O Código de Águas Minerais Brasileiro adota a classificação mais aceita mundialmente. São levadas em consideração, fundamentalmente, dois critérios: o das características permanentes da água (constituição química) e o das que lhes são inerentes apenas na fonte (gases e temperatura). Deste modo, são feitas duas classificações: uma da água e outra da fonte.

Águas Potáveis de Mesa

Além das águas minerais propriamente ditas, o Código define essa classe especial como águas de composição normal, provenientes de fontes naturais ou artificialmente captadas…

Além das águas minerais propriamente ditas, o Código define essa classe especial como águas de composição normal, provenientes de fontes naturais ou artificialmente captadas, que preencham tão somente as condições de potabilidade para a região.

Em dezembro de 2000, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária – ANVISA publicou a Resolução n. 54/2000, aprovando o Regulamento Técnico referente aos Padrões de Identidade e Qualidade para Águas Minerais Naturais e Águas Naturais, substituindo a antiga Resuloção n. 25/76 da Comissão Nacional de Normas e Padrões Alimentícios.
Convém observar que o termo Água Natural tem para a ANVISA o mesmo significado que tem Água Potável de Mesa para o Código de Águas Minerais. Dessa forma, o referido Regulamento Técnico define:
• água mineral natural – água obtida diretamente de fontes naturais ou artificialmetne captadas de origem subterrânea, caracterizada pelo conteúdo definido e constante e sais minerais e pela presença de oligoelementos e outros constituintes.
• água natural – água obtida de fontes naturais ou artificialmente captadas, de origem subterrânea, caracterizada pelo conteúdo definido e constante de sais minerais, oligoelementos e outros constituintes, mas em níveis inferiores aos estabelecidos para água mineral natural.

Aproveitamento Econômico
Com o surgimento da indústria e como conseqüência indireta do modelo de civilização, o tradicional enfoque que caracterizava a água mineral pelo aspecto medicinal, foi sendo substituído progressivamente, sob o impacto da sua comercialização em larga escala. Por sua vez, o afastamento humano da natureza produzido pelo progresso tecnológico gerou, talvez, uma resistência no inconsciente coletivo da população, que busca um caminho de volta às raízes.

Os grandes centros e a poluição crescente dos mananciais trouxeram consigo a necessidade do tratamento da água para consumo humano e, em contrapartida, um mercado em constante expansão de água mineral usada como bebida ou complemento alimentar. Para ter uma idéia da expansão desse mercado, basta dizer que só na França a produção evoluiu de 300 milhões de litros em 1938 para 6 bilhões em 2000. No Brasil, este salto pode ser visualizado na passagem de 72 milhões de litros em 1960 para 3,2 bilhões em 2000.
Mas, apesar da disseminação do consumo de água engarrafada e incremento da respectiva indústria, as estâncias hidrominerais com finalidades de tratamento e repouso não foram abandonadas. No Brasil são famosas as estâncias como as de Caxambu, São Lourenço e Poços de Caldas, em Minas Gerais, e Águas de Lindóia e Serra Negra, em São Paulo, que recebem grande afluxo de turistas não só do país como de além-fronteiras. No Estado do Rio de Janeiro, Raposo, no município de Itaperuma, vem se consolidando como um recanto com essas características.

Origem das Águas Minerais – aspectos geológicos
Duas teorias clássicas sobre a origem das águas minerais se confrontam durante muito tempo: a teoria da origem meteórica, que admite ser a água mineral proveniente da prórpia água das chuvas infiltrada a grandes profundidades; e a teoria da origem magmática, que explica essas águas a partir de fenômenos magmáticos como vulcanismo. Hoje, com os conhecimentos sobre a distribuição da água no planeta, a primeira teoria é a mais aceita, uma vez que admite-se que as águas de origem magmática, também denominadas juvenis, constituem uma fração irrelevante do volume total.

A teoria da origem meteórica considera a água mineral um tipo particular de água subterrânea cuja formação resulta da ressurgência das águas das chuvas infiltradas a grandes profundidades, através de fraturas e falhas tectônicas, em velocidade muito lenta. Ao defrontar-se com descontinuidades de estruturas geológicas (falhas, diques, etc.), impulsionadas pelo peso da coluna de água superposta e, em certos casos, por gases e vapores nelas presentes, essas águas emergem à superfície sob a forma de fontes.
A formação da água mineral começa na atmosfera onde, sob a forma de chuva, absorve alguns elementos do ar. Ao penetrar no solo recebe a influência da zona não saturada até atingir as rochas onde sofrerá a última etapa de sua mineralização. O tempo entre a infiltração e a descarga depende da extensão percorrida, podendo variar de dezenas a milhares de anos. A composição química reflete a percolação em camadas geológicas, isto é, em seu percurso descendente, a água fica submetida a temperaturas e pressões elevadas, solubilizando rochas e minerais, porém resfriando-se no caminho da emergência. Esta teoria tem base no gradiente geotérmico, que prevê um aumento de 1oC para cada 30 metros de profundidade.
A teoria de origem magmática tem como argumento as fontes termais e as águas ricas em elementos pouco encontrados nas camadas superiores da Terra. Embora esta teoria esteja hoje ultrapassada, é admissível uma origem mista, em que as águas meteóricas, infiltradas a grandes profundidades, receberiam em seu percurso a contribuição de água juvenil proveniente de um veio hidrotermal ou outro evento magmático, como vulcanismo ou plutonismo.
Ocorrência – as fontes são a forma mais comum de ocorrência das águas minerais. Pode-se definir uma fonte como o resultado da interseção da superfície freática com a superfície topográfica. Em outras palavras, a emergência do lençol freático à superfície é ocasionada por um evento geológico (falhas, fraturas, a interceptação de um dique, um dobramento, etc.). Uma outra forma de ocorrência é quando a água mineral é encontrada em captações artificiais, como poços ou galerias, podendo a descoberta ser ocasional ou o resultado de trabalhos de pesquisa.

