse concentrado ou encontrar opções para sua utilização. O

concentrado, que tem sido considerado um resíduo industrial traz o paradoxo de que a

maior eficiência do sistema, mais alta é sua concentração (Ahmed, 2001). Reduzir o

volume não elimina o problema, somente concentra a salinidade. Porém, variando o

enfoque e considerando-o como sub-produto do processo, a alta concentração deixa de

ser um fator negativo e se transforma em alternativa de produção.

A utilização conceitual e legalmente correta do subproduto da dessalinização

consiste em considerá-lo como uma oportunidade de manejo de água para agricultura,

meio de criação e/ou outros usos e não como um problema de disposição de rejeitos. O

desenvolvimento de novas técnicas de manejo do concentrado, que consideram a

disposição, redução de volume e posterior uso permitirá aumentar o fornecimento total

de água, assegurar a sustentabilidade de abastecimento e adequar o recurso reciclado

para novos usos, mantendo os custos em níveis razoáveis.

O DWR (2004) propõe como usos do concentrado: irrigação de halófitas,

aqüicultura; produção de sais, recuperação de energia, construção de wetlands, lavagem

e reparação de canais, recreação; métodos de disposição que não provoquem impactos

nos ecossistemas.

Os rios do estado do Rio Grande do Norte apresentam crescentes níveis de

poluição, atribuíveis às águas servidas de fazendas, industrias, viveiros de camarão e

esgotos das populações ribeirinhas. Entretanto, os moradores continuam usando os

cursos de água para banho de animais e lavado de roupas ou veículos. Num trecho do

rio Piranhas/Açu entre Itajá e Macau, o Ibama, no intuito de preservar a qualidade de

água para consumo humano, proibiu em dezembro de 2004, lavagem de roupas,

veículos e banhos. A população reagiu pedindo a construção de lavanderias públicas.

Também mulheres do MST, numa pauta de reivindicação que apresentaram a

116

governadora do Estado no início deste ano, pedem, além de sementes e galpões,

ambulâncias, escolas e cursos de capacitação, poços, dessalinizadores, e lavanderias

coletivas.

Os rejeitos de dessalinização podem ser utilizados para este propósito, com

custos acessíveis. O que já vem acontecendo, sendo prática habitual das mulheres que

moram na proximidade de uma usina dessalinizadora lavar as roupas com a água

salobra de alimentação ou com o concentrado salino.Também, podem se instalar com

custos mínimos pequenos empreendimentos de cria de tilápias, onde os camarões, que

precisam de um manejo acurado, podem ser utilizados simplesmente como depuradores

das águas servidas e também como alimento para os peixes. A irrigação de halófitas

forrageiras fecha o ciclo, eliminando o problema de disposição das águas residuais de

dessalinização e criação.

A aqüicultura em zonas áridas se beneficia pelos altos níveis de radiação solar,

excelentes para as algas e invernos cálidos e temperatura morna da água, exigências de

peixes e crustáceos, diminuindo assim os investimentos e possibilitando a concorrência

nos mercados locais e internacionais, se o objetivo for a comercialização. Também, se

compararmos com a produção agrícola, a aqüicultura requer mínimas superfícies para

seu desenvolvimento. Além destes fatores, os investimentos ficam minimizados

levando em conta que preserva dos riscos de desertificação por salinização.

A criação de crustáceos e o cultivo de algas unicelulares de valor comercial têm

demonstrado ser lucrativos em regiões do mundo com características similares às do

semi-árido do Nordeste. Em Israel peixes e crustáceos se utilizam para consumo local e

algas e seus derivados para exportação. Mas, a diferença da cria de tilápias e utilização

das águas residuais na irrigação de halófitas, estes sistemas precisam de um maior nível

tecnológico, manejo acurado e estabelecimento de redes de comercialização.

