UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” FACULDADE DE ENGENHARIA CAMPUS DE ILHA SOLTEIRA LUIZ RAFAEL RIZZO ANÁLISE DA CONJUNTURA DOS RECURSOS HÍDRICOS PARA ABASTECIMENTO: JAÚ – SP. Ilha Solteira 2018 PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM REDE NACIONAL EM GESTÃO E REGULAÇÃO DE RECURSOS HÍDRICOS - PROFÁGUA LUIZ RAFAEL RIZZO ANÁLISE DA CONJUNTURA DOS RECURSOS HÍDRICOS PARA ABASTECIMENTO: JAÚ – SP. Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Rede Nacional em Gestão e Regulação de Recursos Hídricos - ProfÁgua, por meio da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (Unesp Campus Ilha Solteira) como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Gestão e Regulação de Recursos Hídricos. Orientador: Prof. Dr. Edson Luís Piroli Ilha Solteira 2018 RIZZO ANÁLISE DA CONJUNTURA DOS RECURSOS HÍDRICOS PARA ABASTECIMENTO: JAÚ – SP.Ilha Solteira2018 105 Sim Dissertação (mestrado)Engenharia CivilGestão e Regulação de Recursos HídricosSim . . FICHA CATALOGRÁFICA Desenvolvido pelo Serviço Técnico de Biblioteca e Documentação Rizzo, Luiz Rafael. Análise da conjuntura dos recursos hídricos para abastecimento: Jaú – SP / Luiz Rafael Rizzo. -- Ilha Solteira: [s.n.], 2018 115 f. : il. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista. Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira. Área de conhecimento: Gestão e Regulação de Recursos Hídricos, 2018 Orientador: Edson Luís Piroli Inclui bibliografia 1. Vulnerabilidade natural. Abastecimento público de água. 2. Aquífero. 3. DRASTIC. 4. Enquadramento dos corpos de água. R627a DEDICO À minha mãe, Ruth, que no momento de elaboração deste estudo encarou com muita força e coragem um tratamento desafiador contra um câncer de mama, mostrando mais uma vez que, a vontade e a determinação, são mais fortes que as adversidades que a vida põe em nossos caminhos. AGRADECIMENTOS O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001, agradeço também ao Programa de Mestrado Profissional em Rede Nacional em Gestão e Regulação de Recursos Hídricos - ProfÁgua, Projeto CAPES/ANA AUXPE Nº. 2717/2015, pelo apoio técnico científico aportado até o momento. Agradeço a Deus pela vida, pela água, pelo ar, pelo alimento, pela paz e principalmente pela saúde e capacidade de aprender e realizar. Aos meus pais Ruth e Roberto por me darem a vida, acreditarem em mim e por me ensinar a ser a pessoa que sou, agradeço à minha irmã Nina por me dar tanto apoio na nossa casa na via Attavanti, 02 para eu poder estudar, obrigado Nina! Também ao meu tio, Marcos Rizzo, que um dia me disse: “Cresça, e se torne um grande homem!”. Agradeço muitíssimo meus amigos da primeira turma ProfÁgua da UNESP de Ilha Solteira, a Aline, o Erico, a Márcia, a Silvia, a Maria do Rosário, o Artur, o Fernando, ao João Ricardo, a Eliana, o Fabiano, o Juarez, a Mônica, a Ligia, a Fernanda, o Nelson, a Polly, o Renan, a Natália, a Paula e ao Vinícius, seria necessário um livro pra contar todas as vezes que vocês me ajudaram sem nem se darem conta, além dos momentos maravilhosos que vivemos juntos. Sou muito grato à Juliene, por ler meu trabalho inúmeras vezes, e insistir que eu conseguiria, ao Hermes pela amizade e prontidão para ajudar os amigos, ao Bento pela amizade, estágio, e vivência dos problemas de conflitos de recursos hídricos em Goiás, ao Carlos Diego pelas caronas, ideias, companhia e bons papos,a Lucíola pelo apoio com os textos e palavras de motivação na reta final e também a Ana Clara Costa, pelo apoio com a elaboração dos mapas. Aos meus amigos e irmãos da republica Zona Rural, ali eu tive a oportunidade de vivenciar um período muito importante da minha vida, e aprendi muito com esses caras incríveis. Agradecimento especial ao Jailson, ao Henrique e ao Caio, vocês são minha família em Ilha, obrigado por tudo meus Brothers! Agradeço à Fatec Jahu, à Latam Water Participações, ao ABCON e ao SINDCON, que foram instituições que me alavancaram como profissional e como pessoa. Em especial agradeço a Amanda, Ana, Elisa, Elizete e Sergio obrigado por participarem da minha formação e serem bons amigos! Agradecimento especial ao Pedro Paulo Serignolli do SAEMJA pelo auxilio com o Marco regulatório municipal, ao Lui Garcia do Laboratório LG análises ambientais, por me auxiliar na localização de todos os pontos de captação de água em Jaú, agradeço todo o apoio da concessionária: Águas de Jahu através da Mariana Burin e do Ricardo Frazan por fornecerem os dados de qualidade utilizados neste estudo. Agradeço imensamente a todos os professores, a profissão mais bela entre todas. Em especial ao meu Orientador Edson Luís Piroli por ser antes de tudo um grande amigo no desenvolvimento deste trabalho, pelos poxões de orelha, pela orientação acadêmica e muitas vezes orientações para a vida. Ao Professor Rodrigo Manzione por todos os “Helps” atendidos e toda atenção dedicada a este estudo, ao Professor Jozrael Rezende, pela atenção dedicada ao trabalho e por todas as contribuições que levaram a conclusão e sucesso da dissertação e finalmente a professora Edinéia que no ultimo minuto salvou a banca e somou na melhoria e nos resultados do trabalho. Aproveito para agradecer ao professor Jefferson, obrigado professor! Pela confiança depositada em mim, obrigado pela paciência, apoio e por tudo mais que vivemos nesses dois anos. Posso dizer que meus objetivos particulares escritos na carta de motivação para cursar o ProfÁgua, foram todos atendidos e isso me enche o peito de gratidão. Aos meus grandes amigos Bruna Helena, companheira aventureira que me apresentou o PROFÁGUA, a Adriana Beretta, pelo cuidado e atenção ao revisar toda a dissertação várias vezes, ao Simone, que me ajudou com os estudos no Idioma para a prova de nivelamento B1 da Romatre, ao Álvaro pela amizade e companheirismo nos estudos e por encontrar o livro do Jensen, ao Vitor Paca que me ajudou com a coleta de dados dos poços e dos dados de ETR, além de todo o suporte em Delft. Obrigado meus amigos, é maravilhoso ter vocês por perto! Gratidão imensa à Agência Nacional de Águas (ANA), pela sua missão e pelas suas ações, também pela otima recepção no Seminário ProfÁgua realizado em Agosto de 2017, pelo espaço e pelos profissionais disponibilizados para ouvirem e contribuírem com nossos projetos nas fases de elaboração e desenvolvimento. Agradeço a toda equipe ProfÁgua, em especial a secretaria da UNESP de Ilha Solteira, por todo o apoio nas burocracias, na elaboração dos documentos para a realização do estágio na UNESCO IHE – Delft, nos processos finais de conclusão do programa e por nos manter sempre informados sobre as dicisões e prazos. THANKS TO FOREIGN FRIENDS Netherlands / Delft. I use this space to express my thanks to the team of IHE Deflt, for the support, reception, equipment availability and all the support to carry out the internship. I thank Professors Michael McClain and Jan Willem Foppen for their patience and attention during the internship, and especially for guiding me in choosing the DRASTIC method. Thanks to the friends I made in Delft, Mazen, Vitor, Katty, Joyce and Arianna, You helped me a lot with my work, but helped me mainly to live happier and to be more confident in my potential. I would especially like to thank Şengül Güngör to helping me in the drafting of the DRASTIC spreadsheet and Lauren Zielinski for the help with the Abstract for the project, which also came with an extra dose of motivation.Thank you very much! You are aways welcome with me, whatever I’ll stay. Itália. Uso questo spazio anche per ringraziare i miei amici in Italia, voi mi avete dato supporto in ogni momento in cui avevo bisogno, ringrazio immensamente Sandra Niccolai, Luigi e Loranzo Gaeta, Simone Bezzini, Valerio Leoni, Massimo Pipucci, Elvio e Franco Corradin e Jane Soares, grazie mille per la vostra fiducia, per sentire tante volte io parlare di questo “master”, per la vostra preziosa amicizia e per essere la mia famiglia in Italia, ringrazio anche Marco Bianchi Orazzini per attenzione e indicazione a un tirocinio. Io vi voglio um sacco di bene! Grazie! “Todo mundo sempre começa com uma complicação: simplicidade é bem mais difícil e só pode ser aprendida mais tarde (ou nunca)” Escher, M. C. (1898 – 1972). RESUMO Com o crescimento da população urbana mundial, há um aumento na demanda pelo abastecimento público de água, que é fornecidapelas águas doces de rios, lagos e águas subterrâneas. Segundo a ANA (Agência Nacional de Águas, 2017), o abastecimento urbano de água foi o segundo maior usuário de recursos hídricos de água doce do Brasil em 2016. Com uma oferta finita e uma demanda crescente, muitas cidades em todo o país tem enfrentado escassez de água. Além do consumo, as atividades antrópicas em torno de áreas urbanas podem causar impactos negativos na qualidade dos recursos hídricos locais utilizados para o abastecimento, diminuindo ainda mais a disponibilidade de água doce. O objetivo desta pesquisa foi estudar a vulnerabilidade das águas subterrâneas à contaminação antrópica e identificar fontes potenciais de contaminação às águas subterrâneas e superficiais. Esta análise foi realizada no município de Jaú, São Paulo, visando identificar possíveis soluções para evitar prováveis crises de escassez de água, como as enfrentadas nos últimos anos. A área de estudo incluiu a área urbana do município e três microbacias localizadas a montante da cidade que contêm os mananciais que são utilizados para abastecimento de água. Primeiro, foi gerado um mapa de vulnerabilidade dos recursos hídricos subterrâneos que foi desenvolvido para a área usando o método DRASTIC (ALLER et al., 1987). Os resultados mostraram que 50% da área tinham uma vulnerabilidade média, enquanto 25% da área apresentavam uma vulnerabilidade muito alta à contaminação antrópica no lençol freático. Em seguida, um mapa de uso da terra foi desenvolvido usando imagem de satélite para identificar possíveis fontes de contaminação antrópica que poderiam afetar a qualidade dos recursos hídricos usados para o abastecimento. Ao sobrepor os resultados do modelo DRASTIC com o mapa do uso da terra, pode-se correlacionar estrategicamente a disposição dos empreendimentos com o uso adequado da terra. Para verificar os resultados, foram analisados relatórios de qualidade da água dos recursos hídricos subterrâneos (Portaria 2.914/2011) da área urbana e dos mananciais superficiais (CONAMA 357/2005) quanto à contaminação antrópica. Enquanto as amostras de águas subterrâneas não mostram sinais de contaminação antrópica, houve contaminação frequente por coliformes termotolerantes em amostras de águas superficiais. Quando comparado ao mapa de uso da terra e dados de precipitação, foi possível identificar sua origem a partir das atividades antrópicas identificadas e propor soluções de manejo. Finalmente, concluiu-se que há uma grande necessidade de implementação de projetos e programas de gestão, produção e conservação de águas como medida de solução para melhorar a quantidade e a qualidade da água na área de estudo. Palavras-chave:Vulnerabilidade natural. Aquífero. DRASTIC. Enquadramento dos corpos de água. Abastecimento público de água. ABSTRACT With a growing urban population globally, there is increasing demand for urban water supply and the consumption of freshwater resources from rivers, lakes, and groundwater. According to ANA (National Agency of Water, 2017), urban water supply was the second largest user of freshwater resources in Brazil in 2016. With a finite supply and an increasing demand, this is leading to water shortages in cities across the country. In addition to consuming water, human activities around urban environments can cause a degradation in the water quality of the local freshwater resources used for urban water supply, further decreasing the availability of freshwater resources. The objective of this research was to study the vulnerability of groundwater to anthropogenic contamination and