No Brasil – Andrade Júnior (1937), um dos primeiros pesquisadores sobre a origem das águas minerais brasileiras, partindo da distribuição geográfica das nossas principais fontes verificou que elas se encontram ao longo de faixas de direção geral NE/SW, cobrindo de Norte a Sul o país, coincidindo essas faixas com as das nossas grandes cadeias de montanhas. A interpretaçãogeológica deste fato levou-o a concluir que as nossas fontes hidrominerais estão relacionadas com o magma alcalino e a um sistema de fraturas geológicas profundas, que cortam o país de Norte a Sul, na direção geral NE/SW. Essa opinião é compartilhada por Frangipani (1995), que, sem entrar no mérito das relações com o magma alcalino, relaciona essas fontes com as faixas de dobramentos e falhamentos, nas bordas das áreas cratônicas e das bacias sedimentares e, também, nas áreas onde o embasamento foi afetado por tectonismo. Essas regiões apresentam estruturas que permitem a circulação de águas a grande profundidade e seu retorno à superfície, em forma de fontes.

Proteção das Águas Subterrâneas

O mundo desenvolvido vem dando mais atenção à proteção e recuperação dos aqüíferos. A legislação está implantada e em execução por agências governamentais bem equipadas. A coleta de dados e os programas de monitoramento são alcançados. Além disso, o padrão de vida é alto e os custos do tratamento d’água podem ser sustentados pelos usuários, onde for necessário.

Já nos países em desenvolvimento, a ênfase é para com a extração da água subterrânea e, onde a necessidade de proteção já é reconhecida, a implementação é difícil, devido à escassez de dados, falta de pessoal especializado e ausência de legislação e recursos institucionais, de veiculação hídrica através das águas de superfície, a proteção das águas subterrâneas tem importância crucial.

As implicações financeiras da proteção das águas subterrâneas não devem ser subestimadas. Os custos normalmente incluem a coleta e processamento de dados, salários de pessoal técnico e administrativo, aquisição de terrenos de interesse para áreas de proteção, monitoramentos, etc. Estes custos, entretanto, são somente uma fração do custo total para despoluição ou para o desenvolvimento de novas fontes de suprimento de água.

Também, cabe ao usuário de águas subterrâneas uma boa parcela de responsabilidade na proteção dos aqüíferos quanto à poluição. Não é incomum a identificação de poços abandonados sem tamponamento ou servindo de depósito para lixo ou outros resíduos e, também, construídos sem a devida proteção sanitária.

Enchentes e Inundações
A atividade antrópica vêm provocando alterações e impactos no ambiente há muito tempo, existindo uma crescente necessidade de se apresentar soluções e estratégias que minimizem e revertam os efeitos da degradação ambiental e do esgotamento dos recursos naturais que se observam cada vez com mais freqüência.

O problema das inundações em áreas urbanas existe em muitas cidades brasileiras e suas causas são tão variadas como assoreamento do leito dos rios, impermeabilização das áreas de infiltração na bacia de drenagem ou fatores climáticos. O homem por sua vez procura combater os efeitos de uma cheia nos rios, construindo represas, diques, desviando o curso natural dos rios, etc. Mesmo com todo esse esforço, as inundações continuam acontecendo, causando prejuízos de vários tipos.
O melhor meio para se evitar grandes transtornos por ocasião de uma inundação é regulamentar o uso do solo, limitando a ocupação de áreas inundáveis a usos que não impeçam o armazenamento natural da água pelo solo e que sofram pequenos danos em caso de inundação. Esse zoneamento pode ser utilizado para promover usos produtivos e menos sujeitos a danos, permitindo a manutenção de áreas de uso social, como áreas livres no centro das cidades, reflorestamento, e certos tipos de uso recreacional.

Inundações de áreas ribeirinhas: os rios geralmente possuem dois leitos, o leito menor onde a água escoa na maioria do tempo e o leito maior, que é inundado em média a cada 2 anos. O impacto devido a inundação ocorre quando a população ocupa o leito maior do rio, ficando sujeita a inundação;

Inundações devido à urbanização: as enchentes aumentam a sua freqüência e magnitude devido a ocupação do solo com superfícies impermeáveis e rede de condutos de escoamentos. O desenvolvimento urbano pode também produzir obstruções ao escoamento como aterros e pontes, drenagens inadequadas e obstruções ao escoamento junto a condutos e assoreamentos; Estas enchentes ocorrem, principalmente, pelo processo natural no qual o rio ocupa o seu leito maior, de acordo com os eventos chuvosos extremos, em média com tempo de retorno superior a dois anos. Este tipo de enchente, normalmente, ocorre em bacias grandes ( > 500 km2), sendo decorrência de processo natural do ciclo hidrológico. Os impactos sobre a população são causados, principalmente, pela ocupação inadequada do espaço urbano. Essas condições ocorrem, em geral, devido às seguintes ações: como, no Plano Diretor Urbano da quase totalidade das cidades brasileiras, não existe nenhuma restrição quanto ao loteamento de áreas de risco de inundação, a seqüência de anos sem enchentes é razão suficiente para que empresários loteiem áreas inadequadas; invasão de áreas ribeirinhas, que pertencem ao poder público, pela população de baixa renda; ocupação de áreas de médio risco, que são atingidas com freqüência menor, mas que quando o são, sofrem prejuízos significativos.

Os principais impactos sobre a população são:
• prejuízos de perdas materiais e humanas
• interrupção da atividade econômica das áreas inundadas
• contaminação por doenças de veiculação hídrica como leptospirose, cólera, entre outros
• contaminação da água pela inundação de depósitos de material tóxico, estações de tratamentos entre outros

O gerenciamento atual não incentiva a prevenção destes problemas, já que a medida que ocorre a inundação o município declara calamidade pública e recebe recursos a fundo perdido e não necessita realizar concorrência pública para gastar. Como a maioria das soluções sustentáveis passam por medidas não-estruturais que envolvem restrições a população, dificilmente um prefeito buscará este tipo de solução porque geralmente a população espera por uma obra.

Enquanto que, para implementar as medidas não-estruturais, ele teria que interferir em interesses de proprietários de áreas de risco, que politicamente é complexo a nível local. Além disso, quando ocorre a inundação ele dispõe de recursos para gastar sem restrições.
Para buscar modificar este cenário é necessário um programa a nível estadual voltado a educação da população, além de atuação junto aos bancos que financiam obras em áreas de risco.