O cultivo de tilápias em ambientes salinos possui um grande potencial em

regiões costeiras tropicais e áridas, onde a água salina ou salobra é abundante e os

reservatórios de água doce escassos, ou existe concorrência por esta entre agricultura e

aqüicultura (Chaudhary, 1999). São organismos que podem ser explorados sob

diferentes sistemas de produção, evidenciando sua adequação à realidade do semi-

árido que apresenta-se diversificada ao mesmo tempo nos tipos e teores de sais.

Porém, mínimas especificações de manejo tem que ser respeitadas.

117

Segundo a Emparn (2004) o rejeito de um dessalinizador com produção

equivalente aos instalados no RN pode abastecer dois tanques de peixes de 330 m3,

cada, que irrigam um hectare de erva-sal, que por sua vez alimenta de 60 a 80 caprinos.

E a erva-sal ainda pode ser armazenada como feno. A utilização de água salobra

permite o controle de algas que afetam a qualidade do peixe e a diluição possibilitará

mecanismos de recarga (Porto et al, 2001). . Na falta de um sistema de irrigação

controlada o manejo forrageiro das culturas soluciona o problema (Brown e Glenn,

1999; Brown, 2001).

A participação da Emparn no Programa Água Doce através do projeto de

criação de tilápias e artemia e produção de sais garante assessoria técnica

especializada. E a produção de alevinos nas estações de piscicultura

instaladas nos açudes no Nordeste pode abastecer os empreendimentos de

criação de tilápias para uso sustentável do rejeito. No Rio Grande do

Norte a estação de piscicultura do açude Itans vai ser revitalizada para

aumentar sua produção de 6 para 10 milhões de alevinos/ano.

A produção aqüícola não precisa de grandes áreas para o seu desenvolvimento;

porém, levando em conta que utilizando práticas adequadas de manejo os limites

estarão dados pelo potencial hídrico salino subterrâneo, envolvem também a exigência

de avaliação e monitoramento dos recursos existentes.

Madrid (Comciencia, 2004) opina que a aqüicultura pode desempenhar no pais

um importante papel como ferramenta de desenvolvimento, e que é necessário

reconhecer a função da aqüicultura rural não somente no combate à fome, também na

geração de receitas. Considera que um dos grandes desafios no emprego da aqüicultura

para o desenvolvimento das comunidades é a criação de mecanismos eficazes que

assegurem, após a implantação dos projetos, sua auto gestão e continuidade,

permitindo que a comunidade seja capaz de se manter e continuar desenvolvendo-se

por conta própria. Mas recomenda levar em conta que produção não significa

necessariamente acesso aos bens, já que existem estudos mostrando que se aquela fosse

direcionada principalmente para a comercialização, as populações de baixa renda

podem no entanto sofrer desnutrição.

118

A recomendação da irrigação de halófitas (Glenn et al, 1997) como opção para

o manejo do concentrado salino subproduto de dessalinização nas instalações atuais e

em projeto tem quase uma década. Dentre os múltiplos usos das halófitas, pode-se

citar: forragem, alimento humano, matéria prima industrial e medicinal; biofiltros na

aqüicultura, atuando como drenos e na recuperação de solos degradados; bem como

biomassa para energia renovável; na fixação de dunas, como cortinas quebra-ventos,

cobertura em campos de golfe e espaços públicos e como ornamentais.

Sua grande produção de biomassa é utilizada também como lenha, para

obtenção de metanol e laminados. Na alimentação humana utilizam-se as folhas de A

.nummularia, semelhantes ao espinafre, e também os brotos de Salicornia sp., tipo

aspargos. As sementes podem ser utilizadas para extração de óleos vegetais, e se obtém

frutose a partir de espécies suculentas. O guayule (Parthenium argentatum) é fonte de

borracha anti-alérgica e o resíduo pode ser usado na impregnação de postes para

aumentar a resistência às térmitas. Como ornamentais, unem efeitos estéticos aos

antierosivo e de quebra-ventos.

