Escola Politecnica
Universidade de São Paulo
Seminário de PHD-2537
Nomes: André Matsushita
André Sandor K. B. Sosnoski
Carolina Amicis
Edgar S. Bull
Felipe Vasconcelos
Índice
1. Introdução
2. Problemas atuais e algumas soluções
3. Proposta de uso de Wetland Construída
4.Uso de Wetland em detrimento do uso de reservatórios convencionais de
detenção.
Introdução
Durante toda a história do ser humano, as chuvas sempre foram algo de importância significativa. Nossos antecessores dependiam delas para se ter o que beber e para que se conseguisse plantar e se alimentar. Na Terra, a água se move continuamente por um ciclo de evaporação e transpiração, precipitação e escoamento superficial, geralmente atingindo o mar. A evaporação e a transpiração contribuem para a precipitação sobre a terra e parte do que ficaria em solo é destinada à infiltração.
Partindo desse principio que a água respeita um ciclo, o chamado ciclo hidrológico podemos entender que a própria natureza é responsavel pela manutenção desse elemento em nosso meio. O que ocorre, no entanto, é que o homem ao fazer uso da natureza e tentar adaptar o meio ao seu modo de viver acaba por interferir nos fenômenos físicos naturais ocasionando problemas que nem sempre são de fácil resolução e até mesmo alguns que são irreversíveis. A questão agora é discutir como fazer a gestão e gerenciamento dos usos da água e ao mesmo tempo preservar ou adequar a paisegem urbana visando uma melhoria do ambiente ao mesmo tempo que se leva ao usuário a disponibilidade hidrica necessária.
Problemas atuais e algumas soluções
Diante da recente entrada de diversas tecnologias como alternativas na gestão das águas em ambiente urbano podemos nos perguntar se as técnicas utilizadas até agora foram adequadas, e assim planejar intervenções futuras compatíveis com a realidade vivida na paisagem urbana.
A competição constante de desenvolvimento com meio ambiente fazem do planejamento ferramenta fundamental para manter a paisagem natural e estudar maneiras de recuperar áreas já degradadas. Nessa área devemos também ressaltar as técnicas de manutenção do meio como a conservação de áreas de mata ciliares ainda existentes e em áreas já degradadas atuar com procedimentos de revitalização das margens e repopulação das mesmas com espécies nativas, visando sempre, reduzir tanto o impacto ambiental e dentre eles o aspecto visual no ambiente urbano a poluição e o problema de cheias, quanto os aspectos sociais, deslocando famílias de áreas de risco para regiões mais bem planejadas a adequadas a moradia e qualidade de vida.
As famílias que vivem as margens dos córregos e rios, além de agravar a ocupação irregular de áreas de várzea também estão mais suscetíveis as cheias naturais e a destruição constante de seu patrimônio.
A proposta da retirada dessa população viria junto a uma conscientização da população das responsabilidades sociais com a água e ao desenvolvimento de uma cultura de bom uso dos recursos hídricos. Essa ferramenta ajudaria tanto na revitalização das margens como na despoluição dos rios, reduzindo o numero de ocupações irregulares e fazendo com que o lixo antes jogado displicentemente nos canais passe a ser destinado a locais devidos e gestidos pelo município.
A sugestão é de difícil implantação, pois o numero de moradias nessa situação é muito grande, e os valores exigidos para um programa de tal magnitude muitas vezes torna inviável essa intervenção. No entanto se utilizada em áreas ainda menos ocupadas é uma solução a ser considerada. O Banco Mundial e o BID – bancos internacionais ligados ao FMI e à ONU –
podem colaborar no financiamento a realocação de famílias que invadiram as margens dos rios mas atualmente, financiam canalização de rios, promovendo somente uma maior degradação da paisagem.
Se pensarmos em proteger as margens e revitalizar áreas já degradadas com a presença de como já citado anteriormente, concreto e aço nas obras de canalização, veremos que os custos de proteger a área são muito menores daqueles para a revitalização.
Com um planejamento detalhado e pensado para daqui a 15, 20 anos podem-se obter resultados muito satisfatórios e a baixo custo, lembrando sempre que a existência de um planejamento muito bom não garante a sua aplicação, dependendo assim da atuação e fiscalização dos meios públicos e da população para garantir que estes sejam realizados
Estudando as alternativas concluímos que cimentar o fundo de um riacho e construir ruas e avenidas pavimentadas por cima ou ao lado traz uma série de complicações, como acabar com as curvas do rio, aumentando a velocidade da água e causando enchentes abaixo da área canalizada. A relação do homem com a natureza é prejudicada, porque ao invés de margens verdes e áreas de lazer vai estar predominante uma paisagem muito longe da natural.
Existem alternativas, mais baratas, que mantém o rio limpo e não traz as conseqüências citadas da canalização. Um grupo de técnicos alemães, liderados Walter Binder estuda a descanalização dos rios europeus, já que a canalização é tida como a causa das inundações nos países do continente.