Impactos devido a urbanização:
O planejamento urbano, embora envolva fundamentos interdisciplinares, na prática é realizado dentro de um âmbito mais restrito do conhecimento. O planejamento da ocupação do espaço urbano no Brasil não tem considerado aspectos fundamentais que trazem grandes transtornos e custos para a sociedade e para o ambiente.
O desenvolvimento urbano brasileiro tem produzido um aumento caótico na freqüência das inundações, na produção de sedimentos e na deterioração da qualidade da água superficial e subterrânea. A medida que a cidade se urbaniza, ocorre o aumento das vazões máximas (em até 7 vezes) devido a impermeabilização e canalização. A produção de sedimentos também aumenta de forma significativa, associada aos resíduos sólidos e a qualidade da água chega a ter 80% da carga de um esgoto doméstico.

Estes impactos têm produzido um ambiente degradado, que na condições atuais da realidade brasileira somente tende a piorar. Este processo infelizmente não está sendo contido, mas está sendo ampliado à medida que os limites urbanos aumentam ou a densificação se torna intensa. A gravidade desse processo ocorre principalmente nas médias e grandes cidades brasileiras. A importância deste impacto está latente através da imprensa e da TV, onde se observam, em diferentes pontos do país, cenas de enchentes associadas a danos materiais e humanos. Considerando ainda, que cerca de 80% da população encontra-se nas cidades, a parcela atingida é significativa.

O potencial impacto de medidas de planejamento das cidades é fundamental para a minimização desses problemas. No entanto, observa-se hoje que nenhuma cidade brasileira possui um Plano Diretor de Drenagem Urbana.

As ações públicas atuais estão indevidamente voltadas para medidas estruturais como a canalização, no entanto esse tipo de obra somente transfere a enchente para jusante. O prejuízo público é dobrado, já que além de não resolver o problema os recursos são gastos de forma equivocada. Esta situação é ainda mais grave quando se soma o aumento de produção de sedimentos (reduz a capacidade dos condutos e canais) e a qualidade da água pluvial (associada aos resíduos sólidos).

Esta situação é decorrente, na maioria dos casos, da falta de consideração dos aspectos hidrológicos quando se formulam os Planos Diretores de Desenvolvimento Urbano. Deste modo são estabelecidos, por exemplo, índices de ocupação do solo incompatíveis com a capacidade da macrodrenagem urbana.

…é uma formação geológica do subsolo, constituída por rochas permeáveis, que armazena água em seus poros ou fraturas.

Aquífero é uma formação geológica do subsolo, constituída por rochas permeáveis, que armazena água em seus poros ou fraturas. Outro conceito refere-se a aquífero como sendo, somente, o material geológico capaz de servir de depositório e de transmissor da água aí armazenada. Assim, uma litologia só será aquífera se, além de ter seus poros saturados (cheios) de água, permitir a fácil transmissão da água armazenada.

Um aquífero pode ter extensão de poucos quilômetros quadrados a milhares de quilômetros quadrados, ou pode, também, apresentar espessuras de poucos metros a centenas de metros (REBOUÇAS et al., 2002). Etimologicamente, aquífero significa: aqui = água; fero = transfere; ou do grego, suporte de água (HEINEN et al., 2003).

Os aquíferos mais importantes do mundo, seja por extensão ou pela transnacionalidade, são: o Guarani – Argentina, Brasil, Paraguai, Uruguai (1,2 milhões de km2); o Arenito Núbia ¬Líbia, Egito, Chade, Sudão (2 milhões de km2); o KalaharijKaroo -Namíbia, Bostwana, África do Sul (135 mil km2); o Digitalwaterway vechte – Alemanha, Holanda (7,5 mil km2); o Slovak¬Karst-Aggtelek -República Eslováquia e Hungria); o Praded – República Checa e Polônia (3,3 mil km2) (UNESCO, 2001); a Grande Bacia Artesiana (1,7 milhões km2) e a Bacia Murray (297 mil km2), ambos na Austrália. Em um recente levantamento, a UNECE da Europa constatou que existem mais de 100 aquíferos transnacionais naquele continente (ALMASSY e BUZAS, 1999 citado em UNESCO, 2001).

Tipos de Aquíferos
A litologia do aquífero, ou seja, a sua constituição geológica (porosidade/permeabilidade intergranular ou de fissuras) é que irá determinar a velocidade da água em seu meio, a qualidade da água e a sua qualidade como reservatório. Essa litologia é decorrente da sua origem geológica, que pode ser fluvial, lacustre, eólica, glacial e aluvial (rochas sedimentares), vulcânica (rochas fraturadas) e metamórfica (rochas calcáreas), determinando os diferentes tipos de aquíferos.

Quanto à porosidade, existem três tipos aquíferos:

Aquífero poroso ou sedimentar - é aquele formado por rochas sedimentares consolidadas, sedimentos inconsolidados ou solos arenosos, onde a circulação da água se faz nos poros formados entre os grãos de areia, silte e argila de granulação variada. Constituem os mais importantes aquíferos, pelo grande volume de água que armazenam, e por sua ocorrência em grandes áreas. Esses aquíferos ocorrem nas bacias sedimentares e em todas as várzeas onde se acumularam sedimentos arenosos. Uma particularidade desse tipo de aquífero é sua porosidade quase sempre homogeneamente distribuída, permitindo que a água flua para qualquer direção, em função tão somente dos diferenciais de pressão hidrostática ali existente. Essa propriedade é conhecida como isotropia.

Quanto à superfície superior (segundo a pressão da água), os aquíferos podem ser de dois tipos:

Aquífero livre ou freático - é aquele constituído por uma formação geológica permeável e superficial, totalmente aflorante em toda a sua extensão, e limitado na base por uma camada impermeável. A superfície superior da zona saturada está em equilíbrio com a pressão atmosférica, com a qual se comunica livremente. Os aquíferos livres têm a chamada recarga direta. Em aquíferos livres o nível da água varia segundo a quantidade de chuva. São os aquíferos mais comuns e mais explorados pela população. São também os que apresentam maiores problemas de contaminação.