Nos solos salinizados, que geralmente perderam a cobertura vegetal e também

a estrutura, por causa do sódio, os benefícios são múltiplos: alimentício, estético, anti-

erosivo, formador de estrutura, facilitador de drenagem e precursoras de culturas não

halófitas. As halófitas contribuem na redução das perdas hídricas nos solos: a utilização

de cobertura morta em uma camada de 1 cm exerce igual proteção que uma floresta de

30 anos, e diminui a temperatura de solo em até 8º C (Dhein, 1982, apud Hervé et al,

2002).

No tratamento de efluentes de produção animal, como as águas residuais da

aqüicultura, tem-se obtido 99 % de remoção de P total e 98 % de N total, como nitrato.

Quando a acumulação de selênio vira problema Salicornia sp. tem demonstrado maior

poder de volatilização que os tanques de evaporação.

4.2.1 Criação de um ecossistema salino sustentável

Em determinados casos os rendimentos atingidos em condições de salinidade

utilizando halófitas podem se comparar com os obtidos com culturas sensíveis aos sais

em solos não salinos. É o que se conhece como agricultura salina sustentável ou bio-

salina, que trabalha com sucessões sustentáveis construídas mediante o encadeamento

119

adequado de culturas. Quando irrigadas com águas residuais de drenagem agrícola a

sucessão salina sustentável inicia o ciclo com as culturas sensíveis e, na medida que os

sais vão se concentrando nas águas de drenagem, se irrigam culturas progressivamente

mais tolerantes, reduzindo deste modo o volume de rejeito para disposição final

(Blumwald et al, 1999).

O manejo integrado que possibilitará a criação de um ecossistema salino

sustentável se fundamenta em visão abrangente do sistema, monitoramento e retro-

alimentação.

Conforme a Emparn, considerando a dinâmica agrícola do Rio Grande do Norte

e os problemas do setor, as áreas que demandam maiores esforços da difusão de

tecnologia são: estocagem e armazenamento de forragens estratégicas para o rebanho

na época seca e a caprino-ovinocultura (Emparn, 2004).

As espécies de Atriplex são reconhecidas como forrageiras resistentes a seca e

salinidade e têm um grande potencial agronômico. Com exceção dos altos conteúdos de

cinzas, se comparam favoravelmente com a alfafa. A maioria das espécies de Atriplex

apresentam dificuldades em germinar sob condições naturais, médias de 12-22 % de

conteúdo protéico nas folhas, boa regeneração depois de pastoreio e níveis de

tolerância aos sais acima de 30-35 dS/m com precipitação anual mínima. Atriplex

nummularia Lind., a erva-sal é um alimento volumoso de boa qualidade, mas seu alto

teor salino, que leva a aumentar a demanda de água do gado faz necessário planejar o

consumo, sobretudo nos períodos críticos de cada ano, e considera-lo como mais uma

alternativa estratégica para alimentação animal e nunca como única solução.

Opuntia fícus indica, a palma forrageira é uma espécie de crescimento rápido e

que sob condições tradicionais de cultivo, escasso ou nulo manejo e sem irrigação pode

começar a produzir frutos e forragem no terceiro ano de implantação (Inta, 2005). Esta

cultura, que é considerada pelos produtores da região semi-árida do Nordeste como

uma grande aliada nos períodos de estiagem devido ao seu alto conteúdo aquoso, tem

baixo valor protéico; porém, uma dieta combinando palma e halófitas equilibra as

relações nutrientes/água.

Pesquisa realizada acerca da utilização de espécies do gênero Atriplex e de

Opuntia como forrageiras encontrou falta de aceitação dos rebanhos ao consumo das

halófitas a campo; diante dos altos teores de sais destas, preferiram a palma. Como nos

120

animais entabulados não houve problemas de palatabilidade, concluiu-se que a

associação funciona integrando Atriplex à dieta em forma de feno (Pasiecznik, 1996).