identify potential sources. This analysis was carried out using in the municipality of Jaú, São Paulo in order to identify possible solutions to the water shortage crisis that it has faced in recent years. The study area included the urban area surrounding the municipality and three micro-basins located upstream of the city which contain rivers that are used for urban water supply. First, a vulnerability map of the groundwater resources was developed for the area using the DRASTIC method (ALLER et al., 1987). The results showed that 50% of the area had a medium vulnerability while 25% of the area had very high vulnerability of anthropogenic contamination in the groundwater table. Then a land use map was developed using satellite images to identify potential sources of anthropogenic contamination which could impact the quality of groundwater and surface water used for urban public supply. By overlapping the results of the DRASTIC model with the land use map, one can strategically correlate the disposition of enterprises to the appropriate use of land. To verify the findings, water quality samples from groundwater resources in the urban area and surface water resources from the upstream river were analyzed for anthropogenic contamination. While the groundwater samples shows no signs of anthropogenic contamination, there was frequent contamination of thermotolerant coliforms in surface water samples. When compared to the land use map and precipitation data, it was possible to identify its origin from human activities and to propose management solutions. Finally, it was concluded that there is a great need for the implementation of water management projects and programs as a solution to improve the quantity and quality of the water in the study. Key-words:Natural vulnerability. Aquifer. DRASTIC. Water bodies framework. Public water supply. LISTA DE FIGURAS Figura 1: Percentual de água no planeta, por reservatórios. ..................................... 22 Figura 2: Panorama dos usos multiplos dos recursos hídricos no Brasil em 2016. ... 23 Figura 3: Sistema de representação do ciclo hidrológico na bacia hidrográfica ........ 30 Figura 4: Enquadramento dos corpos hídricos em relaçãoaos usos (CONAMA 357/2005). ................................................................................................................. 34 Figura 5: Matriz institucional do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos. .................................................................................................................... 35 Figura 6: - Representação esquemática dos parâmetros do método DRASTIC ....... 42 Figura 7: Fluxograma do esquema de trabalho desta pesquisa. ............................... 47 Figura 8: Localização da UGRHI 13 e da área de estudo ......................................... 48 Figura 9: Imagem de satélite da área estudada e identificação dos elementos ........ 49 Figura 10: Localização do Município de Jaú e da área de estudo dentro da UGRHI 13 .............................................................................................................................. 50 Figura 11: Precipitação média em Jaú (mm), 2017. .................................................. 51 Figura 12: Esquema representativo do método DRASTIC (ALLER et al. 1987). ...... 54 Figura 13: Coleta de dados para os parâmetros DRASTIC. ..................................... 55 Figura 14: Percentual de água subterranea e superficial - Jaú, SP. ......................... 57 Figura 15: Elaboração dos perfis estratigráficos do recorte territorial. ...................... 60 Figura 16: perfil estratigráfico do município. .............................................................. 61 Figura 17: (D) - Profundidade do nível da água (intervalos modificados). ................. 64 Figura 18: (D) - Profundidade do nível da água. ....................................................... 65 Figura 19: (R) - Taxa de recarga anual ..................................................................... 68 Figura 20: (A) - Material do aquífero: formação Serra Geral. .................................... 70 Figura 21: (S) - Mapa pedológico .............................................................................. 72 Figura 22: (T) – Topografia / declividade do terreno. ................................................ 74 Figura 23: (I) - Zona vadosa ...................................................................................... 76 Figura 24: (C)- Condutividade Hidráulica. ................................................................. 78 Figura 25: Mapa de vulnerabilidadeda região. .......................................................... 80 Figura 26: Classificação dos usos da terra com potencial de contaminação das águas (Sentinel 2-A). ................................................................................................. 83 Figura 27: Avaliação do uso da terra em comparação com as áreas vulneráveis..... 85 Figura 28: Classes dos corpos de água. ................................................................... 88 Figura 29: Precipitação de Dezembro de 2016. ........................................................ 95 Figura 30: Precipitação de Dezembro de 2017. ........................................................ 95 Figura 31: Imagem aérea da represa São Joaquim. ................................................. 98 LISTA DE TABELAS Tabela 1: Atributos de regulação associados aos entes do SINGREH ..................... 37 Tabela 2: Tabela de atributos dos parâmetros DRASTIC. ........................................ 44 Tabela 3: Definição das classes de vulnerabilidade dos aquíferos ........................... 45 Tabela 4: Recumo da coleta de dados - DRASTIC. .................................................. 55 Tabela 5: Laudos disponibilizados para análisedas águas subterrâneas. ................. 58 Tabela 6: Laudos referenteà análise da água bruta superficial em Jaú. ................... 59 Tabela 7: detalhes do perfil estratigráfico. ................................................................. 60 Tabela 8: (D) Profundidade do nível da água. ........................................................... 63 Tabela 9: (R) Recarga líquida: Índice DRASTIC. ...................................................... 67 Tabela 10: (A) Material do aquífero:Índice DRASTIC. ............................................... 69 Tabela 11: (S) Tipo de solo: Índice DRASTIC. .......................................................... 71 Tabela 12: (T) Topografia/Declividade: Índice DRASTIC. ......................................... 74 Tabela 13: (I) Zona vadosa: Índice DRASTIC. .......................................................... 75 Tabela 14: (C) Condutividade hidráulica: Índice DRASTIC. ...................................... 77 Tabela 15: Classes de vulnerabilidade ...................................................................... 79 Tabela 16:Áreas de risco a contaminação dos recursos hídricos em Jaú - SP. ........ 84 Tabela 17: Parâmetros em inconformidade no córrego João da Velha. .................... 89 Tabela 18: Parâmetros em Inconformidade no córrego Santo Antônio ..................... 91 Tabela 19: Parâmetros em inconformidade no rio Jaú. ............................................. 94 Tabela 20: Parâmetros em Inconformidade na represa São Joaquim. ..................... 98 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 19 2 OBJETIVOS .................................................................................................................... 21 2.1 OBJETIVO GERAL ...................................................................................................... 21 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................... 21 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................................... 22 3.1 RECURSOS HÍDRICOS ................................................................................................ 22 3.1.1 Águas subterrâneas ........................................................................................... 24 3.1.2 Águas superficiais............................................................................................... 27 3.1.3 Bacias hidrográficas ........................................................................................... 29 3.2 PLANEJAMENTO, GESTÃO E MANEJO DAS ÁGUAS ........................................................ 31 3.2.1 Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos ............................. 35 3.3 GEOTECNOLOGIAS APLICADAS AOS RECURSOS HÍDRICOS ........................................... 38 3.3.1 Análise da Vulnerabilidade à contaminação das águas subterrâneas ............... 39 3.3.2 DRASTIC ............................................................................................................ 42 4 MATERIAL E MÉTODOS ............................................................................................... 46 4.1 LOCALIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO ........................................................................... 48 4.1.1 Definição do recorte territorial ............................................................................ 49 4.1.2 Caracterização da área de estudo ..................................................................... 50 4.2 COLETA E PROCESSAMENTO DE DADOS ..................................................................... 52 4.2.1 Vulnerabilidade natural à contaminação das águas subterrâneas .................... 54 4.2.2 Classificação de imagens de satélite ................................................................. 57 4.2.3 Águas subterrâneas e superficiais usadas no abastecimento público ............... 57 5 RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................................................... 60 5.1 IDENTIFICAÇÃO DOS ÍNDICES DRASTIC ..................................................................... 62 5.1.1 D – Profundidade do nível da água .................................................................... 62 5.1.2 R – Recarga do aquífero .................................................................................... 66 5.1.3 A – Material do aquífero ..................................................................................... 69 5.1.4 S – Tipo de solo .................................................................................................. 71 5.1.5 T – Topografia, declividade ................................................................................ 73 5.1.6 I – Zona vadosa .................................................................................................. 75 5.1.7 C – Condutividade hidráulica .............................................................................. 77 5.1.8 DRASTIC - Mapa de vulnerabilidade ................................................................. 79 5.2 USOS DA TERRA COM RISCO DE CONTAMINAÇÃO ÀS ÁGUAS ........................................ 82 5.2.1 Cruzamento de mapas (vulnerabilidade x riscos) .............................................. 84 5.3 AVERIGUAÇÃO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS ................................................................. 87 5.3.1 Córrego João da Velha ....................................................................................... 89 5.3.2 Córrego Santo Antônio ....................................................................................... 90 5.3.3 Rio Jaú ................................................................................................................ 93 5.3.4 Represa São Joaquim ........................................................................................ 97 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS .......................................................................................... 