Um exemplo de boa gestão em área urbana pode-se ver no Rio Pò da cidade de Torino, onde foi mantida uma área de preservação permanente, com a instalação de um parque para a recreação. Essas medidas garantem que até hoje seja possível a captação de água diretamente do rio, em uma região dentro do cenário urbano.
A outra forma proposta de acabar com cursos d’água poluídos pelos esgotos e lixo foi a da recomposição ambiental. Ou seja, eliminar a causa da sujeira, interceptando o esgoto e tratando-o antes de lançá-lo ao córrego. Faz-se a revitalização das margens e das águas, a recomposição da vegetação ciliar e cria-se áreas de lazer e parques ao redor, como já visto no exemplo acima. Além de mais barato que a canalização.
Uma solução diferente e possível – Wetlands Construídas
Descriçao Wetlands:
Sistemas de wetlands são caracterizados por serem ecossistemas que se encontram parcial ou totalmente inundados durante o ano. Os wetlands naturais são facilmente reconhecidos como as várzeas dos rios, os igapós na Amazônia, os banhados, os pântanos, as formações lacustres de baixa profundidade em parte ou no todo, as grandes ou pequenas áreas com lençol freático muito alto, porém, nem sempre com afloramento superficial, os manguezais, entre outros. Os wetlands construídos são, pois, ecossistemas artificiais com 20 diferentes tecnologias, utilizando os princípios básicos de modificação da qualidade da água dos wetlands naturais
Antigamente as formas de se atacar problemas causados pela água eram mais
conservadoras e numa direção centralizada diferentemente da tendência atual, na qual se observa que o ataque pode vir de uma forma mais abrangente envolvendo uma visão arquitetônica e social, as quais são mais atraentes quando se pensa no bem estar da população.
Hoje em dia o chamado “design sustentável” é buscado em todo o mundo por cientistas tanto da parte de engenharia quanto arquitetura e por muitos urbanistas e profissionais de planejamento.
Dentro desse ideal as chamadas “wetlands” se destacam tanto entre os governantes como entre cientistas por ser uma solução relativamente nova se apresentando como uma alternativa de custo aceitável, energeticamente auto-suficiente, que trata parte a água de esgoto naturalmente e ainda oferece muitos benefícios como a possibilidade de se criar parques públicos de recreação, melhorando a qualidade de vida dos habitantes na região e a estética do local. É uma solução criada pelo homem mas que age naturalmente dispensando o uso de máquinas para que funcione adequadamente.
Sabe-se que até por perto da década de 70 as soluções mais eficientes para a drenagem e poluição das águas se baseavam em medidas com forte uso de concreto e aço o que obrigava a um elevado gasto com energia. Estudos onerando demasiadamente tais medidas e as
inviabilizando muitas vezes para algumas cidades menores, forçaram que se buscasse soluções mais naturais e menos custosas ao município. Assim as wetlands se destacam como uma forma muito eficiente e barata a médio/longo prazo pois tem como princípio fazer uso da própria ação da natureza para atingir os objetivos que se busca como a capacidade de regularização dos fluxos de água amortecendo os picos das enchentes, o controle da erosão e assoreamento nos rios, a proteção a fauna e flora regional e mesmo o trabalho com a melhora na qualidade da água.
Sabe-se ainda que a água presente na Wetland pode ser doce limpa, salgada ou salobra e um grande exemplo considerado como o maior de todos do mundo é a região do Pantanal
envolvendo Brasil, Paraguai e Bolívia. Obviamente neste caso, não se trata de uma Wetland construída, mas sim de uma natural.
Levando em consideração esses elementos poderíamos dizer que se trata de uma solução ambientalmente eficiente e sustentável, no entanto veremos que não é apenas isso já que também se pode abranger a sociedade anexando novas concepções e criando condições na Wetland para que ela se torne parte da sociedade atual como forma de integração social e familiar, como um ponto de diversão, cultura, e mesmo de arte no dia-dia.
Tecnicamente, é possível acalmar os picos de vazão e mesmo aumentar o tempo de concentração da bacia em questão já que água precipitada fica retida na região, não somente na superfície como também na forma infiltrada havendo uma acumulação de volume onde se pode ter tratamento da água e consequente controle do desperdício. Nessas regiões, podem ser criados locais para que se faça corrida, passeios ou mesmo locais para que as pessoas descansem, algo fundamental na sociedade agitada que vivemos.
Pesquisas realizadas nos Estados Unidos mostram, de acordo com o livro Constructed Wetlands
as Sustainable Design, que muitas espécies de plantas e animais como pássaros tem um
desenvolvimento muito bom nas Wetlands e muitas vezes novas espécies acabam vindo, também se adaptam com facilidade o que gera um forte incremento na biodiversidade local atraindo pessoas para que conheçam o lugar. Nenhum controle de cheias seria necessário se o individuo não se queixasse ou mesmo se isso não estivesse afetando a comunidade, no entanto se fossem buscadas medidas como essas os problemas seriam resolvidos por mais de uma frente, isto é, melhoraria-se as condições físicas pois diminuiria-se os acontecimentos de enchentes e problemas oriundos do escoamento superficial direto, além de se disponibilizar à sociedade uma nova atração extremamente agradável, melhorando certamente o bem-estar social.