No Nordeste tem-se tentado o enriquecimento protéico da Opuntia fícus indica

mediante fermentação de substratos, utilizando para isso o fungo Aspergillus avamori,

(Suassuna, 1996). Mas é possível se obter de maneira mais simples por

complementação mútua através do estabelecimento de sucessões salinas sustentáveis.

O feno de Atriplex nummularia Lind. pode também se associar com melancia forrageira

(Citrulus lanatus cv. citroides) e raspa de mandioca (Manihot esculenta Crantz)

enriquecida com 5% de uréia, com excelentes resultados (Embrapa, 2004, Souto,

2004).

Talvez o semi-árido esteja requerendo uma revisão do seu potencial produtivo,

baseada na utilização integral das espécies animais e vegetais adaptadas a seu médio,

usando tecnologia de baixo custo e aplicação simples. A palma, utilizada no Nordeste

somente como forrageira, em outras regiões do mundo é uma alternativa múltipla de

produção intensiva. Originária do México, esta cactácea tem aí um aproveitamento

integral que vai desde o medicinal até o forrageiro e inclui, no rubro alimentício,

saladas e picles com as folhas. Quanto ao fruto, se consome fresco, em calda, em passa;

doces, geléias, polpas para sorvetes e iogurtes, sucos, bebidas alcoólicas e vinagre.

Também na fabricação de álcool, combustível sólido, xampu, cremes, xaropes,

descongestionantes, diuréticos, corantes. E a espécie é fixadora de solos, quebra ventos

e fertilizante. Uma grande vantagem para um manejo simples de comercialização é que

o fruto tem uma vida útil dentre 10 e 15 dias, conforme o clima e que seu mercado

como produto exótico praticamente não está explorado (Inta Rio Seco, 2005).

No deserto de Negev, em Israel, foi iniciado em 2003 um projeto de reúso de

rejeito de dessalinização na irrigação de culturas tolerantes. O projeto tem, além do

objetivo prioritário de evitar impactos ambientais, o de solucionar o incremento da

demanda de alimento mediante aqüicultura intensiva e utilização da água de reciclagem

dos viveiros na irrigação de culturas de valor agrícola.

Oliveiras e cítricos irrigados com os efluentes dos viveiros ou com água salobra

do subsolo têm apresentado alta produção sem comprometimento da qualidade.

Tomates para conserva são produzidos com águas subterrâneas dentre 3 e 5 dS/m e,

usando irrigação por gotejamento em solos de textura meia ou leve conseguem

produzir com águas de salinidade acima de l8 dS/m, minimizando os riscos de

salinização. A produção de tomates e melões, em especial, é de mais alta qualidade

121

(frutos mais firmes e duros) quando irrigados com água salobra (Semiat, 2000). E a alta

qualidade unida a uma produção fora de temporada da condições ideais para

exportação. Em Israel a utilização de culturas de alto valor no mercado compensa os

altos investimentos em tecnologia que requer o desenvolvimento de uma agricultura

irrigada sustentável.

Porém, estão reconsiderando se um pais que tem que importar água em

quantidade equivalente a 6.900 m3/ano. pode continuar exportando água em forma

virtual. A importação de água em forma virtual pode ser uma alternativa de suprimento,

aliviando a pressão sobre os recursos dos países importadores. Mas este comercio

virtual traz consigo relevantes questões acerca dos seus possíveis impactos, que podem

contribuir significativamente nas mudanças dos sistemas hídricos regionais e portanto

na anunciada mudança climática global.

Sendo as metas do Protocolo de Kyoto, para um primeiro período, cortar as

emissões de gases que provocam o efeito-estufa, pelos países em desenvolvimento,

entre 2008 e 2012, os volumes de água trocados neste comercio virtual têm começado a

ser objeto de análise nos países envolvidos (Hoekstra, 2005).