Aquífero confinado ou artesiano - é aquele constituído por uma formação geológica permeável, confinada entre duas camadas impermeáveis ou semipermeáveis. A pressão da água no topo da zona saturada é maior do que a pressão atmosférica naquele ponto, o que faz com que a água ascenda no poço para além da zona aquífera. O seu reabastecimento ou recarga, através das chuvas, dá-se preferencialmente nos locais onde a formação aflora à superfície. Neles, o nível da água encontra-se sob pressão, podendo causar artesianismo nos poços que captam suas águas. Os aquíferos confinados têm a chamada recarga indireta e quase sempre estão em locais onde ocorrem rochas sedimentares profundas (bacias sedimentares).

Em uma perfuração de um aquífero confinado, a água subirá acima do teto do aquífero, devido à pressão exercida pelo peso das camadas confinantes sobrejacentes. A altura a que a água sobe chama-se nível potenciométrico e o furo é artesiano. Numa perfuração de um aquífero livre, o nível da água não varia porque corresponde ao nível da água no aquífero, isto é, a água está à mesma pressão que a pressão atmosférica. O nível da água é designado então de nível freático.

Áreas de Reabastecimento e Descarga do Aquífero

Um aquífero apresenta uma reserva permanente de água e uma reserva ativa ou reguladora que são continuamente abastecidas através da infiltração da chuva…

Um aquífero apresenta uma reserva permanente de água e uma reserva ativa ou reguladora que são continuamente abastecidas através da infiltração da chuva e de outras fontes subterrâneas. As reservas reguladoras ou ativas correspondem ao escoamento de base dos rios.

A área por onde ocorre o abastecimento do aquífero é chamada zona de recarga, que pode ser direta ou indireta. O escoamento de parte da água do aquífero ocorre na zona de descarga (ANA, 2001).

Zona de recarga direta: é aquela onde as águas da chuva se infiltram diretamente no aquífero, através de suas áreas de afloramento e fissuras de rochas sobrejacentes. Sendo assim, a recarga sempre é direta nos aquíferos livres, ocorrendo em toda a superfície acima do lençol freático. Nos aquíferos confinados, o reabastecimento ocorre preferencialmente nos locais onde a formação portadora de água aflora à superfície.

Zona de recarga indireta: são aquelas onde o reabastecimento do aquífero se dá a partir da drenagem (filtração vertical) superficial das águas e do fluxo subterrâneo indireto, ao longo do pacote confinante sobrejacente, nas áreas onde a carga potenciométrica favorece os fluxos descendentes.

Zona de descarga: é aquela por onde as águas emergem do sistema, alimentando rios e jorrando com pressão por poços artesianos.

As maiores taxas de recarga ocorrem nas regiões planas, bem arborizadas, e nos aquíferos livres. Nas regiões de relevo acidentado, sem cobertura vegetal, sujeitas a práticas de uso e ocupação que favorecem as enxurradas, a recarga ocorre mais lentamente e de maneira limitada (REBOUÇAS et al., 2002).

Sob condições naturais, apenas uma parcela dessas reservas reguladoras é passível de exploração, constituindo o potencial ou reserva explotáveL Em geral, esta parcela é calculada entre 25% e 50% das reservas reguladoras (REBOUÇAS, 1992 citado em ANA, 2001). Esse volume de explotação pode aumentar em função das condições de ocorrência e recarga, bem como dos meios técnicos e financeiros disponíveis, considerando que a soma das extrações com as descargas naturais do aquífero para rios e oceano, não pode ser superior à recarga natural do aquífero.

Funções dos Aquíferos
Além de suprir água suficiente para manter os cursos de águas superficiais estáveis (função de produção), os aquíferos também ajudam a evitar seu transbordamento, absorvendo o excesso da água da chuva intensa (função de regularização). Na Ásia tropical, onde a estação quente pode durar até 9 meses e onde as chuvas de monção podem ser bastante intensas, esse duplo serviço hidrológico é crucial (SAMPAT,2001).
Segundo o mesmo autor, os aquíferos também proporcionam uma forma de armazenar água doce sem muita perda pela evaporação – outro serviço particularmente valioso em regiões quentes, propensas à seca, onde essas perdas podem ser extremamente altas. Na África, por exemplo, em média, um terço da água extraída de reservatórios todo ano perde-se pela evaporação. Os pântanos, habitats importantes para as aves, peixes e outras formas de vida silvestre, nutrem-se, normalmente, de água subterrânea, onde o lençol freático aflora à superfície em ritmo constante. Onde há muita exaustão de água subterrânea, o resultado é, frequentemente, leitos secos de rios e pântanos ressecados.
Portanto, os aquíferos podem cumprir as seguintes funções:

• Função de produção: corresponde à sua função mais tradicional de produção de água para o consumo humano, industrial ou irrigação.

• Função de estocagem e regularização: utilização do aquífero para estocar excedentes de água que ocorrem durante as enchentes dos rios, correspondentes à capacidade máxima das estações de tratamento durante os períodos de demanda baixa, ou referentes ao reuso de efluentes domésticos e/ ou industriais.

• Função de filtro: corresponde à utilização da capacidade filtrante e de depuração bio-geoquímica do maciço natural permeável. Para isso, são implantados poços a distâncias adequadas de rios perenes, lagoas, lagos ou reservatórios, para extrair água naturalmente clarificada e purificada, reduzindo substancialmente os custos dos processos convencionais de tratamento.

• Função ambiental: a hidrogeologia evoluiu de enfoque naturalista tradicional (década de 40) para hidráulico quantitativo até a década de 60. A partir daí, desenvolveu-¬se a hidroquímica, em razão da utilização intensa de insumos químicos nas áreas urbanas, indústrias e nas atividades agrícolas. Na década de 80 surgiu a necessidade de uma abordagem multidisciplinar integrada da geohidrologia ambiental.

• Função transporte: o aquífero é utilizado como um sistema de transporte de água entre zonas de recarga artificial ou natural e áreas de extração excessiva.