100 REFERENCIAS ...................................................................................................................... 102 ANEXOS ................................................................................................................................. 109 19 1 INTRODUÇÃO O município de Jaú localizado no centro do estado de São Paulo tem enfrentado problemas no abastecimento público de água nos últimos anos. Esta situação tem se agravado na medida em que sua população aumenta. De acordo com o IBGE (2018) entre os anos de 2010 e 2018 o número de habitantes saltou de 131.040 para 148.581, ampliando-se em mais de 13%. No mesmo período, importante parcela da população teve dificuldades relacionadas ao abastecimento de água. Entretanto o crescimento populacional não justifica por si só a ocorrência destas crises de desabastecimento, visto que a disponibilidade de água é abundante na região estudada, e conta com importantes mananciais superficiais e subterrâneos, principalmente nas formações Serra Geral e Guarani. Piroli (2016) afirma que as crises hídricas ocorrem como consequência do aumento da demanda pelos recursos hídricos, sem o prévio planejamento e sem a implantação de estruturas e da gestão necessária, somados ao manejo inapropriado das bacias e microbacias antropisadas, onde a intensa impermeabilização do solo e a remoção da vegetação nativa fazem com que as águas provenientes das chuvas escoem superficialmente, diminuindo seu volume armazenado nos solos e a recarga do lençol freático e dos aquíferos. Isto reduz o armazenamento de água no sistema da referida bacia, e a quantidade de água necessária para suprir as nascentes nos períodos de estiagens prolongadas. Jacobi et al. (2015) dizem que os resultados de tais crises se refletem em múltiplos níveis, desde o desabastecimento em municípios, impactos negativos nos ecossistemas aquáticos, além da descontinuidade de processos industriais e comerciais que ficam inoperantes na condição de desabastecimento, impactando também o setor de turismo em algumas localidades e reforçando os conflitos pelo uso da água. Neste contexto até o ano de 2017 o município de Jaú possuía seu abastecimento urbano com águas provenientes de captações superficiais (67%) e subterrâneas (33%). Os mananciais utilizados para abastecimento público dentro da área de estudo são os Córregos Santo Antônio, João da Velha, São Joaquim e o rio Jaú e uma vez alcançados os limites das captações superficiais, passa-se a 20 complementar a demanda com poços de águas subterrâneas, até o ano de 2017 eram 17 poços utilizados para o abastecimento público no total. Manzione (2015) destaca duas questões fundamentais na escolha pelo uso das águas subterrâneas: a qualidade das águas, que comumente estão compatíveis com os usos preponderantes, dispensando tratamentos complexos, e consequentemente, os custos de implantação reduzidos, se comparado com outros empreendimentos destinados a captações superficiais, como estações de tratamento, diques ou represas. Rezende (2009) ao realizar a análise fluviológica e ambiental na bacia hidrográfica do rio Jaú, verificou que os tributários do rio Jaú, utilizados para o abastecimento público de água possuem suas respectivas bacias degradadas, com baixo índice de cobertura vegetal remanescente, ausência de mata ciliar na maior parte das margens e sua vazão interrompida no período de estiagem, ou seja, identificou que toda a água dos três córregos é destinada para o abastecimento do município, esgotando completamente seu fluxo à jusante. Devido a estas condições e à situação de risco a que parte da população do município é submetida, decidiu-se elaborar este estudo, definindo-se como recorte espacial as microbacias utilizadas no abastecimento da população do município mais a área urbana, com foco no desenvolvimento de ferramentas que fomentem a preservação e melhoria do seu potencial de abastecimento hídrico, a partir das águas superficiais e subterrâneas. Para isto, a presente pesquisa realizou a análise das condições dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos, por meio da análise da vulnerabilidade à contaminação das águas subterrâneas pelo método DRASTIC, identificando as cargas contaminantes existentes no município com o uso de imagem de satélite e simultaneamente verificou-se a qualidade das águas dos mananciais supramencionados com análises da resolução CONAMA 357 de 2005, artigo 15. 21 2 OBJETIVOS 2.1 Objetivo geral O objetivo desta pesquisa foi elaborar um documento cartográfico de Jaú, SP para determinar as áreas vulneráveis a contaminação natural das águas subterrâneas, identificar os usos da terra com potencial carga contaminante na área estudada a partir de imagens de satélite e averiguar a qualidade das águas superficiais dos mananciais utilizados no abastecimento, por meio da análise semestral exigida pela resolução CONAMA 357/2005. 2.2 Objetivos específicos • Identificar os pontos de captação das águas superficial e subterrânea usados para o abastecimento público em Jaú - SP; • Avaliar a vulnerabilidade à contaminação das águas subterrâneas no recorte territorial estudado, por meio da metodologia DRASTIC; • Analisar os aspectos do uso da terra na área de estudo, a partir de imagem de satélite; • Elaborar mapa de disposição dos usos da terra que oferecem risco de contaminação aos aquíferos e às águas superficiais; • Averiguar se os padrões de qualidade das águas superficiais usadas para o abastecimento público atendem aos padrões estabelecidos em suas respectivas classes (Dec. nº 10.755/1977 e Res. CONAMA 357/2005). 22 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 3.1 Recursos hídricos Reboulas, Braga e Tundisi (2006) definem o termo “recurso hídrico” como a água aplicada ao bem econômico, e ressalta que nem toda água no planeta é necessariamente considerada como recurso hídrico, na medida em que seu uso nem sempre tem fins econômicos. Um dos fundamentos da PNRH, Lei 9.433 de 1997 é que a água é um recurso natural limitado, dotado de valor econômico (BRASIL, 1997). Estudos recentes quantificaram a presença de água no Planeta Terra em suas diferentes composições e forma, concluindo que o volume do recurso em nosso planeta permanece inalterado há 500 milhões de anos, e representa cerca de 1.386 milhões de km³, sendo 97,5% oceanos e 2,5% água doce (REBOUÇAS; BRAGA ; TUNDISI, 2006). A Figura 1 apresenta a disposição do recurso em seus diferentes reservatórios. Figura 1: Percentual de água no planeta, por reservatórios. Fonte: MMA. Disponível em: < http://www.mma.gov.br/estruturas/secex_consumo/_arquivos/3%20- %20mcs_agua.pdf> Acesso em: 13/05/2018. Segundo a Agência Nacional de Água (2017) no ano de 2016 a média de consumo de água anual foi de 2.098 m³/s. Os maiores usuários dos recursos hídricos foram a irrigação (46,2%), abastecimento urbano (23,3%) e rural (1,6%), abastecimento animal (7,9%), industrial (9,2%), termelétricas (10,3%) e mineração 23 (1,6%). A Figura 2 apresenta os valores de retirada de água, consumo e a quantidade de água que retornou para o sistema por cada usuário, no ano de 2016. Figura 2: Panorama dos usos multiplos dos recursos hídricos no Brasil em 2016. Fonte: ANA p. 53 (2017). Neste contexto a ANA afirma que os recursos hídricos devem ser geridos de forma a garantir seus usos múltiplos, ou seja, um uso não deve impactar negativamente a qualidade do recurso hídrico a ponto de impossibilitar um outro usuário a jusante a aproveitar o mesmo. As peculiaridades e necessidades de cada uso devem ser consideradas na sua gestão, por exemplo, a qualidade da água não é importante para a navegação, porém, é fundamental para o abastecimento humano e animal (ANA, 2017,p. 58). 24 3.1.1 Águas subterrâneas Os excedentes das águas provenientes das chuvas permeiam os solos e suas camadas mais profundas, ocupando os espaços vazios existentes nos diversos tipos de rochas presentes no subsolo formando as águas subterrâneas. As formações onde ficam armazenadas estas águas são denominadas de aquíferos e são divididas, no Brasil de três maneiras: fraturado, poroso ou cárstico (ANA, 2017). Manzione (2015) afirma que a compreensão das relações entre as águas superficiais e subterrâneas é fundamental no processo de gestão de recursos hídricos, para isso, um dos parâmetros cruciais na tomada de decisões é a sua taxa de recarga, ou seja, a quantidade de água excedente das chuvas que vai permear os solos e alcançar os aquíferos. Para o autor, tanto a gestão direcionada ao abastecimento quanto à prevenção da contaminação, devem considerar as taxas de recarga, as épocas em que ocorrem e os locais da recarga, uma vez que as áreas com altas taxas de recarga, são altamente vulneráveis a contaminação dos aquíferos. Segundo Feitosa e Manoel Filho (2000) o conceito de infiltração foi introduzido por Horton em 1933, os autores explicam que é possível dividir as zonas de infiltração da água que permeia no solo em três partes: • Zona não saturada ou zona de fluxo não saturado: onde os espaços vazios do solo são preenchidos parcialmente com água e ar e estão acima do nível freático; • Interfluxo ou escoamento subsuperficial: pode fluir no sentido horizontal através da zona não saturada em profundidades maiores encontrando camadas pouco permeáveis imediatamente abaixo da superfície do solo, e assim permear até os leitos dos cursos d’água superficiais; • Reservas de água subterrânea: se refere à água que continua no perfil vertical da coluna de solo, que por sua vez alcança o nível freático. Segundo Hirata et al. (2010) o Brasil possui uma reserva renovável de água subterrânea na casa de 42.289 m³/s, este volume de água representa aproximadamente 24% do escoamento dos rios em território nacional (vazão média anual de 179.433 m³/s) e 49% se considerarmos a vazão de estiagem (95% de permanência). Conforme os autores, este grande volume está distribuído em 25 praticamente dois grandes grupos de aquíferos: os de rochas e materiais sedimentares (porosos), e os aquíferos de rochas fraturadas. Hirata et al. (2010) apontam que no Brasil, os aquíferos de rochas sedimentares representam cerca de 4,13 milhões de km², algo em torno de 48,5% do seu território (8,5 milhões de km²), são conhecidos atualmente 27 sistemas de porosidade granular, e em menor número aquiferos cársticos e fraturados. O somatório estimado das suas áreas de afloramento e recarga é de 2,76 milhões de km² (32% do país). As principais bacias sedimentares brasileiras são: • Bacia do rio São Francisco (Sistema aquífero Bambuí e Sistema aquífero Urucuia-areado) totalizando 175 mil km²; • Bacia do rio Paraná (sistema aquífero Bauru-Caiuá, Guarani, Tubarão, Ponta Grossa e Furnas) totalizando um milhão de km² na porção brasileira; • Bacia do rio Parnaíba (sistema aquífero Siluriano) com 600 mil km²; destaque para os sistemas aquíferos Itaperucu, Corda, Motuca, Poti- Piauí, Cabeças e Serra Grande; e • Bacia do Amazonas (Sistemas aquíferos Boa Vista, Solimões e Alter do Chão) somando aproximadamente 1,3 milhões de km². Os aquíferos de rochas fraturadas ou fissural, compreendem aqueles que a água tem circulação livres através das fraturas, fendas e falhas nas rochas. Comumente se caracterizam de acordo com a grande anisotropia (apresenta grande diferenciação conforme a mudança de direção) e heterogeneidade, os aquíferos costumam ser muito descontínuos no espaço. As fraturas tendem a se fechar conforme a profundidade, este fato faz com que os primeiros 50 metros sejam mais produtivos (MANZIONE, 2015). Os principais aquíferos fraturados no estado de São Paulo são: • Aquífero cristalino: cerca de 53.400 km² de área, rochas de origem ígnea metamórfica. Constituem o embasamento sobre o qual os aquíferos sedimentares se depositaram; • Aquífero Serra Geral: localiza-se acima do aquífero Guarani e abaixo do aquífero Bauru. Sua porção aflorante varia em torno de 31.900 km², constituído por sequência de derrames de lavas vulcânicas, que deram origem as rochas