A utilização do concentrado salino subproduto de dessalinização no semi-árido

nordestino tem outro alvo. Nesta etapa inicial dos projetos em andamento visa mitigar

os possíveis impactos da disposição dos rejeitos, em primeiro lugar e a criação de

empreendimentos produtivos de agricultura e aqüicultura de subsistência, em segundo.

A geração de renda como objetivo de médio ou longo praço precisaria de estudos

prévios de viabilidade, criação de infraestrutura de produção e comercialização,

financiamento através de linhas de crédito accessíveis e acompanhamento técnico

através do tempo.

Dentre a mitigação dos impactos, o efeito protetor contra a erosão dessa

cobertura vegetal que se pretende criar, e também a fixação das populações no campo,

são objetivos que vem a interagir de maneira direta e indireta, respectivamente, com os

de luta contra a desertificação. E que podem se atingir com um mínimo de

investimentos, encaminhados mas que nada à educação ambiental e monitoramento dos

processos, já que pode-se fazer uma reconversão de infraestrutura existente, caso dos

tanques de evaporação em tanques de cria, provisão de alevinos através das estações de

piscicultura da região e se obter variedades nativas tolerantes à salinidade a partir de

interconsulta nos institutos de pesquisa e de levar em conta o saber popular.

122

Mas "encontrar a planta certa" é muito mais que a descoberta de aquelas que

podem sobreviver sob as condições climáticas locais. Nas discussões acerca de

transferência de tecnologia geralmente não é levada em conta a importância da

aceitação popular; no entanto, estima-se que as culturas a introduzir têm que ter

capacidade de adaptação tanto em termos econômicos quanto sociais (Imfa, 2000). A

produção de culturas, embora só seja para melhorar a qualidade da alimentação da

população do interior pode ser possível, adequando estas ao tipo de solo e nível de

salinidade da água disponível.

Halófitas usadas na alimentação humana são cultivadas em outros países. A.

patula, A hortensis, A triangularis e outras espécies anuais que têm em comum a forma

triangular das folhas, usam-se na preparação de saladas, porém, precisam ser

cozinhadas para destruição dos oxalatos que contêm (Yensen, 1993). A avaliação, para

consumo humano, das características nutricionais e sensoriais (cor, sabor, textura e

aceitabilidade) de A triangularis realizada mediante comparação com espinafre e

mostarda verde demonstrou que, embora os moderados conteúdos de proteínas, ácido

ascórbico e vitamina, enquanto aos atributos sensoriais a resposta foi similar à

espinafre e maior à da mostarda. Somado ao conteúdo elevado de Na+, que elimina a

necessidade de adicionar NaCl na preparação do alimento, faz de A triangularis uma

alternativa alimentar interessante para regiões do mundo onde salinidade e

desertificação são limitantes de produção (Islam et al, 1987).�

O objetivo geral de produção sustentável pode e deveria incluir objetivos de

longo praço de maior alcance, como desenvolvimento da produção comercial de

variedades halófitas nativas para outros usos, além do forrageiro. Medicinal, por

exemplo, ou para produção de biocombustíveis. Em nível mundial está

adquirindo força um novo paradigma energético, motorizado pelas

energias alternativas, no curto e médio prazo pela necessidade de

contribuir com as metas de redução de gases de efeito estufa, no intuito de

mitigar as conseqüências negativas da mudança climática. O objetivo de

longo prazo é encontrar combustíveis que substituam o petróleo.

O semi-árido do Nordeste em geral e o estado do RN em particular têm um

enorme potencial para o desenvolvimento de energia eólica e solar.Dessalinizadores

123

que utilizam energia solar funcionam já no Nordeste, mas não existe pesquisa acerca do

uso da energia eólica aplicada aos sistemas.