• Função estratégica: a água contida em um aquífero foi acumulada durante muitos anos ou até séculos e é uma reserva estratégica para épocas de pouca ou nenhuma chuva. O gerenciamento integrado das águas superficiais e subterrâneas de áreas metropolitanas, inclusive mediante práticas de recarga artificial com excedentes da capacidade das estações de tratamento, os quais ocorrem durante os períodos de menor consumo, com infiltração de águas pluviais e esgotos tratados, originam grandes volumes hídricos. Esses poderão ser bombeados para atender o consumo essencial nos picos sazonais de demanda, nos períodos de escassez relativa e em situações de emergência resultantes de acidentes naturais, como avalanches, enchentes e outros tipos de acidentes que reduzem a capacidade do sistema básico de água da metrópole em questão.

• Função energética: utilização de água subterrânea aqueci da pelo gradiente geotermal como fonte de energia elétrica ou termal.

• Função mantenedora: mantém o fluxo de base dos rios.

Ocorrências no Brasil
A combinação das estruturas geológicas com fatores geomorfológicos e climáticos do Brasil resultou na configuração de 10 províncias hidrogeológicas (mapa 2.1), que são regiões com sistemas aquíferos com condições semelhantes de armazenamento, circulação e qualidade de água (MMA, 2003). Essas províncias podem estar divididas em subprovíncias.

Sendo assim, as águas subterrâneas no Brasil ocupam diferentes tipos de reservatórios, desde as zonas fraturadas do embasamento cristalino (escudo) até os depósitos sedimentares cenozóicos (bacias sedimentares), reunindo-se em três sistemas aquíferos: porosos, fissurados e cársticos de acordo com a tabela 2.1 (LEAL, 1999). Os escudos são formados por rochas magmáticas e metamórficas e correspondem aos primeiros núcleos de rochas emersas que afloraram desde o início da formação da crosta terrestre. As bacias sedimentares são depressões preenchidas, ao longo do tempo, por detritos ou sedimentos provenientes de áreas próximas ou distantes que normalmente estão dispostas de forma horizontal (COELHO, 1996).
Os sistemas aquíferos brasileiros armazenam os importantes excedentes hídricos, que alimentam uma das mais extensas redes de rios perenes do mundo, com exceção dos rios temporários, que nascem nos domínios das rochas do embasamento geológico subaflorante do semi-árido da região Nordeste, e desempenham, ainda, importante papel socioeconômico, devido à sua potencialidade hídrica.

Sistemas porosos: formados por rochas sedimentares que ocupam 42% (3,6 milhões de km2) da área total do país e compreendem cinco províncias hidrogeológicas (bacias sedimentares): Amazonas, Paraná, Parnaíba-Maranhão, Centro-Oeste e Costeira. A estruturação geológica, com alternância de camadas permeáveis e impermeáveis, assegura lhes condição de artesianismo. As Bacias do Paraná, Amazonas, Parnaíba e a Subprovíncia Potiguar-Recife destacam-se pela extensão e potencialidade (ABAS, 2003).

As Províncias Amazonas e Parnaíba posicionam-se como a segunda e terceira do Brasil, respectivamente, em volume de água armazenado. A pouca evaporação da Província Amazonas, motivada pela elevada umidade do ar e a cobertura florestal, contribui também para uma maior absorção das águas superficiais pelas suas rochas.

A Província Centro-Oeste compreende as Subprovíncias Ilha do Bananal, Alto Xingu, Chapada dos Parecis e Alto Paraguai, localizadas na região Centro-Oeste do país, cujos principais aquíferos são o Aquidauana, Parecis e Botucatu.
A Província Costeira abrange praticamente toda zona costeira do Brasil, excetuando-se as porções dos Estados do Paraná, São Paulo, sul do Rio de Janeiro, norte do Pará, Ilha de Marajó e sudeste do Amapá. Essa província apresenta-se bastante diversifica da, por abranger várias bacias sedimentares costeiras, de diferentes constituições e idades geológicas. As suas subprovíncias são: Alagoas/Sergipe; Amapá; Barreirinhas; Ceará/Piauí; Pernambuco; Potiguar; Recôncavo; Rio de Janeiro e Rio Grande do Sul. Os aquíferos mais importantes são os arenitos cretáceos e terciários nas Bacias Potiguar, Alagoas e Sergipe. Os sistemas aquíferos Dunas e Barreiras são utilizados para abastecimento humano nos Estados do Ceará, Piauí e Rio Grande do Norte. O Aquífero Açu é intensamente explotado para atender ao abastecimento público, industrial e em projetos de irrigação (fruticultura), na região de Mossoró (RN). O Aquífero Beberibe é explotado na Região Metropolitana do Recife, por meio de 2.000 poços que atendem condomínios residenciais, hospitais e escolas.

A Província São Francisco participa desse sistema com a parte granular-arenítica das Formações Urucuia-Areado.

A Bacia Sedimentar do Paraná [1] constitui, sem dúvida, a mais importante província hidrogeológica do Brasil, com cerca de 45% das reservas de água subterrânea do território nacional, em função da sua aptidão em armazenar e liberar grandes quantidades de água e pelo fato de se encontrar nas proximidades das regiões relativamente mais povoadas e economicamente mais desenvolvidas do país, além de possuir o maior volume de água doce em sub-superfície, com reserva estimada de 50.400 km3 de água (mapa 2.3).

Localizada no centro-leste da América do Sul, com uma superfície total de aproximadamente 1.600.000 km2 é considerada também a segunda bacia mais importante da América do Sul, constituindo-se em uma fossa muito profunda, que alcança de 6.000 a 7.000 m, ao longo do seu eixo central que se encontra abaixo do Rio Paraná. Está composta por uma impressionante sequência de rochas sedimentares, que vão desde o Paleozóico até o Cenozóico (triássicas¬-jurássicas-cretáceas) (DELGADO e ANTÓN, 2002). A porção que se encontra em território brasileiro perfaz 1.000.000 km2 e tem uma espessura máxima de 6.000 m. As formações paleozóicas apresentam baixa permeabilidade e representam sistemas aquíferos pouco produtivos, não sendo muito satisfatórios com respeito à qualidade de suas águas. Entre os aquíferos paleozóicos mais importantes encontram-se os arenitos Furnas, Aquiduana, Itararé e Rio Bonito. Muito mais importantes são as formações triássicas-jurássicas que se encontram separadas por um pacote basáltico de grande extensão lateral, formando um aquífero de dimensões continentais, o Guarani, composto pelas Formações Botucatu e Pirambóia, e que constitui um dos principais sistemas aquíferos da mesma.