basálticas, compactas, duras e de coloração cinza escura; 26 • Aquífero Diabásio: composição e formação iguais ao Serra Geral, porém está presente entre os aquíferos Guarani, limite inferior e tubarão no limite superior. Feitosa e Manoel Filho (2000) classificam os aquíferos de acordo com a pressão das águas armazenadas, podendo ser confinados ou livres, os aquíferos confinados têm pressão da água na sua camada superior maior que à pressão atmosférica e podem ser drenantes e não drenantes. Também existem os aquíferos suspensos: • Aquífero confinado não drenantes: é aquele cujas camadas limítrofes, superiores e inferiores, são impermeáveis; • Aquífero confinado drenantes: é um aquífero no qual ao menos uma das camadas limítrofes é pelo menos semipermeável, possibilitando fluxo de entrada e/ou saída pelo topo ou pela base; • Aquífero livre ou freático ou não confinado: aquele cuja superfície superior é freática, ou seja, os pontos se encontram à pressão atmosférica e, a exemplo dos aquíferos confinados, também se classifica em drenantes ou não drenantes; • Aquífero suspenso: uma variação especial do aquífero livre, constituído por uma camada impermeável ou semipermeável com uma extensão limitada, e sua localização se dá entre o nível do terreno e a superfície freática do lençol. Em geral, esses aquíferos existem de forma efêmera, uma vez que suas reservas são drenadas para o nível freático subjacente. Os aquíferos confinados não drenantes, possuem áreas de recarga mais significativas, somente nas regiões onde os mesmos afloram na superfície do terreno. Por exemplo, o sistema aquífero Guarani (SAG) que aflora na região da Cuesta, próximo aos municípios de Botucatu e Bofete no estado de São Paulo. Segundo Paes e Manzione (2014) as áreas de afloramento apresentam maior vulnerabilidade por estarem em contato direto com a superfície. Os usos e manejos do solo interferem nas suas características físico/hídricas, e assim, na dinâmica de infiltração da água para recarregar os aquíferos. O manejo inadequado destas áreas pode influenciar negativamente na dinâmica da infiltração, pois estas áreas possibilitam a entrada de poluentes para as águas subterrâneas. 27 3.1.2 Águas superficiais Segundo Rezende (2009) os rios são sistemas lineares que escoam as águas provenientes da precipitação nos continentes até os oceanos. Para o autor, existem diversas formas das águas provenientes das chuvas chegarem aos rios, sejam através da precipitação direta no corpo d’água, escoamento superficial ou subsuperficial, próximo à superfície ou escoamento profundo subterrâneo. A declividade, o tipo e a permeabilidade do solo determinam o fluxo hidrológico dos rios. Para Rebouças et al. (2017) as águas superficiais sofrem transformações em qualidade e em quantidade, por causas naturais e/ou antrópicas. Segundo os autores, as causas naturais que alteram as características quali/quanti das águas superficiais são as flutuações sazonais, aquelas que ocorrem anualmente, como precipitação, incidência solar, temperatura, características físicas, químicas e biológicas do sistema, além das interações da fauna e da flora. As transformações na qualidade e na quantidade das águas superficiais de origem antrópica estão relacionadas por Rebouças et al. (2017) em escala local e regional como desmatamentos, mudanças do uso da terra, projetos de irrigação e construção de barragens. Os resultados negativos destes processos são aumento do escoamento superficial, erosão do solo, assoreamento dos corpos de água pelo material particulado transportado para os rios e remoção da proteção natural oferecida pelas matas ripárias contra a poluição proveniente dos usos antrópicos. Novaes e Perusi (2014) chamam a atenção para a retirada ou substituição da cobertura vegetal local que provoca a redução do tempo de concentração e o aumento do volume do escoamento superficial proveniente das chuvas, ocasionando extravasamento dos cursos d’água nos períodos de alta precipitação e redução da vazão nos períodos de estiagem. As autoras enfatizam sobre a expansão dos centros urbanos nas áreas de várzea dos rios, suprimindo o fluxo natural dos alagamentos sazonais dos corpos de água, intensificando os picos de vazão e as inundações nas áreas urbanas. Pode-se considerar que as enchentes e inundações são fenômenos naturais, entretanto, quando ocorrem em regiões urbanas de aglomerados populacionais, provocam desastres e têm consequências ainda mais graves, devido aos efeitos da 28 urbanização, da falta de planejamento urbano e da falta de acesso à moradia em áreas apropriadas (NOVAES; PERUSI, 2014). Veniziani Junior (2018) relacionando dados de precipitação, vazão e cobertura vegetal nas sub-bacias dos rios Jacaré-Pepira e Jaú, concluiu que o rio Jaú apresentou picos de vazão maiores que no Jacaré-Pepira. Este fato foi relacionado pelo autor ao maior índice de vegetação na bacia do rio Jacaré-Pepira, que por aumentar a capacidade de absorção da água precipitada, proporciona maior equilíbrio ao sistema. No município de Jaú, há intensa atividade agrícola de cana de açúcar, sujeita a cobertura vegetal a uma dinâmica muito intensa por causa das safras, reduzindo assim a infiltração da água da chuva e aumentando o escoamento superficial. Segundo Piroli (2016) o aumento da densidade populacional nos centros urbanos gera crescente pressão sobre os corpos hídricos superficiais das bacias hidrográficas, principalmente aquelas urbanizadas. Esta pressão, relacionada à poluição e à contaminação compromete a qualidade da água em seu território ou mesmo por longos trechos, após passarem por elas, o que impossibilita o uso da água. O mesmo autor afirma que a quantidade de água doce superficial, de boa qualidade e de fácil captação é pequena e tem diminuído progressivamente em relação ao aumento da população e da demanda. Piroli (2016) ressalta ainda que a quantidade de água no planeta, não pode ser aumentada nem diminuída. Mesmo que a humanidade contamine, polua e altere o ciclo hidrológico, não consegue criar nem destruir a água. Neste contexto é de suma importância que as fontes disponíveis sejam preservadas e protegidas. 29 3.1.3 Bacias hidrográficas A bacia hidrográfica é a unidade de gerenciamento de recursos hídricos, e tem a precipitação como um fluxo de entrada de água e, como fluxo de saída, o escoamento superficial ou evapotranspiração (evaporação direta pela radiação solar e transpiração pelas plantas) e possivelmente, através de conexões subterrâneas com outros aquíferos sob outras bacias (FREEZE; CHERRY, 1979). Segundo a ANA (2011) bacia hidrográfica é uma região territorial que inclui diversos cursos de água. Esta água precipita na bacia em forma de chuva, uma parte escoa superficialmente, enquanto outra infiltra no solo. O escoamento superficial segue a declividade do terreno para a região mais baixa da bacia, juntando-se ao curso de água principal ou, um sistema de cursos de água afluentes conectado. As águas que infiltram no solo, por sua vez, abastecem os leitos dos rios, através do interfluxo e outra parcela evapora, por meio da transpiração da vegetação ou evaporação da água pelo sol e finalmente a terceira parte, que é armazenada no sobsolo, compondo os aquíferos subterrâneos. A bacia hidrográfica compreende a drenagem superficial, que inclui parcelas de uso da terra, solos subsuperficiais e formações geológicas que dão sustentação ao sistema. Freeze e Cherry(1979) sugerem que o processo hidrológico subterrâneo é mais importante que o superficial, pois é a natureza dos materiais presentes no subsolo que controlam as taxas de infiltração e influenciam o escoamento superficial em escala temporal e espacial. Na Figura 3 temos uma representação gráfica da dinâmica da água na bacia hidrográfica. 30 Figura 3: Sistema de representação do ciclo hidrológico na bacia hidrográfica EVAPOTRANSPIRAÇÃO PRECIPITAÇÃO INTERSEPTAÇÃO GOTEJAMENTO ESCOAMENTO SUPERFICIALArmazenamento Interseptação INFILTRAÇÃO ARMAZENAMENTO Zona não saturada (Solo úmido) Escoamento Subsuperficial ESCOAMENTO Recarga da Água Subterrânea ARMAZENAMENTO Zona Saturada (Água Subterrânea) Fluxo Subterrâneo A rm a z e n a m e n to e m c a n a l Representação sistemática: Ciclo hidrológico na Bacia hidrográfica. Fonte: Adaptado de Freezee Cherry (1979). A gestão dos recursos hídricos deve estar relacionada ao planejamento de uso do solo e as atividades antrópicas, com o objetivo de reduzir o agravamento da escassez de água, sem dissociar os aspectos qualitativos e quantitativos dos recursos hídricos (BRASIL, 1997). Segundo Poleto (2014) praticamente todas as atividades na bacia hidrográfica que realizam desmatamento causam impactos negativos sobre a mesma, reduzindo a recarga dos aquíferos e a evapotranspiração natural. O autor aponta a urbanização como a prática que mais impacta no ciclo hidrológico local, pois, reduz a infiltração da água no solo, consequentemente a recarga dos aquíferos e a evapotranspiração, em decorrência aumento drástico do escoamento superficial que gera processos erosivos intensos e assoreamento dos corpos de água a jusante. 31 3.2 Planejamento, gestão e manejo das águas A Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH), Lei 9.433 de 8 de janeiro de 1997, têm como objetivos garantir a disponibilidade de água em qualidade e quantidade para as atuais e futuras gerações; promover a utilização racional e integrada dos recursos hídricos; prevenção e defesa contra eventos hidrológicos críticos sejam eles de origem natural ou antrópicas; e incentivar e promover a captação, a preservação e o aproveitamento das águas pluviais em território brasileiro (BRASIL, 1997). Para que estes objetivos sejam alcançados é fundamental adotar e implementar técnicas de planejamento, que em recursos hídricos são instrumentos orientativos para a sociedade, gestores e usuários, que possibilitam definir metas e objetivos para preservação e/ou recuperação dos recursos hídricos locais. Para alcançar os objetivos propostos no planejamento é necessário conhecer a situação atual e elaborar prognósticos dos cenários que se deseja alcançar. O mesmo deve considerar as águas nas escalas de tempo e espaço conforme os ciclos sazonais e sua distribuição no território e auxiliar na tomada de decisões considerando as esferas políticas, sociais e econômicas, que têm exigências específicas. A gestão dos recursos hídricos deve ser integrada à gestão ambiental e dos solos (BRASIL, 1997). Sendo assim o planejamento de recursos hídricos, pode ser entendido como planos diretores que visam o desenvolvimento regional e devem formar uma agenda para a gestão, programas, obras e as prioridades de investimento. Eles devem compatibilizar os usos dos recursos hídricos de acordo com o seu potencial, visando a sua proteção, controle e equilíbrio entre oferta e demanda de água (ANA, 2013). É fundamental a presença de um corpo gestor para realizar o controle e a coordenação dos planos de recursos hídricos, assim foi instituído pela PNRH o SINGREH (Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos), que além das funções de gerir o sistema nacional de recursos hídricos nos níveis federal, estadual e de bacias, deve aprovar os planos de bacias e de recursos hídricos. O SINGREH segue o fundamento da lei das águas, onde a gestão dos recursos hídricos é descentralizada e participativa, e conta com a atuação dos poderes públicos, usuários e sociedade civil organizada (BRASIL, 1997). 