Um sistema de dessalinização acionado exclusivamente por energia eólica tem

sido desenvolvido no Instituto Tecnológico de Canárias, Espanha, encaminhado a

avaliar viabilidade de operação mediante essa única fonte, assim como quais das

tecnologias de dessalinização se adapta melhor a essa intermitência, os efeitos sobre o

volume e qualidade da água produzida e vida útil dos principais componentes do

sistema. O primeiro objetivo foi resolvido positivamente e os ensaios iniciais

indicariam que a OI é a tecnologia que funciona melhor com a energia eólica como

fonte única (Carta, 2003).

No trabalho de Chiaramonti et al (2000) é testada a viabilidade de produção de

bioenergia para abastecer uma planta de dessalinização, utilizando como matéria prima

para abastecer o gerador culturas halófitas que crescem em compostado de rejeitos

municipais, irrigadas por gotejamento com efluentes de dessalinização.

Isto pode parecer de difícil aplicação em comunidades carentes do semi-árido,

não somente pelas despesas que implica a utilização de um gerador bioenergético e de

sistemas de irrigação por gotejamento, mas também pela necessidade de uma gestão

dos resíduos comunitários para a produção de compostado. No entanto, representa um

acabado modelo de manejo integrado de utilização de rejeitos sólidos e líquidos que

poderia amenizar o problema da contaminação pelo lixo.

Os bio-combustíveis. são uma das áreas de pesquisa da Emparn, assim como

uma linha de pesquisa do Departamento de Engenharia Química da UFRN. O trabalho

coordenado desses organismos poderia conduzir uma experiência a escala piloto. Sua

adaptação à realidade local seria possível mediante intervenção das prefeituras

organizando coleta seletiva e fabricação do compostado como passo prévio à tentativa

de implementação.

4.2.2 Políticas e sustentabilidade

Segundo Ab’Saber (1999, apud Francelino, 2002), o semi-árido nordestino,

uma área de aproximadamente 700.000 km2, com população de 23 milhões de pessoas,

tem muito mais gente da que as relações de produção ali imperantes podem suportar. E

esse adensamento humano, atípico para uma região semiárida, acentua a debilidade do

seu ecossistema. O acesso ao seu principal desvio ecológico, a água, deveria nortear as

124

políticas de planejamento, e democratizar-se também o acesso à água, paralelamente ao

da terra (Francelino, ibid).

A inclusão da luta contra a privatização e o controle dos recursos hídricos pelos

grandes conglomerados capitalistas, como parte indissociável da luta pela reforma

agrária foi uma das resoluções do 1º Fórum Mundial da Reforma Agrária (FMRA)

realizado em Valencia, Espanha, entre 5 e 7 de dezembro de 2004 (FMRA, 2004).

Uma das principais ferramentas utilizadas pelo grande capital para controlar o

acesso, o uso e a gestão da água é a pressão pela realização nos países menos

desenvolvidos de mega-projetos como barragens, dutos de irrigação e obras de

transposição de água de grandes rios e lagos. Conforme as moções apresentadas no

Fórum, a melhor maneira de se opor a essas iniciativas, além da realização de

mobilizações populares, é fazer com que os comitês de gestão por bacia hidrográfica

existentes em cada país estejam sob controle das organizações da sociedade civil. Já

que considera-se as grandes empresas farão de tudo para controlá-los, em muitos casos

com a conivência dos governos.

No 5 º Fórum Social Mundial, realizado em Porto Alegre, levando em conta as

experiências negativas de países como Bolívia e Argentina na privatização dos serviços

de água, foi lançada uma Plataforma de Luta Global, que traz reivindicações

direcionadas a organismos internacionais e instituições governamentais. Às Nações

Unidas, pede-se que a água seja reconhecida como direito humano (Serhid, 2005).

Na conferência internacional "Água para alimentação e ecossistemas", que com

assistência de mais de 600 delegados de 140 países e organizada pela FAO e o governo

da Holanda, finalizou em fevereiro de 2005 na Haia, se chamou à harmonização de

legislação e políticas que possibilitem atingir um uso eqüitativo da água na

conservação de ecossistemas e desenvolvimento da agricultura, para assegurar seja

acessível para todos, especialmente as populações de menores recursos. O acordo

incluiu também que os sistemas de manejo deverão refletir o valor do recurso; no

entanto, levando em conta, além dos aspectos econômicos, os sociais, ambientais,

direitos humanos básicos e fatores culturais (FAO, 2005).