A cobertura de basaltos constitui-se num aquífero fraturado – Formação Serra Geral (com mais de 1.500 m de espessura) – que cobre o Aquífero Guarani, de forma a reduzir sua área de exposição a apenas 10% da área total de distribuição geográfica sub-superficial. A sua extensão original estimada em 4.000.000 km2 acha-se reduzida a 1.000.000 km2, aflorando de forma praticamente contínua, sobre cerca de 56% dessa área, e, no restante, sendo recoberta pelos sedimentos dos Grupos Bauru/Caiuá (o primeiro localizado no Estado de São Paulo e o segundo, no Estado do Paraná). A grande importância econômica dos basaltos advém da reconhecida fertilidade dos solos, base de intensa exploração agropecuária característica da região e dos condicionamentos favoráveis (topográficos e geotécnicos) a implantação de hidrelétricas. A sua importância hidrogeológica decorre da relativa explorabilidade das suas zonas aquíferas pelos meios técnicos e financeiros disponíveis. Em termos de potabilidade, as águas dos basaltos revelam uma forte tendência alcalina (pH = 5.5 e 6.5) e mineralização total inferior a 300 mg/L.

Os Grupos Bauru/ Caiuá, arenitos que cobrem cerca de 315.000 km2 da Formação Serra Geral, apresentam uma espessura média de 100 m, que contêm água geralmente de boa qualidade. Devido ao baixo custo de captação, esses dois aquíferos são intensamente explorados. Em 1999 já existiam mais de 16.000 poços tubulares, 2/3 dos quais captando o Aquífero Bauru (LEAL, 1999), de modo a garantir o abastecimento doméstico e parte das demandas de pequenas indústrias da região. Essa condição advém do fato de ser um sistema livre, local e ocasionalmente freático e é submetido a uma abundante recarga. Contudo, essa condição faz com que esse manancial seja potencialmente muito vulnerável aos agentes polui dores provenientes das atividades agro¬industriais, principalmente. As sequências arenosas e argilosas alternadas do Grupo Bauru no Brasil, depositadas sobre o pacote de rochas vulcânicas (basaltos) durante o cretáceo superior correspondem às Formações Quebrada Monardes na Argentina; Acaray no Paraguai e Mercedes-Ascencio no Uruguai, (ARAÚJO et aI., 1999 citado por REBOUÇAS et al., 2002a).

Outros importantes aquíferos da Província do Paraná são: Marizal, São Sebastião (com espessura de mais de 3.000 m) e Ilhas (2.500 m).

Sistemas fraturados ou fissurados: ocupam uma área de cerca de 4,6 milhões de km2, correspondente a 53,8% do território nacional. Compreendem as Províncias Hidrogeológicas dos Escudos Setentrional, Central, Oriental e Meridional. As duas primeiras províncias com rochas fraturadas do embasamento apresentam razoáveis possibilidades hídricas, devido aos altos índices pluviométricos da área. A Província Oriental está dividida em duas sub-províncias (Nordeste e Sudeste). A Província Meridional, em Santa Catarina e no Rio Grande do Sul é de substrato alterado. Os altos índices pluviométricos da região asseguram a perenização dos rios e contribuem para a recarga dos aquíferos, cujas reservas são, em parte, restituídas à rede hidrográfica (MMA,2003).

Esse sistema apresenta reservas de águas subterrâneas da ordem de 10.080 km3 (REBOUÇAS, 1988 citado por LEAL, 1999). As águas são de boa qualidade química, podendo ocorrer localmente teores de ferro acima do permitido. No domínio do embasamento cristalino subaflorante, como na Província Hidrogeológica Escudo Oriental do Nordeste onde está localizada a região semi-árida – há pequena disponibilidade hídrica, devido à formação de rochas cristalinas. É frequente observar teor elevado de sais nas águas dessa região, o que restringe ou impossibilita seu uso (MMA, 2003). Nesse domínio subaflorante é que nascem os rios temporários.

Sistemas cársticos: formados pelo sistema cárstico-fissural da Província Hidrogeológica do São Francisco, e pela Formação Jandaíra (subprovíncia Potiguar). Inclui os domínios do calcário do Grupo Bambuí com mais de 350.000 km2 nos Estados da Bahia, Goiás e Minas Gerais e a Formação Caatinga. As profundidades do desenvolvimento cárstico são muito variáveis, com média em torno de 150 m. Enquanto o Bambuí pode fornecer vazões superiores a 200 m3jh, o Jandaíra, apresenta vazões muito baixas (geralmente inferiores a 3,5 m3jh). Outro importante aquífero cárstico é o Pirabas com profundidade média de 220 m e vazão de 135 m3jh (MMA, 2003) e a Formação Capiru do Grupo Açungui, com vazão média 180 m3jh e profundidade média de 60 m.

Impactos Ambientais sobre os Aquíferos
O manancial subterrâneo acha-se relativamente melhor protegido dos agentes de contaminação que afetam rapidamente a qualidade das águas dos rios, na medida em que ocorre sob uma zona não saturada (aquífero livre), ou está protegido por uma camada relativamente pouco permeável (aquífero confinado) . Mesmo assim, está sujeito a impactos ambientais (CPRM, 2002), tais como:

- Superexplotação ou superexploração (sobreexplotação ou sobreexploração) de aquíferos: é a extração de água subterrânea que ultrapassa os limites de produção das reservas reguladoras ou ativas do aquífero, iniciando um processo de rebaixamento do nível potenciométrico que irá provocar danos ao meio ambiente ou para o próprio recurso. Portanto, a água subterrânea pode ser retirada de forma permanente e em volumes constantes, por muitos anos, desde que esteja condicionada a estudos prévios do volume armazenado no subsolo e das condições climáticas e geológicas de reposição (DRM, 2003).
Além da exaustão do aquífero, a super-explotação pode provocar:
• indução de água contaminada causada pelo deslocamento da pluma de poluição para locais do aquífero;
• subsidência de solos, definida como “movimento para baixo ou afundamento do solo causado pela perda de suporte subjacente”, provocando uma compactação diferenciada do terreno que leva ao colapso das construções civis;
• avanço da cunha salina definida como o avanço da água do mar em subsuperfície sobre a água doce, salinizando o aquífero, em áreas litorâneas (MELO et aL, 1996, citado em CPRM, 2002).