32 Uma das medidas que reforçaram a gestão das águas no Brasil, foi a criação da Agência Nacional de Águas (ANA) pela lei 9.984, de 17 de julho de 2000, que marca o início do novo modelo de gestão. A gestão dos recursos hídricos é uma maneira pela qual se pode resolver as questões de escassez e adequaçãodo uso sustentável dos recursos hídricos em benefício da sociedade. Para Braga, Porto e Tucci (2006) a gestão eficiente dos recursos hídricos exige informações confiáveis referentes à sua demanda e oferta, para isso é fundamental uma rede de monitoramento que forneça dados e informações seguros e confiáveis, tanto de qualidade como de quantidade com variação temporal e espacial. Os autores dividem os dados a partir das seguintes características: • Características físicas dos sistemas: relevo; hidrografia; geologia; solo; cobertura vegetal; ações antrópicas; obras hidráulicas, etc. • Comportamento hidroclimatológico: séries históricas e dados em tempo real dos eventos climáticos; dados pluviométricos e fluviométricos; sedimentometria; e qualidade das águas; • Dados econômicos: dados de população; produção industrial e agrícola; ocupação rural; dados e informações referente aos impactos nos recursos hídricos. Em termos práticos, os sistemas de gestão dependem de instrumentos que possam ser desenvolvidos e aplicados de forma a atender às expectativas e aos desejos da comunidade, nos limites impostos pela aptidão natural das bacias hidrográficas, seja na perspectiva mais utilitarista seja para o atendimento de objetivos de preservação ambiental, idealmente na medida equilibrada que é requerida para a garantia da sustentabilidade, no médio e no longo prazo (PORTO; PORTO, 2008). Os instrumentos de gestão introduzidos pela Lei n. 9.433/97, com os objetivos de aproveitamento distinto e ser aplicado para alcançar diferentes fins (planejar, disciplinar, incentivar e apoiar), devendo ser empregados para proporcionar a implantação da Política Nacional de Recursos Hídricos, são eles: I. Os Planos de Recursos Hídricos; II. O enquadramento dos corpos de águas em classes conforme os usos preponderantes; III. A outorga de direitos de uso dos recursos hídricos; IV. A cobrança pelo uso dos recursos hídricos; 33 V. A compensação aos municípios; VI. OSistema de Informações sobre Recursos Hídricos. Segundo a ANA (2013) os planos de recursos hídricos e o enquadramento dos corpos de água, são instrumentos voltados ao planejamento, ambos possuem alta eficácia na prevenção e na solução de problemas correlatos a qualidade e quantidade das águas. Estes instrumentos devem considerar os interesses sociais, econômicos, políticos e ambientais em seu processo de desenvolvimento, pois possibilitam ações proativas voltadas a preservação dos corpos de água. O Plano de recursos hídricos é desenvolvido a partir da elaboração de uma análise da situação atual, seguido de uma previsão da situação futura desejada. No plano devem estar contidos os acordos com o poder público, usuários de recursos hídricos, sociedade civil organizada, entre outros interessados. O plano também deve levar em conta a capacidade financeira do município, utilizar as bases técnicas para mostrar as potencialidades e perspectivas de crescimento de demandas, as potencialidades, vulnerabilidades oportunidades ameaças e riscos aos recursos hídricos (ANA, 2013). O enquadramento dos corpos de água conforme os usos preponderantes, por sua vez pode apresentar duas finalidades, alcançar um padrão de qualidade desejado, ou manter a qualidade existente. Segundo Poleto (2014) o conceito de enquadramento refere-se aos usos preponderantes pretendidos, no curto, médio e longo prazos, e reforça que no artigo 10, está especificado que as classes são determinadas pela legislação ambiental, remetendo à resolução CONAMA (Conselho Nacional de Meio Ambiente) n.º 357/2005. As cinco primeiras classes do enquadramento contemplam as águas doces, seguidas pelas águas salobras e salinas, no total são nove classes determinadas pela CONAMA 357/05. As classes de águas doces variam de 1 a 5, e quanto maior sua classe, menos exigentes são os usos. Por exemplo, os rios de classe de 1 à 3 destinam-se ao abastecimento doméstico, e seu nível de tratamento aumenta conforme aumenta a classe do corpo hídrico (OLIVEIRA, 2004). A Figura 4 apresenta um exemplo das classes e dos usos preponderantes. 34 Figura 4: Enquadramento dos corpos hídricos em relaçãoaos usos (CONAMA 357/2005). USOS MAIS EXIGENTES QUALIDADE DA ÁGUA EXCELENTE USOS MENOS EXIGENTES QUALIDADE DA ÁGUA RUIM CLASSE ESPECIAL CLASSE 1 CLASSE 2 CLASSE 3 CLASSE 4 Abastecimento humano (desinfecção) Preservação (equilíbrio ecológico - Fauna e flora) Preservação dos ambientes aquáticos. Abastecimento humano,(tratamento simplificado); Proteção das comunidades aquáticas; Recreação de contato primário; Irrigação de hortaliças/frutas (consumidas cruas/produzidas rentes ao solo/sem remoção de película); Proteção das comunidades aquáticas em Terras Indígenas. Abastecimento para consumo humano, (tratamento convencional); Proteção das comunidades aquáticas; Recreação de contato primário; Irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins, campos de esporte e lazer, com os quais o público possa ter contato direto; Aquicultura e pesca. Abastecimento humano, (tratamento convencional/avançado); Irrigação de culturas arbóreas/cerealíferas/forrageiras; pesca amadora; Recreação de contato secundário; dessedentação de animais. Classificação das águas doces, segundo a CONAMA 357/2005. Águas classificadas conforme usos preponderantes requeridos: à navegação e harmonia paisagística. Elaborado pelo autor. Outro aspecto de grande relevância que deve ser levado em conta neste processo é o manejo das águas, as estratégias de aproximação entre a comunidade e os recursos hídricos, a relação direta entre o bem utilizado e o usuário. Piroli (2016) propõe que para o manejo adequado das águas em áreas urbanas e rurais, são necessárias medidas de nível governamental, como: • Políticas de ordenamento territorial e dos recursos naturais de acordo com seu potencial, para assegurar a preservação dos recursos para as gerações futuras, atendendo as necessidades básicas das demais espécies e dos ciclos naturais; • Políticas de gestão de bacias e sub-bacias com estratégias para as maiores e plano de manejo para as menores; • Políticas de gestão de eventos climáticos extremos, prevenção, controle e medidas de ação em casos de emergência; e • Atividades de Educação ambiental com a população, visando sua integração nas problemáticas que relacionam os usos dos recursos hídricos e sua interferência em cada etapa do ciclo hidrológico. 35 Diversas políticas visam ordenar o manejo dos recursos hídricos, em prol de sua conservação e proteção, dentre elas se destacam a Lei das Águas, a política nacional de saneamento básico, Lei 11.445 de 2007, e o estatuto das cidades Lei 10.257 de 2001 que estabelece normas públicas de ordem social, além de regular a relação entre a propriedade e proprietários, visando o bem-estar das populações e o equilíbrio ambiental. 3.2.1 Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos A Lei das águas estabelece a criação do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos (SINGREH), instituindo um corpo gestor para coordenar a gestão integrada das águas; arbitrar os conflitos de forma administrativa; implantar a PNRH; planejar, regular e controlar o uso, a preservação e a recuperação dos recursos hídricos; e, promover a cobrança pelo uso dos recursos (BRASIL, 1997). Conforme a ANA (2016) o SINGREH, expressa um arranjo institucional que atua como corpo gestor dos recursos hídricos no Brasil, nas escalas de Bacia hidrográfica, que possuem uma proximidade maior com os municípios, seguido pelos estados e pela união. A Figura 5 mostra a matriz institucional do SINGREH. Figura 5: Matriz institucional do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos. Fonte: Adaptado de ANA (2013). 36 O Ministério do Meio Ambiente (MMA) demonstra as principais atribuições dos integrantes do SINGREH (MMA, 2017): • Conselhos: subsidiar a formulação da Política de Recursos Hídricos e resolver conflitos; • MMA/SRHU: formular a PNRH e subsidiar a formulação do orçamento da União; • ANA: programar o Sistema nacional de Recursos Hídricos, outorgar e fiscalizar o uso de recursos hídricos de domínio da União; • Órgão estadual: outorgar e fiscalizar o uso de recursos hídricos de domínio do Estado; • Comitê de Bacia: decidir sobre o plano de recursos hídricos, quando, quanto e para quê cobrar pelo uso de recursos hídricos; • Agência de água: atua como escritório técnico dos comitês de bacia. Os municípios estão presentes na gestão das águas pela atuação nos órgãos colegiados do SINGREH, como conselhos nacionais e estaduais e comitês de bacias, onde têm assento de forma direta, ou ainda por meio de representantes como consórcios, associações intermunicipais ou outras formas de agrupamento (ANA, 2013).Para compreender de forma mais abrangente as atribuições dos integrantes do Sistema Nacional de Gerenciamento dos recursos Hídricos, a Tabela 1 apresenta de forma escalonada cada membro associado as suas competências. 37 Tabela 1: Atributos de regulação associados aos entes do SINGREH Membros do SINGREH Atributos de regulação Conselho Nacional de R.H. Agência Nacional de Águas Conselho Estadual de R.H. Órgãos Executivos Estaduais Comitês de Bacia Agência de águas. Normativo Diretrizes Nacionaisde efetivação e implantação dos instrumentos da PNRH. X X Diretrizes estaduais de efetivação dos instrumentos da PNRH. X X Determinar prioridades de uso. X Determinar critérios de uso. X X X Determinação de critérios para outorga. X X X Determinação de critérios para cobrança. X X X Executivo Efetivação dos Instrumentos da PNRH X X X X X X Outorga de uso X X Cobrança de uso X X X X Resolução de Conflitos X X X Fiscalização Supervisão da implementação dos instrumentos X X X X X X Fiscalização da implementação da Legislação federal X Fiscalização da implementação da Legislação estadual X Fiscalização do Uso X X X Punições de Infração X X Fonte: Adaptado de Fadul et al. (2013). 38 3.3 Geotecnologias aplicadas aos recursos hídricos Segundo Veniziani Junior (2018) as geotecnologias proporcionam base aos estudos que abrangem grande quantidade de dados e possuem características de caráter espacial, pois oferecem agilidade na coleta, no processamento e nas análises dos referidos dados. O autor reforça que as geotecnologioas oferecem suporte a qualquer área do conhecimento que necessite trabalhar com dados de origem espacial, uma vez que subsidiam o planejamento e a gestão. Martins e Assunção (2008) apresentaram o uso de geotecnologias, voltados a gestão e ao manejo dos recursos hídricos através do estudo de caso do projeto “Cachoeira Legal” em Itapegipe – MG, visando identificar as áreas de preservação permanente irregulares na região estudada. Os autores elaboraram mapas de uso e cobertura da terra, onde foram identificadas as principais áreas de vegetação, ainda conservadas, e a partir de um mapa de distância em relação à drenagem do canal principal, foram medidas as áreas que de acordo com a legislação específica, deveriam estar sendo destinadas a preservação permanente. Visando subsidiar a gestão dos recursos hídricos em Americana – SP, Cantador e Fonseca Matias (2017) realizaram um mapeamento do uso da terra e do zoneamento no município, possibilitando a compreenção da sua dinâmica histórica de ocupação. Ozoneamento está diretamente conectado com aspectos legais, podendo trazer implicações diretas para o meio ambiente e para a sociedade em caso de descumprimentos. Para identificar a regularidade as informações adquiridas no mapeamento foram confrontadas com a legislação vigente e assim pode-se averiguar a realidade e atender aos objetivos da pesquisa. Braz et al. (2017) em seu trabalho sobre o manejo e capacidade de uso das terras aplicando geotecnologias na bacia hidrográfica do córrego Lajeado Amarelo em Três Lagoas/MT, realizou um mapeamento do uso e manejo da terra e fez também uma caracterização das suas classes de manejo. Realizou o cruzamento de informações do uso e manejo da terra, pedologia e topografia terreno (declividade), e preparou um mapa de capacidade dos usos das terras, objetivando um gerenciamento melhor e uma distribuição adequada do uso da terra e seu manejo nesta bacia hidrográfica. Somando técnicas de geoprocessamento aos dados de nível do lençol freático, taxa de recarga e material do aquífero, tipo de solo, topografia, zona vadosa 39 e condutividade hidráulica, Santos et al. (2016) aplicaram o método DRASTIC (ALLER et al. 1987) para identificar as áreas vulneráveis a contaminação natural das águas subterrâneas em Ribeirão Bonito, SP. Os autores constataram que 55.5% da área estudada apresentam Alta vulnerabilidade à contaminação, 35.6% média e 9.0% apresenta baixa vulnerabilidade, atendendo aos objetivos do estudo, os autores identificaram os mapas de vulnerabilidade como uma importante ferramenta ou instrumento para a gestão dos recursos hídricos subterrâneos. A partir de informações georreferenciadas é possível propor diretrizes para a gestão, ordenamento do território, manejo das águas e de futuras atividades a serem instaladas, promovendo a proteção efetiva dos recursos hídricos subterrâneos e minimizar os impactos nas áreas de recargas (SANTOS et al., 2016). 