Recursos Hídricos e Tratamento Biológico de Efluentes

...

2. Hidrosfera e disponibilidade hídrica 6

2.1. Água 6

2.2. Distribuição e consumo dos recursos hídricos no Brasil 10

2.3. Legislação brasileira 13

3. Tratamento de águas residuais 14

3.1. Águas residuais 14

3.2. Sistemas biológicos de tratamento 16

3.3. Legislação brasileira 19

4. Contaminantes emergentes 20

5. Considerações finais 24

6. Referências 25

---------------------------------------------------------------

1. Crescimento populacional e demanda por recursos naturais

Estima-se que em meados de 2050, segundo dados de 2013 do Fundo de População das Nações Unidas (UNFPA), a população mundial alcance o total de 9,6 milhões de habitantes, um aumento de mais de 30% em relação a população atual do planeta e que este aumento tende a ser ainda mais expressivo na segunda metade do século (figura 1). Os relatórios da instituição ainda apontam que 6 bilhões de habitantes estarão alocados em centros urbanos e que esta mudança afetará principalmente países em desenvolvimento e que 3 bilhões de pessoas poderão estar habitando favelas caso essa expansão não seja acompanhada da provisão de infraestrutura e serviços básicos (ONUBR, 2013, 2014).

[pic 1]

Figura 1. Crescimento da população mundial até 2100. Em destaque, população estimada para o ano de 2050. (Fonte: worldometers.info)

Os maiores índices de crescimento são apontados em países da África, onde é esperado que que a população dobre em tamanho. Um exemplo interessante é a Nigéria, que figurará como terceiro país mais populoso do mundo, atrás apenas de Índia e China, respectivamente primeiro e segundo países mais populosos à época (ONUBR, 2013), mas que apresenta um índice de desenvolvimento humano (IDH) de 0,51 (UNDP, 2015), considerado como baixo, isto é, espera-se um grande aumento populacional em meio a um cenário que pode não ser o ideal. Este é o caso da maior parte dos países que protagonizam este acentuado aumento na população mundial.

Em contrapartida, estão cada vez mais escassos os recursos necessários para suprir as necessidades dessa população emergente. Isto porque até o momento, e ainda por mais algum tempo, o desenvolvimento humano está diretamente relacionado à disponibilidade e consumo de recursos naturais (UNEP, 2011). As figuras a seguir apresentam dados relevantes ao cenário atual de produção e consumo de recursos naturais ao longo dos anos e algumas expectativas até o ano 2050.

Como pode ser observado na figura 2, desde o período que caracteriza o fim da segunda guerra mundial, a extração de materiais teve seu ritmo de crescimento alavancado, aumentando significativamente o PIB mundial (do inglês GDP - Gross Domestic Product) (SCHAFFARTZIK, 2014). Ainda é possível visualizar que, no caso de recursos de origem mineral, houve um aumento aproximado de até 200% para este mesmo período (UNEP, 2011), caracterizado por uma explosão demográfica ao redor do globo (worldometers.info).

[pic 2]

Figura 2. Extração mundial de recursos em bilhões de toneladas de 1900 a 2005.

Alguns recursos e seu consumo estão atrelados à produção de outros recursos, como é o caso de relação entre a indústria de fertilizantes e a indústria agrícola. A seguir (figura 3) podemos destacar o grande aumento no consumo de substâncias nitrogenadas como fertilizantes para aumentar a produção de cereais. Entretanto, dado que o incremento na produção provém dos aditivos de nutrientes ao solo, nota-se que a área utilizada na produção não sofreu alterações ao longo do tempo, desta maneira passa-se a não depender do solo como recurso, mas a incorporar cargas nutritivas de origem mineral, o que gera uma dependência da extração deste tipo de recurso.

A consequência disto é a tendência ao esgotamento destas fontes de recursos. Um exemplo desta situação é a manutenção das reservas de petróleo, que tendem a diminuir ao longo dos próximos anos (figura 4), o que levará a diminuição da produção necessária para consumo, algo que se torna um agravante quando se considera a importância do petróleo e seus derivados no cenário atual.

[pic 3]

Figura 3. Aumento no consumo de fertilizantes nitrogenados em comparação ao aumento na produção de cereais e no aumento da área plantada, de 1961 a 2009.

[pic 4]

Figura 4. Produção atual de petróleo e estimativas até 2030 em comparação à descoberta de novas reservas (em bilhões de barris ao ano).

Neste ritmo, ainda segundo o relatório anual da UNEP, é estimado, pela taxa de processamento global (tradução livre de “global metabolic rate”), que o consumo de recursos naturais seja crescente. O estudo apresenta o processamento atual de recursos e três possíveis cenários futuros, decorrentes de políticas a serem adotadas ou não para que haja a redução desta taxa, como pode ser visto na figura 5.

[pic 5]

Figura 5. Uso de recursos naturais em três diferentes cenários.

No primeiro cenário, correspondente ao destaque em laranja, há continuidade na escala de processamento de materiais (em bilhões de toneladas ao ano) e, por consequência, o aumento da taxa de processamento global (toneladas per capita ao ano), isto é, há a tendência de um maior consumo de materiais para manter o atual sistema de mercado. No segundo cenário, em azul, tem-se um contexto de redução moderada no processamento de materiais (50% do estimado para o primeiro caso), o que congela a taxa de processamento global quando se considera que o aumento da população é mais pronunciado que o aumento da extração de recursos. Por fim, no destaque em amarelo, estima-se que, mantendo a atual escala de produção, a taxa de processamento global tende a decrescer, indo ao encontro de um sistema que pode ser considerado como sustentável.

Ainda considerando que alguns recursos