Sem dúvida, a maioria dos aquíferos costeiros são suscetíveis à intrusão salina, que geralmente resulta da sobreexplotação em poços muito próximos do mar. Algumas das cidades que tiveram problemas de salinização de seus poços são, entre outras: Lima (Peru); Santa Marta (Colombia); Coro (Venezuela); Rio Grande e Natal (Brasil) e Mar deI Plata (Argentina). No caso de Buenos Aires-La Plata, o problema de salinização se deve ao conteúdo de sais de uma formação costeira (DELGADO e ANTÓN, 2002). O crescimento desordenado do número de poços tem provocado significativos rebaixamentos do nível de água e problemas de intrusão salina em Boa Viagem, no Recife (MMA,2003).

O desenvolvimento de poderosas bombas elétricas e a diesel permitiu a capacidade de extrair água dos aquíferos com maior rapidez do que é substituída pela chuva, sem considerar, ainda, que os aquíferos têm diferentes taxas de recarga, alguns com recuperação mais lenta que outros (CEPIS, 2000).

Calcula-se que a extração anual dos aquíferos é de 160 bilhões de metros cúbicos (160 trilhões de litros) no mundo (POSTEL, 1999 citado por BROWN, 2003).
Em quase todos os continentes, muitos dos principais aquíferos estão sendo exauridos com uma rapidez maior do que sua taxa natural de recarga. A mais severa exaustão de água subterrânea ocorre na Índia, China, Estados Unidos, Norte da África e Oriente Médio, causando um déficit hídrico mundial de cerca de 200 bilhões de metros cúbicos por ano (SAMPAT,2001).
Existem diversos exemplos no mundo de esgotamento de aquíferos por superexplotação para uso em irrigação. O esgotamento das águas subterrâneas já provocou o afundamento dos solos situados sobre os aquíferos na cidade do México e na Califórnia, Estados Unidos, assim como em outros países (CEPIS, 2000).

No Brasil, como não há legislação específica que discipline o uso das águas subterrâneas e coíba a abertura de novos poços, essa franquia de ordem legal tem contribuído para problemas de superexplotação (BROWN, 2003). Outro fator que está provocando o comprometimento da qualidade e disponibilidade hídrica dos aquíferos reside na ocupação inadequada de suas áreas de recarga

Nos Estados Unidos, segundo um estudo da BBC Mundo (2003), verificou-se que o maior aquífero desse país, o Ogallala, está empobrecendo a uma taxa de 12 bilhões de m3 ao ano. A redução total chega a uns 325 bilhões de m3, um volume que iguala o fluxo anual dos 18 rios do estado do Colorado. O Ogallala se estende do Texas a Dakota do Sul e suas águas alimentam um quinto das terras irrigadas dos Estados Unidos. Muitos fazendeiros nas pradarias altas estão abandonando a agricultura irrigada ao se conscientizarem das consequências de um bombeamento excessivo e de que a água não é um recurso inesgotável.

A utilização de poços, fontes e vertentes deve ter a orientação de um profissional habilitado nessa área, de modo que o seu uso não comprometa o uso futuro desses recursos (seja por uma possível contaminação ou a exploração de uma vazão superior à admissível), e nem exponha a saúde da população abastecida a possíveis doenças de origem ou veiculação hídrica, devido à utilização de mananciais inadequados ou contaminados. Em suma, a compatibilização do uso dessa importante alternativa estratégica de abastecimento com as leis naturais que governam a sua ocorrência e reposição, além de proteger as áreas de recarga de possíveis contaminações poderá garantir a sua preservação e uso potencial pelas gerações futuras. Além disso, conhecer a disponibilidade dos sistemas aquíferos e a qualidade de suas águas é primordial ao estabelecimento de política de gestão das águas subterrâneas.

A água pura (H2O) é um líquido formado por moléculas de hidrogênio e oxigênio. Na natureza, ela é composta por gases como oxigênio, dióxido de carbono e nitrogênio, dissolvidos entre as moléculas de água. Também fazem parte desta solução líquida sais, como nitratos, cloretos e carbonatos; elementos sólidos, poeira e areia podem ser carregados em suspensão. Outras substâncias químicas dão cor e gosto à água. Íons podem causar uma reação quimicamente alcalina ou ácida. As temperaturas apresentam variação de acordo com a profundidade e com o local onde a água é encontrada, constituindo-se em fatores que influenciam no comportamento químico.

Subentende-se água como sendo um elemento da natureza, recurso renovável, encontrado em três estados físicos: sólido (gelo), gasoso (vapor) e líquido.

As águas utilizadas para consumo humano e para as atividades sócio-econômicas são retiradas de rios, lagos, represas e aqüíferas, também conhecidas como águas interiores.

Origem geológica e biológica

A vida surgiu no planeta há mais ou menos 3,5 bilhões de anos. Desde então, a biosfera modifica o ambiente para uma melhor adaptação. Em função das condições de temperatura e pressão que passaram a ocorrer na Terra, houve um acúmulo de água em sua superfície, nos estado líquido e sólido, formando-se assim o ciclo hidrológico.

Os continentes representam a litosfera; a água existente na Terra forma a hidrosfera; cada um dos pólos (Ártico e Antártico) e os cumes das montanhas mais altas apresentam uma cobertura de gelo e neve denominada criosfera; a massa de ar que cobre a Terra é chamada de atmosfera, e a vida existente no planeta forma a biosfera.

O oxigênio tem por propriedade ser reativo, ou seja, unir-se a quase todos os outros tipos de átomos: o hidrogênio, o carbono e um grande número de metais e metalóides. Em conseqüência a este fato, quando a Terra se formou, não havia oxigênio livre na atmosfera primitiva, mas somente óxidos voláteis, como gás carbônico, água e outros compostos de hidrogênio, como metano e amoníaco.