3.3.1 Análise da Vulnerabilidade à contaminação das águas subterrâneas Foster e Hirata (1988) definem a vulnerabilidade natural à contaminação como sendo a sensibilidade de um aquífero ser atingido por uma carga contaminante aplicada na superfície em função de suas características intrínsecas. Essas particularidades estão associadas à inacessibilidade hidráulica da zona saturada e a capacidade de atenuação dos estratos de cobertura, devido à retenção dos contaminantes no solo. A seleção do método está relacionada de acordo com a disponibilidade de informações ou dados necessários para se aplicá-lo. Quando existem poucos dados, se escolhe o emprego de métodos mais simples e amplos, que podem ser usados de forma mais rápida e menos custosa (MENESES et al., 2009). Batista (2017) afirma que para a determinação de vulnerabilidade de aquíferos já foram estudados vários métodos, e a escolha dos mesmos e sua eficácia estão diretamente ligados com a qualidade dos dados necessários para definição dos parâmetros envolvidos (métodos paramétricos). Para se obter uma gestão mais precisa dos recursos hídricos, surge a necessidade do desenvolvimento e o emprego de metodologias para fazer o mapeamento de vulnerabilidade à contaminação de aquíferos, tratando-se de uma ferramenta válida na gestão de aquíferos (HIRATA, 1997). 40 A vulnerabilidade pode ser representada na forma de mapas, proporcionando aos órgãos gestores, uma avaliação mais satisfatória das sugestões de desenvolvimento associada ao controle da poluição e monitoramento da qualidade das águas subterrâneas (RIBEIRO; ROCHA; GARCIA, 2011). Realizar estudos da avaliação da vulnerabilidade natural de aquíferos é de suma importância para se conhecer as áreas que estão sujeitas à contaminação, especialmente em territórios que possuem destaque econômico e ambiental para a sociedade (BATISTA, 2017). O mapa de vulnerabilidade e risco de poluição de águas subterrâneas, em nível de reconhecimento regional, constitui uma base técnica de planejamento para as ações governamentais de controle e proteção dos aquíferos, na medida em que identifica e representa o zoneamento cartográfico de áreas potencialmente críticas (FOSTER; HIRATA; ROCHA, 1988). O mapeamento da vulnerabilidade de aquíferos apresenta-se útil na medida em que pode auxiliar na alocação de recursos e na priorização das diversas atividades de monitoramento ambiental. Pode-se, por exemplo, pela utilização de mapas de vulnerabilidade, definir áreas onde o monitoramento deva ser executado de maneira mais intensiva, bem como auxiliar no planejamento de práticas conservacionistas visando à definição de áreas que devam ser protegidas de modo a garantir a integridade do aquífero em termos de qualidade da água (MENESES et al., 2009). Para determinar a vulnerabilidade das águas subterrâneas, são empregados diversos métodos, onde alguns deles são para contaminantes específicos e outros para contaminação em geral, tais como GOD, DRASTIC, SINTACS e IS (ALLER et al., 1987; FOSTER; HIRATA, 1988; CIVITA et al., 1994). Um dos métodos amplamente utilizados é o DRASTIC (ALLER et al. 1985), entretanto, vários parâmetros devem ser analisados para sua utilização, exigindo assim abundância de dados-base referentes à região de estudo. Outro método, denominado GOD (G – ground water hydraulic confinement; O – overlaying strata; D – depth to groundwater table), produzido por Foster et al. (2003), foi utilizado para definição dos índices de vulnerabilidade das diferentes áreas representadas pelas unidades geomorfológicas, mas tem se mostrado uma alternativa à ausência de informações preliminares devido à simplificação dos parâmetros (CUNHA KEMERICH et al. 2011). 41 Para Foster et al. (2003), as metodologias de avaliação da vulnerabilidade dos aquíferos determinam uma escala por grau de suscetibilidade, onde essa escala é ponderada de acordo com a localidade da área de estudo, e é retratada na forma de mapas temáticos. Esse levantamento é o primeiro passo na avaliação da ameaça de contaminação de água subterrânea e posteriormente servirá para se fazer a proteção da qualidade da água. Desde então, os mapas de vulnerabilidade vêm sendo amplamente usados, cujo objetivo é de defender as áreas que detém atividades antrópicas com pouca expressividade, mas com elevado potencial para exploração das águas subterrâneas e também áreas que são fortemente povoadas e com atividades intensas de risco (MELO JUNIOR, 2008). Para Cutrim e Campos (2010), os mapas envolvem muitas simplificações de situações geológicas e hidrogeológicas tanto na teoria quanto na prática, onde na maioria das ocorrências são bem complexas, porém, as averiguações locais específicas resolvem os problemas locais e, assim, a avaliação do perigo de poluição da água subterrânea é possível. Cutrim e Campos (2010) realizaram um estudo na cidade de Rondonópolis – MT, os autores aplicaram conjuntamente os método DRASTIC (ALLER, et al. 1987) e o método POSH (FOSTER et al. 2002), e assim, determinar as classes de vulnerabilidade dos aquíferos e identificaram as cargas contaminantes respectivamente. Finalmente, para averiguar o perigo a contaminação das águas subterrâneas, os autores correlacionaram a presença de cargas contaminantes (elevada, moderada ou reduzida) em suas respectivas classes de vulnerabilidade (insignificante, baixa, média, alta ou extrema). 42 3.3.2 DRASTIC Nas últimas décadas houve um grande progresso averiguado nas técnicas dos mapeamentos, associadas ao custo mais baixo dos sistemas informatizados e dos computadores, em consequência produziu uma grande revolução nos processos cartográficos por meio da introdução do geoprocessamento e da cartografia digital nos processos de elaboração e manutenção de bases cartográficas (MENESES et al. 2009). Os mapas de vulnerabilidade têm se mostrado uma ferramenta adequada para a análise e consequentemente gestão das águas subterrâneas, devido a isso, foram desenvolvidos diferentes métodos nas últimas décadas, o método DRASTIC desenvolvido por Aller et al. (1987) é amplamente aplicado nos cinco continentes (MELO JUNIOR, 2008). O método DRASTIC (ALLER et al., 1987) é considerado o mais popular de cartografia de vulnerabilidade na Europa e Estados Unidos (HIRATA; FERNANDES, 2008). A abreviatura DRASTIC faz referência aos parâmetros considerados por Aller et al. (1985; 1987) (Figura 6): Figura 6: - Representação esquemática dos parâmetros do método DRASTIC Zona vadosa abaixo do solo Solo Nível freático Condutividade Hidráulica Zona saturada material do aquífero Fonte: Adaptado de (HIRATA ; FERNANDES, 2008). 43 D - Depth to water (Profundidade do nível d’água); R - Net Recharge (Recarga do Aquífero); A - Aquifer media (Material do Aquífero); S - Soil media (Tipo de Solo); T – Topography, Slope (Topografia); I - Impact of Vadose Zone (Influência da Zona Vadosa); C - Hydraulic Conductivity of the aquifer (Condutividade Hidráulica do Aquífero). O índice é calculado pelo somatório dos produtos dos valores relativos pelos pesos de cada parâmetro. naTabela 2, pode se observar estes valores. O cálculo do índice Drastic está apresentado na fórmula 1. DRASTIC= ∑ 𝟏𝟕𝒏 (Dr ∗ Dw + Rr ∗ Rw + Ar ∗ Aw + Sr ∗ Sw + Tr ∗ Tw+ Ir ∗ Iw + Cr ∗ Cw) • Os valores “r” têm relação com as condições locais de cada parâmetro, pode variar entre 1 a 10, onde quanto maior o valor, maior o potencial natural de vulnerabilidade. • Os valores “w” correspondem à importância relativa de cada fator na quantificação da vulnerabilidade do aquífero, podendo variar entre 1 a 5. 44 Tabela 2: Tabela de atributos dos parâmetros DRASTIC. Parâmetro Peso Variáveis Cargas Profundidade do nível da água (m) 5 0 - 5 10 5,01 - 10 8 10,01 - 15 7 15,01 - 20 5 20,01 - 25 3 25,01 - 30 2 > 30,01 1 Recarga (mm/ano) 4 < 51 1 51 - 102 ou área urbana 3 102 - 178 ou áreas urbanas permeáveis 6 178 - 254 8 > 254 9 Material do aquífero 3 Xisto Massivo 1 to 3 Metamorfico / Igneo 2 to 5 Metamorfico / Intemperizada 3 to 5 Arenito de camada fina 4 to 6 Calcário e sequencias de Xisto 5 to 9 Arenito Maciço 4 to 9 Calcário Maciço 4 to 9 Áreia e Cascalho 4 to 9 Basalto 2 to 10 Calcário Karstico. 9 to 10 Tipo de solo 2 Neossolo Litólicos 10 Cascalho 10 Áreia 9 turfa 8 Latossolo Vermelho 7 Latossolos Vermelho-Amarelos 6 Barro 5 Barro Siltoso 4 Nitossolo Vermelho 3 Sujeira 2 Encolhimento e argila não agregada. 1 Topografia / declividade 1 0 - 3 % 10 3 - 8 % 9 8 - 20 % 5 20 - 45 % 3 > 45% 1 Zona vadosa 5 Camada Impermeabilizada / Confinante / Área Urbana 1 Argila / Silte 2 to 6 Xisto Argiloso / Argilito 2 to 5 Calcário 2 to 7 Arenito 4 to 8 Arenito / Calcário e argilito estartificados; 4 to 8 Areia e Cascalho com Silte e argila 4 to 8 Rocha metamorfica / Ignea 2 to 8 Areia e Cascalho. 6 to 9 Basalto 2 to 10 Condutividade hidráulica do aquífero 3 0 to 4.1 1 4.1 to 12.2 2 12.2 to 28.5 4 28.5 to 40.7 6 40.7 to 81.5 8 > 81.5 10 Fonte: Adaptado de Santos et al. (2016). 45 O índice DRASTIC mais alto revela vulnerabilidade maior. Esses índices são distribuídos em classes de vulnerabilidade e representados na forma de mapa que mostra os fatores hidrogeológicos divididos em subáreas com características intrínsecas, mostrando os diferentes ambientes hidrogeológicos. (CUTRIM; CAMPOS, 2010).No guia "Proteção da qualidade da água subterrânea" elaborado por Foster et al. (2002), apresenta a definição prática das classes de vulnerabilidade das águas subterrâneas (Tabela 3). Tabela 3: Definição das classes de vulnerabilidade dos aquíferos CLASSE DE VULNERABILIDADE DEFINIÇÃO CORRESPONDENTE MUITO ALTA Vulnerável à maioria dos contaminantes com impacto rápido em muitos cenários de contaminação; ALTA Vulnerável a muitos contaminantes (exceto os que são fortemente adsorvidos ou rapidamente transformados) em muitas condições de contaminação; MODERADA Vulnerável a alguns contaminantes, mas somente quando continuamente lançados ou lixiviados; BAIXA Vulnerável somente a contaminantes conservadores, a longo prazo, quando contínua e amplamente lançados ou lixiviados; MUITO BAIXA Presença de camada confinante sem fluxo vertical significativo de água suterrânea (percolação). Fonte: Adaptado de Foster et al. (2002). 46 4 MATERIAL E MÉTODOS A metodologia utilizada para alcançar os objetivos propostos neste estudo, fez o uso da aplicação de 3 métodos de pesquisa, sendo elas: Uma avaliação da vulnerabilidade natural a contaminação das águas subterrâneas com o método DRASTIC; uma classificação da imagem do Satélite Sentinel 2A, com o objetivo de se identificar os usos da terra com potencial de contaminação das águas subterrâneas e superficiais; e na sequência, realizou-se o cruzamento dos mapas de vulnerabilidade (DRASTIC), com a classificação da imagem de satélite. Finalmente foi realizada uma comparação entre a qualidade da água superficiais usadas para abastecimento (todos enquadrados na classe 2), com os valores estabelecidos na resolução CONAMA 357/2005, artigo 15.Também foram considerados os empreendimentos com potencial de contaminação, identificados na classificação de imagem para discutir as origens dos contaminantes presente nas águas superficiais. Os procedimentos de coleta de dados, bem como seus referentes processamentos e resultados estão apresentados nos capítulos a seguir. A Figura 7 representa de forma esquemática as etapas de trabalho aplicada neste estudo. 