Nos EUA o investimento em pesquisa e desenvolvimento -hoje de 1- 4%-

deverá aumentar significativamente para atingir novos paradigmas enquanto ao

desenho, manufatura, aplicação e operação das tecnologias de dessalinização. O que

poderá resultar, por exemplo, em tecnologias que, ao contrário das atuais, removam

125

somente os contaminantes, com menor gasto de energia e sem escoamento de fluxo

adjacente às membranas (DWR, 2003).

Provavelmente estes avanços serão alcançados mais rapidamente nos paises

desenvolvidos, onde já existem políticas e os fundos necessários para aplicá-las.

Porém, Semiat (2000) menciona outros aspectos, tão importantes quanto os anteriores:

participação da população na tomada de decisões, operadores bem treinados e criação é

aplicação de políticas eficazes.

E nesses aspectos o Brasil pode fazer as mudanças necessárias. A criação de

políticas deveria acompanhar o planejamento em longo praço, e a base estrutural para

criação de legislação específica quanto a disposição dos rejeitos de dessalinização

existe no país, que tem legislação avançada. E conseguir um ótimo nível de

treinamento dos operadores só requer da transmissão do conhecimento e continuidade

no tempo.A implementação de uma gestão integrada dos recursos hídricos, com

dessalinização e reuso de águas tratadas como alternativas de abastecimento, sob os

parâmetros de viabilidade, envolve o aproveitamento do rejeito como subproduto do

processo. A consecução desta meta dará à população do semi-árido uma oportunidade

de múltiplas melhoras na qualidade de vida através de adequadas condições de saúde,

alimento e água na seca, preservação de ecossistemas, conforto ambiental e até a

possibilidade de novas alternativas de renda. Sem esquecer da não menos importante,

exercício de seus direitos de cidadãos, através da participação nas decisões que lhes

incumbem.

126

5 SUGESTÕES

Pode-se generalizar na apreciação de que é necessário, para a correta utilização

dos processos de dessalinização e seus produtos e subprodutos um intenso trabalho de

extensão e divulgação, com as comunidades envolvidas em particular e o público em

geral. Especificamente sugere-se para:

manejo do sistema

��reutilização de membranas;

��introdução de energias alternativas;

��participação comunitária no processo (na percepção da necessidade,

requerimento, manejo e manutenção);

��capacitação de lideranças;

��treinamento contínuo e avaliação periódica dos operadores para: operação,

manutenção básica e manipulação de produtos químicos;

��provisão de cartilhas e ferramentas mínimas;

��montagem de um sistema de acompanhamento, avaliação e controle

permanente em todas as fases.

manejo do permeado

��correto armazenamento (limpeza dos tanques e monitoramento sistemático de

qualidade química e bacteriológica);

��educação sanitária e ambiental dos usuários para correta manipulação,

transporte, armazenamento e utilização (ministrada em escolas e postos de

saúde).

manejo do rejeito

��determinação, na fase de planejamento, de volume e destino;

��assessoramento técnico à comunidade enquanto às possibilidades de uso em

ordem local: piscicultura, irrigação de forrageiras, lavanderias, higiene pessoal,

recreação (piscinas públicas), cocheiros, olarias e usos alternativos das halófitas

(conservação do solo, quebra-ventos, cercas vivas, recarga de aqüíferos,

ensilagem, lenha, ornamental, na dieta, medicinal);

��garantir a continuidade (sustentabilidade) dos sistemas produtivos implantados;

��desenvolvimento de halófitas e plantas tolerantes nativas;

��monitoramento sistemático de água e solo;

��criação de legislação.

127

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