Volume de água

A quantidade total de água na Terra é distribuída da seguinte maneira:

•97,5% de oceanos e mares;
•2,5 de água doce;
•68,9% (da quantidade geral de água doce) formam as calotas polares, geleiras e neves eternas que cobrem os cumes das montanhas altas da Terra;
•29,9% restantes de água doce constituem as águas subterrâneas
•0,9% respondem pela umidade do solo e pela água dos pântanos

Características da água

A caracterização da água começa a se compor ainda em seu trajeto atmosférico. As partículas sólidas e os gases atmosféricos de várias origens são dissolvidos pelas águas que caem sobre a superfície da Terra em forma de chuva, neblina ou neve.

Contudo, muitas destas características são alteradas mesmo que inconscientemente pelo homem. O uso intensivo de insumos químicos na agricultura, a poluição gerada pelas indústrias e pelos grandes centros urbanos concentram alguns gases na água das chuvas, resultando na chamada chuva ácida, causadora de danos ao ambiente natural e antrópico. Isso ocasiona também a escassez de água para consumo, fazendo com que os aspectos qualitativos da água sejam cada vez mais preocupantes nas regiões muito povoadas.

As fontes hídricas são abundantes, porém mal distribuídas na superfície do planeta. Em algumas áreas, as retiradas são bem maiores que a oferta, causando um desequilíbrio nos recursos hídricos disponíveis. Essa situação tem acarretado uma limitação em termos de desenvolvimento para algumas regiões, restringindo o atendimento às necessidades humanas e degradando ecossistemas aquáticos. Os recursos hídricos são de fundamental importância no desenvolvimento de diversas atividades econômicas. A água pode representar até 90% da composição física das plantas; a falta de água pode destruir lavouras.

Na indústria, as quantidades de água necessárias são superiores ao volume produzido. A utilização de métodos para o tratamento da água é viável; porém, podem produzir problemas cujas soluções são difíceis, pois que afetam a qualidade do meio ambiente, a saúde pública e outros serviços. Por sua vez, as águas das bacias hidrográficas não são confiáveis e recomendáveis para o consumo da população por não possuírem as características padrões de qualidade ambiental.

As fontes hídricas são abundantes porém, mal distribuídas na superfície do planeta. Em algumas áreas, as retiradas são bem maiores que a oferta, causando um desequilíbrio nos recursos hídricos disponíveis. Essa situação tem acarretado uma limitação em termos de desenvolvimento para algumas regiões, restringindo o atendimento às necessidades humanas e degradando ecossistemas aquáticos. Os recursos hídricos são de fundamental importância no desenvolvimento de diversas atividades econômicas. A água pode representar até 90% da composição física das plantas; a falta de água pode destruir lavouras; na indústria as quantidades de água necessárias são superiores ao volume produzido.

Água no Brasil

As interações do quadro climático com os aspectos geológicos dominam os excedentes hídricos que alimentam uma das mais extensas e densas redes de rios perenes do mundo.

Em três grandes unidades hidrográficas: Amazonas, São Francisco e Paraná estão concentrados cerca de 80% da produção hídrica do país. Estas bacias cobrem cerca de 72% do território brasileiro, dando-se destaque à Bacia Amazônica, que possui cerca de 57% da superfície do País.

Embora tamanha quantidade de água doce, há um grave problema de abastecimento no País, que é devido ao crescimento das localidades e à degradação da qualidade da água. O baixo nível tecnológico-organizacional está em condições primárias de uso, recebendo a contribuição da ocupação rural, que aumenta o desmatamento das bacias hidrográficas. O grande desenvolvimento dos processos erosivos do solo faz com que haja um empobrecimento de pastagens nativas e redução das reservas de águas do solo, assim produzindo a queda da produtividade natural.

O conhecimento das variações de tempo, espaço das chuvas, descargas dos rios, de fatores ambientais, sócio-culturais, condições de uso e conservação dos seus recursos naturais permitem planejar, evitar ou atenuar os efeitos do excesso ou da falta de água.

O Brasil possui a maior disponibilidade hídrica do planeta, ou seja, 13,8% do deflúvio médio mundial.

Hidrografia do Brasil

A rede hidrográfica brasileira é constituída por rios navegados em corrente livre e por hidrovias geradas pela canalização de trechos de rios, além de extensos lagos isolados, criados pela construção de barragens para fins exclusivos de geração hidrelétrica.

Alguns dos rios da Amazônia e do Centro-Oeste foram melhorados pela dragagem de seus baixios, mas a maioria dos rios navegáveis destas regiões são naturais. Nas regiões Sudeste e Sul, vários rios foram canalizados, o que permitiu o aumento da capacidade de tráfego dessas hidrovias e da confiabilidade do transporte fluvial.

A rede hidrográfica brasileira tem elevadas condições de umidade na maior parte do território nacional, sendo considerada como a mais densa do planeta.

Algumas características da hidrografia do Brasil:

•Rica em rios, mas pobres em lagos.
•O regime de alimentação dos rios brasileiros é pluvial, não se registrando a ocorrência de regimes nival ou glacial, sendo apenas o Rio Amazonas um dependente do derretimento da neve da Cordilheira do Andes, mas a sua alimentação provém basicamente de chuvas. O período das cheias dos rios brasileiros é no verão, com algumas exceções no litoral do nordeste.
•Grande parte desses rios é perene; apenas alguns que nascem no sertão nordestino são intermitentes.
•O destino dos rios brasileiros é exorréico, ou seja, desagua no mar. Devido ás elevadas altitudes na porção ocidental da América do Sul, os rios brasileiros vão todos desaguar no Oceano Atlântico. Mesmo os que correm para oeste fazem a curva ou desaguam em outro rio que irá em direção ao oceano.
•Na produção de energia elétrica, o uso dos rios é muito grande. Aproximadamente cerca de 90% da eletricidade brasileira provém dos rios. Seu potencial hidráulico vem de quedas d’água e corredeiras, dificultando a navegabilidade desses mesmos rios. Na construção da maioria das usinas hidrelétricas, não foi levado em conta a possibilidade futura de navegação, dificultando o transporte hidroviário.