47 Figura 7: Fluxograma do esquema de trabalho desta pesquisa. IMAGEM DE SATÉLITE Laudos de qualidade da água (ISO - IEC: 17.025) Dec. estadual. n.º 10.755/1977 Enquadramento dos corpos de água em SP. VISITA DE CAMPO Res. CONAMA 357/2005 Port. MS. 2914/11SIG. MAPA DE VULNERABILIDADE A CONTAMINAÇÃO NATURAL LOCALIZAÇÃO DAS ÁREAS COM POTENCIAL DE CONTAMINAÇÃO CRUZAMENTO DO MAPA DE VULNERABILIDADE AOS USOS DA TERRA COM POTENCIAL À CONTAMINAÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS PROCEDIMENTO METODOLÓGICO PARA ANALISAR A CONJUNTURA DOS RECURSOS HÍDRICOS PARA ABASTECIMENTO EM JAÚ - SP. PARÂMETROS EM INCONFORMIDADE X USOS DA TERRA COM POTENCIAL DE CONTAMINAÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS CONSIDERAÇÕES FINAIS SUGESTÃO DE MANEJO DA TERRA NAS MICROBACIAS ESTUDADAS RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS AVERIGUAÇÃO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS, CONFORME ENQUADRAMENTO Elaborado pelo autor. 48 4.1 Localização da área de estudo Este estudo se concentra em um recorte territorial dentro da Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos 13 (UGRHI 13) Tietê Jacaré, que está localizada no centro geográfico do Estado de São Paulo (Figura 8). Figura 8: Localização da UGRHI 13 e da área de estudo A UGRHI 13 é composta por 34 municípios, com uma população aproximada de 1.623.415 habitantes (IBGE, 2017). Esta UGRHI faz divisa com as UGRHI’s 5 PCJ (Piracicaba, Capivari e Jundiaí), UGRHI 9 (Mogi-Guaçu), 10 (Tietê-Sorocaba), e 16 (Tietê-Batalha) e UGRHI 17 (Médio Paranapanema). O principal curso hídrico da UGRHI 13 é o segmento do rio Tietê que vai desde Barra Bonita até a barragem localizada na cidade de Ibitinga, as principais Sub-Bacias da UGRHIsão: sub-bacia do rio Jacaré-Guaçu (35,4%), sub-bacia do rio Jacaré-Pepira (22,6%), sub-bacia do rio Jaú (12,9%), onde todas estão inseridas na margem direita, e na margem esquerda encontram-se a sub-bacia do rio Lençóis (12,2%), sub-bacia do rio Bauru (7,0) e sub-bacia dos rios, Claro, Ribeirão Bonito, Ribeirão do Veado, Ribeirão das águas limpas (9,8%). 49 4.1.1 Definição do recorte territorial Nos últimos anos o município de Jaú enfrentou severas crises de abastecimento de água e a medida que a população da cidade cresceu, também se agravaram as dificuldades com o abastecimento público de água. Diante de tais fatos, buscando-se contribuir para a solução deste problema, optou-se por trabalhar 3 micro bacias tributárias do rio Jaú, imediatamente à montante da área urbana do município, sendo elas: Micro bacia do córrego São Joaquim, córrego Santo Antônio e córrego João da Velha. A soma da área urbana com a das três microbacias, alcança área aproximada de 9.583 ha (Figura 9). Figura 9: Imagem de satélite da área estudada e identificação dos elementos Fonte: Google Earth, 2018. Elaborado pelo Autor. 50 4.1.2 Caracterização da área de estudo Segundo o IBGE (2018) no ano de 2018 o município de Jaúcomporta uma população estimada de 146.338 habitantes, sua área territorial é de 687.103 km² e está em sua totalidade inserido na UGRHI 13. A maior parte da bacia do rio Jaú esta inserida dentro do seu território. A Figura 10 apresenta a localização do município de Jaú e do recorte territorial utilizado neste estudo, dentro da UGRHI 13. Figura 10: Localização do Município de Jaú e da área de estudo dentro da UGRHI 13 De acordo com a Miranda (2017) o clima no município é o Aw, tropical chuvoso com inverno seco, sendo o mês mais frio com temperatura média superior a 18ºC, a precipitação no mês mais seco deve ser inferior a 60 mm e o período chuvoso inicia com atraso a partir do final de setembro. Na Figura 11 são apresentados os dados de precipitação mensal no ano de 2017(DAEE, 2018). 51 Figura 11: Precipitação média em Jaú (mm), 2017. Fonte: Adaptado de DAEE (2018). Disponível em: . Acesso em: 25/06/2018. Elaborado pelo autor. As temperaturas médias do ar no município de Jaú-SP variam de 19ºC à 25ºCsendo a média mínima 12ºC em julho e a máxima média 30ºC deDezembro à Fevereiro. A altitude média é de 523 metros e a precipitação média anual é de 1.200 mm (MIRANDA, 2017). As unidades geológicas que afloram na UGRHI 13 são em sua maioria sedimentos clássicos arenosos, pertencentes a formação Itaqueri, rochas Ígneas basálticas do grupo São Bento (Formações Piramboia, Botucatu e Serra Geral), rochas sedimentares do grupo Bauru (Vale do Rio do Peixe – Adamantina – Marília), depósitos das serras em São Carlos e Santana e os Depósitos aluvionáres, que estão associados à rede de drenagem, além dos eluviões e coluviões (CPTI, 2008). 0 50 100 150 200 250 jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez Média de Precipitação Mensal 52 4.2 Coleta e processamento de dados A coleta de dados para este estudo, foi realizada em fontes variadas. Os dados relativos à análise da vulnerabilidade à contaminação natural dos aquíferos, foram coletados no sistema de informação sobre recursos hídricos (SIRH’s). A imagem de satélite para a classificação foi coletada na plataforma da Agêcia Espacial Européia e a identificação dos empreendimentos ou áreas com potencial de contaminação foram identificados com visitas ao campo. E finalmente, os dados relativos a qualidade das águas foram cedidos pela concessionária local dos serviços de abastecimento público de água e esgotamento sanitário. As plataformas e demais fontes de consultas utilizadas foram: • SIAGAS: Plataforma da CPRM (Serviços Geológicos do Brasil), onde foram coletados os documentos de perfuração dos poços utilizados na investigação do perfil vertical do terreno, do nível freático do aquífero e outros dados necessários; • DAEE: Coleta de dados de vazão do Rio Jaú e dados de precipitação no município de Jaú – SP; • Estação meteorológica da Fatec Jaú. Estação meteorológica operada e instalada na Faculdade de Tecnologia de jaú, coleta de dados de precipitação no município e na bacia hidrográfica do rio Jaú, os dados foram comparados com os dados coletados na plataforma do DAEE; • SISDAGRO: plataforma do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia), onde foram coletados os dados de evapotranspiração real (ETR) para cálculo da taxa de Recarga na Bacia; • Datageo: Coleta de dados referente à pedologia, a geologia e a geomorfologia do estado de São Paulo, os dados foram utilizados para elaboração dos Layersempregados na geração do mapa final de vulnerabilidade do recorte territorial; • Iflorestal: Coleta de dados de solo e geomorfologia, os dados foram confrontados com os dados obtidos no Datageo; • EMBRAPA: Coleta dos dados da missão SRTM para o estado de São Paulo, as imagens foram disponibilizadas em escala 1 : 250.000; • Scihub: Copernicus Open Access Hub, dados dos sensores instalados nos satélites da família Sentinel da ESA (European Space Agency); 53 • Concessionária Local: dados referentes às captações para o abastecimento municipal, sendo eles:Localização geográfica das captações de água subterrâneas e superficiais;Volume captado por unidade produtiva;Análise da água bruta semestral, para os anos de 2016 e 2017; • Resolução CONAMA 357/2005, artigo 15:Qualidade da água superficial bruta, conforme a classe 2, devido aos mananciais utilizados neste estudo; • Portaria MS 2.914 de 2011: valores estipulados referente a potabilidade da águadistribuída. As análises utilizadas neste estudo, foram realizadas no ano de 2016, assim não havia entrado em vigor aPortaria de Consolidação n.º 5 do Ministério da Saúde. Entretanto os valores, documentos e prazos estipulados na antiga Portaria 2.914/2012 foram mantidos na nova portaria. Após coletar todos os dados, eles foram analisados e testados, para averiguar se estavam aptosa serem utilizados em suas devidas aplicações.Finalmente pode- se organizar em planilhas,pastas e criação de um banco de dados para facilitar o acesso e garantir a maior precisão dos resultados. 54 4.2.1 Vulnerabilidade natural à contaminação das águas subterrâneas Para identificação das áreas vulneráveis a contaminação natural das águas subterrâneas na área de estudo, utilizou-se do método DRASTIC e a partir de uma álgebra de mapas, geradacom todos os parâmetros do acrônimo, obteve-se um mapa síntese. De acordo com a Figura 12é possível analisar de forma resumida a metodologia proposta. Figura 12: Esquema representativo do método DRASTIC (ALLER et al. 1987). Elaborado pelo autor. Devido ao grande volume de dados e informações necessários para elaboração dos parâmetros, foram desenvolvidas a Tabela 4 e a Figura 13, onde se pode observar um resumo genérico e orientativo da aquisição dos dados, locais e plataformas on-line de acesso, conforme cada parâmetro. É importante salientar que os parâmetros na maioria das vezes são disponibilizados em diferentes medidas e unidades, sendo necessário a conversão das unidades conforme a necessidade. D R A S T I C 7 n =1 (Dw*Dr Rw*Rr Aw*Ar Sw*Sr Tw*Tr Iw*Ir Cw*Cr)Índice DRASTIC: w = 5 w = 4 w = 5 w = 3 w = 3 w = 2 w = 1 Taxa de recarga do aquífero; Material do Aquífero; Tipo de Solo; Topografia; Zona Vadoza; Condutivida Hidraulica; Profundidade do nível da água; w r = corresponde ao peso relativo à importância de cada parâmetro DRASTIC (Valor fixo); = intervalo de ocorrência ou ao tipo de mídia (classificação de 1 a 10). r = 1 a 10 r = 1 a 10 r = 1 a 10 r = 1 a 10 r = 1 a 10 r = 1 a 10 r = 1 a 10 = r = topografia : 0 - 3 % = 10 8 - 20% = 5 > 45% = 10 (valor variável) Fonte: Aller et al. (1987). r = material do aquífero : Basalto = 2 - 9 Arenito = 4 - 9 Xisto = 1 - 3 (valor variável) Fonte: Aller et al. (1987). 55 Tabela 4: Recumo da coleta de dados - DRASTIC. Parâmetro (DRASTIC) Tipo de dados coletados Sistema de Informação sobre Recursos Hídricos Endereço (Plataforma) On-Line D – Profundidade do nível da água (m) Nível Estático (m) Documentos de perfuração dos poços. SIAGAS – CPRM http://siagasweb.cprm.gov.br/layout/ R – Recarga (mm/ano) Precipitação (mm/ano) DAEE / FATEC JAHU http://www.hidrologia.daee.sp.gov.br estacao.fatecjahu@fatec.sp.gov.br Evapotranspiração Real (mm/dia) SISDAGRO http://sisdagro.inmet.gov.br/sisdagro/a pp/monitoramento/bhs Escoamento Superficial (m³/s) DAEE http://www.hidrologia.daee.sp.gov.br A – Material do aquífero Mapa Geológico do estado de São Paulo. Datageo http://datageo.ambiente.sp.gov.br/app / S – Tipo de solo Mapa pedológico do Estado de São Paulo Datageo / Iflorestal http://datageo.ambiente.sp.gov.br/app / http://s.ambiente.sp.gov.br/if.html T – Topografia (Relevo) Imagens (RASTER) EMBRAPA – (SRTM/NASA) https://www.cnpm.embrapa.br/projeto s/relevobr/download/sp/sf-22-z-a.htm HTTP://srtm.usgs.gov/ I – Zona Vadosa Mapa geomorfológico Datageo http://datageo.ambiente.sp.gov.br/app / C – Condutividade Hidráulica (m/dia) Mapa Geológico – Material do aquífero (Docs. de perfuração dos poços) SIAGAS Datageo http://siagasweb.cprm.gov.br/layout/ http://datageo.ambiente.sp.gov.br/app / Elaborada pelo autor. Figura 13: Coleta de dados para os parâmetros DRASTIC. SIRH’s / Coleta de dados para definição do Índice DRASTIC. SIRH’s: Sistema de informação sobre recursos hídricos. Elaborado pelo Autor. 56 Os parâmetros geologia, geomorfologia e pedologia encontram-se no formato de mapas temáticos, estes associados a valores de x, y e z. Todos os mapas foram disponibilizados pelo programa de Base de informações ambientais e territoriais do sistema ambiental paulista (IDEA – SP) através da plataforma Datageo. Através do mapa geológico disponível no DATAGEO identificou-se a classe predominante da formação Serra Geral (Basalto), com ou sem a presença de fraturas. O arquivo original foi obtido no formato Shape file (vetor – Polígono) e foi necessária a conversão para o formato raster, através da ferramenta de conversão do software Arcgis (ArcToolBox➔Conversion Tools ➔ToRaster➔PolígonotoRaster). Os parâmetros profundidade do nível da água, recarga do aquífero e condutividade hidráulica, são provenientes de fontes como literatura/campo/pesquisa/cálculos e seus valores foram inseridos em uma planilha do Microsoft Excel com seus respectivos índices reclassificados (conforme Tabela 2). Por se tratar de uma informação pontual, e não compreender toda a área de interesse foirealizado uma interpolação com seus respectivos valores de profundidade para profundidade, de recarga para recarga e assim sucessivamente. Foi utilizado o método de interpolação por InverseDistanceWeighting(IDW), em português: Ponderação da distância inversa, o modelo matemático leva em consideração a proximidade entre os pontos ou células amostrados que se desejam interpolar. Como o próprio nome do método diz os pesos para a interpolação são calculados de acordo com a distância inversa, assim os pontos mais próximos terão um peso maior. O resultado deste método é um arquivo em formato raster e visando sua compatibilidade, todos os mapas foram elaborados no SIG Arqgis 11.0 na escala ‘1:95.000’. Os documentos de perfuração dos poços coletados na plataforma on-line SIAGAS/CPRM (ver exemplo no Anexo 1) contêm diversas informações referentes aos poços. Para este estudo, foram selecionados os poços que continham as informações de Profundidade do nível da água (Nível Estático) e perfil de perfuração. 57 4.2.2 Classificação de imagens de satélite A imagem de satélite foi coletada na plataforma SCIHUB (https://scihub.copernicus.eu/dhus/#/home), a imagem escolhida para a execução do trabalho foi do satélite Sentinel 2-A, devido a boas condições climáticas, resolução, qualidade da imagem e disponibilidade de imagem em uma janela específica de tempo. A partir de uma série de filtros como, data, resolução, local, tipo de banda e /ou sensor, dentre outros, se pode localizar imagens de alta resolução, disponibilizadas gratuitamente. O processamento da imagem obtida foi realizado no software ArcGIS 10.5, onde precisou ser corrigida, devido aos efeitos da pressão atmosférica, e posteriormente recortada para focalizar a área de interesse. A classificação dos pontos ou áreas com potencial de contaminação dos recursos hídricos foram realizados com base em pesquisas de campo, para constatar a existência dos elementos identificados na imagem de satélite. 4.2.3 Águas subterrâneas e superficiais usadas no abastecimento público Segundo a concessionária localdos serviços de saneamento (2017), o abastecimento de Jaú é proveniente de duas fontes, águas superficiais (691 l/s) e de poços subterrâneos (346 l/s), a Figura 14, demonstra o percentual de água proveniente de cada uma das fontes. Figura 14: Percentual de água subterranea e superficial - Jaú, SP. Fonte: Dados disponibilizados pela Concessionária dos serviços de saneamento. Elaboraro pelo autor. 33% 67% Fontes de água para abastecimento em Jaú - SP. Captação Subterrânea l/s Captação Superficial l/s 58 4.2.3.1 Abastecimento proveniente de água subterrânea A concessionária municipal responsável pelos serviços de Abastecimento público e Esgotamento sanitário, concedeu para este estudo os laudos referentes às análises semestrais realizadas na água bruta, como exigido pela Portaria do Ministério da Saúde 2.914 de 12 de dezembro de 2011. Sendo assim, foram concedidos e posteriormente analisados13 Laudos relativos aos poços utilizados pela concessionária (Tabela 5). A portaria 2.914/2011 foi revogada pela portaria de Consolidação n.º 5, de 28 de setembro de 2017, esta que consolida as normas referentes as ações e aos serviços de saúde do Sistema Único de Saúde (BRASIL, 2011; BRASIL, 2017). O conteúdo presente na antiga portaria não foi alterado, somente inserido dentro da nova. Neste estudo ainda á considerada a portaria 2.914/2011, devido a data da elaboração e a coleta de dados estarem dentro da vigência da mesma. Tabela 5: Laudos disponibilizados para análisedas águas subterrâneas. Poços Endereço Análise realizada e data de coleta n.º do laudo P1 Rua São Sebastião, 146 Portaria MS 2.914/2011 Todas as coletas realizadas em 14/10/2016 183568 P3 Rua Rodolfo Magnani, 642 183571 P4 Rua Aristides Cordeiro, 50 183572 P5 Rua Ângelo Veronesi, 395 183573 P7 Rua Osvaldo Brizzi, 440 183575 P8 Rua João Buoro, 327 183576 P10 Rua Três, 08 183570 P1P Rua José Felice 183574 P2P Rua Santa Catarina, 800 183577 P1VR Rua Sebastião Ribeiro de Barros 183578 P2VR Rua Sebastião Ribeiro de Barros 183579 P1PA Alto do Morro 183581 P. Mandaguahy Rodovia SP 225 – Jaú / Bariri 183580 Elaborado pelo autor. Não foram realizadas discussões sobre as águas subterrâneas, pois todos os laudos apresentaram os parâmetros em conformidade com a portaria vigente no período de análise. 59 4.2.3.2 Abastecimento proveniente de água superficial Todos os corpos de água doces superficiais utilizados para o abastecimento público em Jaú estão enquadrados na Classe 2, conforme o decreto estadual de São Paulo n.º 10.755/1977e tiveram suas águas analisadas conforme a resolução CONAMA 357/2005, artigo 15 (classe 2). A Tabela 6apresenta todos os pontos de captação, juntamente à suas respectivas datas de coleta. Tabela 6: Laudos referenteà análise da água bruta superficial em Jaú. Datas de coleta Ponto de captação Análise realizada Q captada (m³ / h) total 20. Jun.2016 09. Dez. 2016 20. Jun. 2017 11. Dez. 2017 Represa São Joaquim CONAMA 357/2005 – Artigo 15º 190,8 Córrego João da Velha Córrego Santo Antônio Rio Jaú Fonte: Dados fornecidos pela concessionária dos serviços de saneamento. Elaborado pelo autor. Todos os resultados que apresentaram valores em inconformidade com a resolução da CONAMA 357/2005 estão discutidos no capítulo resultados e discussões. 60 5 RESULTADOS E DISCUSSÕES Para melhor compreensão do perfil geológico, foram traçados 3 perfis horizontais ao longo da área de estudo (A, B e C). Na Figura 15 pode-se observar o traço no terreno (horizontal) onde os pontos foram conectados. Na tabela 7 estão apresentadas as informações referente às distâncias e profundidades em relação a cada ponto (poço). Na figura 16 estão apresentadas as informações encontradas e interpoladas. Figura 15: Elaboração dos perfis estratigráficos do recorte territorial. Fonte: Google Earth, elaborado pelo autor. Tabela 7: detalhes do perfil estratigráfico. Perfil Pontos utilizados (poços) Medida da linha (superficial – km) Poço com maior profundidade (metros) Maior profundidade alcançada (cota do terreno, nível do mar - m) A – Azul 5 3,61 380 230 B – Vermelho 5 6,82 530 10 C – Amarelo 5 7,44 280 288 Fonte: Siagas/CPRM. Elaborado pelo autor. 61 Figura 16: perfil estratigráfico do município. Fonte: Elaborado pelo Autor. 62 Observa-se na Figura 16 que a predominância na região é o basalto da formação Serra Geral com expessura identificada de até 370 metros, com ou sem ocorrência de fraturas. Foram identificados 3 pontos onde a perfuração alcançou o aquífero Guarani, representado pelas formações Botucatu e Pirambóia. Rezende (2009) afirma que a presença dos arenitos SAG (Sistema Aquífero Guarani) estão presentes sob o município, porém confinados pela camada de basalto. A partir da análise do perfil estratigráfico, observa-se que a camada de solo alcança uma profundidade máxima de 40 metros e sua composição apresenta características arenosas nas partes mais altas do relevo, principalmente na face norte. As áreas com maior representatividade de nitossolos vermelhos e latossolos vermelhos localizam-se próxima ao rio Jaú e na região sul e oeste do recorte. territorial. 5.1 Identificação dos Índices DRASTIC O mapa de vulnerabilidade à contaminação das águas subterrâneas foi gerado a partir da elaboração de mapas individuais de cada parâmetro do acrônimo DRASTIC, que após sua conclusão foi aplicada uma técnica de álgebra de mapas para calcular o índice DRASTIC e chegar a um mapa síntese. Como resultados foram obtidos Tabelas e mapas que representam os valores e características relativos à área, os resultados são apresentados individualmente nos subcapítulos a seguir. 5.1.1 D – Profundidade do nível da água Foram utilizados 23 poços na análise da profundidade do nível da água (Tabela 8), as informações foram coletadas na plataforma SIAGAS/CPRM e os pontos foram interpolados em ambiente SIG. Para melhor visualização e interpretação dos dados de profundidade, foram elaborados dois mapas, com intervalos de classes diferentes entre si. A Figura 17 apresenta os dados do nível da zona saturada divididos em intervalos iguais, conforme a variação existente entre a profundidade mínima e mássima identificadas. A Figura 18 apresenta as classes estabelecidas de acordo com o método DRASTIC (Tabela 2). 63 Tabela 8: (D) Profundidade do nível da água. ENDEREÇO POÇO Latitude Longitude COTA DO TERRENO PROFUNDIDA DE FINAL NIVEL ESTÁTICO (m) Avenida Frederico Ozanan, 560 3500029138 221728 483406 542 66 35,00 Avenida do Café, 2195 3500029139 221146 483450 485 93 27,58 Praça Dr. Adolpho Bezzerra de Menezes, s./n. 3500029137 221800 483421 584 380 162,49 Avenida ItaloMazzei, 1250 3500029134 221529 483258 619 100 14,62 Avenida João Moraes Prado Neto, 420 3500031022 221833 483417 587 80 25,00 Bairro dos Pires (Abastecimento urbano) 3500003593 221640 483310 510 552 54,75 Rua Luiz Pengo (Biomecanica) 3500029147 221959 483310 628 150 27,42 Avenida Ana Claudina, 700 (TIGER) 3500030946 221806 483423 587 24 21,00 Rua 2, n. 05 (SUPERCOURO ACABAMENTOS) 3500029132 222002 483312 639 130 38,37 Rua Rui Barbosa, 2.500 3500029140 221636 483204 580 177 36,12 Rua Bento Prado, 20 3500031023 221812 483340 531 60 26,41 Rodovia Dep. Leonidas Pacheco Ferreira, KM 17 3500028966 221118 483656 507 120 36,50 Rua Major Marcelo Almeida Prado, 435 3500029145 221827 483338 631 336 142,55 Rod. SP 225 Jaú / Araraquara. KM 2,5 3500026415 221455 483216 606 36 16,00 Chácara São judas Tadeu, s.n. 3500029133 222212 483920 477 101 17,00 Rua Humaíta, 908 3500029142 221741 483341 583 387 58,12 Rua Gomes Botão, 785 3500003722 221818 483350 540 530 68,32 Fazenda São José. 3500030493 222214 484115 456 430 51,78 Fazenda São José II 'Gleba B' 3500029148 222155 484054 860 100 12,44 Sebastião de Oliveira Lima, 240 3500029152 222142 482334 756 106 11,54 Fazenda Palmeiras Dois Corregos. 3500029151 221910 482229 650 200 6,97 Rua José Mandruzatto, 371. Chacara Nunes 3500029135 221827 483318 550 414 158,30 Avenida do Café, 327 3500029143 221706 483324 598 289 112,00 Fonte: SIAGAS (2018). Elaborado pelo autor. 64 Figura 17: (D) - Profundidade do nível da água (intervalos modificados). Observa-se na Figura 17 a presença de alguns pontos onde o nível da água varia entre 5 e 26 metros (são 8 pontos na Tabela 6, mais 3 pontos visíveis na Figura), este nível freático encontra-se em três diferentes cotas, dando a indicação que existe um lençol subsuperficial que possivelmente se conecta ao longo de todo o relevo.Entretanto não se pode afirmar que este lençol encontra-se conectado, uma vez que os dados disponíveis não são suficientes para tal constatação. Dos poços utilizados, sete deles possuem profundidade final entre 330 e 550 metros, cinco destes alcançam o aquífero Guarani, seja na formação Botucatu ou Piramboia que foram localizados a partir de 302 metros e com uma presença da formação Botucatu confinada entre uma camada de basalto da formação Serra- Geral entre 202 e 257 metros. Os níveis estáticos dos poços supramencionados encontram-se sempre entre 50 e 165 metros, ou seja, todos os sete poços, possuem o nível de água na camada de basalto,segundo estes dados não foi possível afirmarse a água é proveniente do SAG ou de uma fratura no basalto. Os demais poços estão com profundidade final variando entre 60 e 289 metros e a profundidade do nível da água varia entre 27 e 65 112 metros, do mesmo modo, não foi