Para exemplificar o que se está sugerindo, um caso real que pode ser citado e que consta no livro Constructed Wetlands as Sustainable Design é o projeto de 1987 na cidade de
Columbia, Missouri, EUA para que se fizesse um controle da água onde foi adotado um programa envolvendo 3 Wetlands. Como resultado, até 175 pessoas por dia foram até o local para relaxar ou fazer picnic, 50 para observar pássaros e a natureza, 80 para fazer caminhada, 200 com fins didáticos e outras muitas para pescaria. O resultado de tratamento da água foi altamente satisfatório de um agrado social muito bom reforçando o que foi dito anteriormente sobre a eficiência não somente técnica como também social das Wetlands.
Figura 1 - A NATUREZA DO PROCESSO WETLAND
O Brasil é obviamente um país com dimensões continentais o que nos leva a ter
diferentes condições climáticas e ambientais nas diversas partes do território. Assim, ao se fazer um projeto que parte do principio de que a natureza será a grande responsável pelo sucesso, deve-se analisar antes de mais nada como deverão se comportar as wetlands no referente aos processos naturais que a submeterão. Animais, vegetação, temperatura, elementos químicos, a hidrologia a relação com o meio ambiente, entre outros fatores como o tipo de material a ser acumulado no local devem ser bem conhecidos para que se tenha uma base adequada ao projeto posterior. Isso nos leva a perceber que esta solução é multidisciplinar e não pode ser concretizada apenas com base em dados técnicos.
Podemos dizer que a wetland, após um tempo de funcionamento, trabalha como se fosse um ecossistema pois tenta agrupar harmoniosamente seres e relações entre tais com o meio nele existente.
Uso de Wetland em detrimento do uso de reservatórios convencionais de
detenção.
Para que o controle dos picos de vazão e o conseqüente amortecimento de cheias seja feito poderia ser utilizado um reservatório de detenção convencional como os que existem nas grandes cidade atuais. No entanto, a proposta de uso de uma Wetland para este fim pode ser uma alternativa viável dependendo do volume de água a ser amortecido bem como dos outros
benefícios que se pode contar com este tipo de construção.
Um simples reservatório de detenção acumula as sobras de água vinda do escoamento superficial direto e então vai eliminando esse excedente até que fique vazio novamente e pronto para receber uma nova cheia. Já a Wetland possui um outro conceito para o problema. Além de acumular parte da água, essa solução permite que haja uma depuração natural do volume que
está detido e consequentemente o volume que será despejado a jusante terá uma qualidade muito melhor assim como sua DBO – Demanda Bioquímica de Oxigênio – atingirá um nível mais elevado que a água do escoamento de montante. Observa-se desta forma que o emprego da Wetland melhora a qualidade da água a jusante e ainda pode contribuir com o amortecimento de cheias não somente porque consegue acumular água mas também pelo fato de ser uma obra natural e conseguir aumentar a taxa de infiltração no local. Obras de acumulação de água feitas em concreto são em geral impermeáveis e contribuem negativamente com o volume infiltrado.
Há alguns problemas que se encontra no emprego dessa solução e algo que não é de fácil resolução numa cidade do tamanho de São Paulo é a grande quantidade de área a ser inundada. Para que seja efetuada uma boa depuração e para que se tenha uma quantidade aceitável de volume de água esta deve ficar retida por um tempo mínimo no local, o chamado “tempo de detenção”. Para que isto seja respeitado, é necessário se alocar uma grande área passível de inundação, caso contrário a solução ficará inviável.
Uma questão relevante ainda é que um reservatório de detenção convencional é um elemento estrutural de contenção de cheias, mas a Wetland é um ecossistema vivo e dinâmico que traz não somente benefícios técnicos para a região como também melhora a qualidade ambiental da área, visto que num projeto como este são adicionados no meio mais vegetação, animais passam a ser incorporados e acredita-se que com a comunidade vivendo num meio em que se encontra este tipo de solução é gerada uma consciência de preservação ambiental o que é fundamental nos dias atuais, já que está se implementando um conceito de sustentabilidade, ou seja consegue-se aliviar o problema das cheias e da qualidade da água ao mesmo tempo em que se está colaborando com o meio ambiente.
Esses sistemas artificiais têm sido usados em diversos países para o tratamento de águas, pois são simples de construir, de fácil operação e manutenção e de custo baixo.
Os sistemas de wetlands artificiais também ajudam a regular as vazões de chuvas, torna-se um filtro de água natural, dá suporte para fauna e a flora da região, protege a biodiversidade, controla a erosão causada pela ação humana ou natureza, etc.
Os componentes básicos de um wetlands são:
- Substrato pode ser usado resíduos de mineração como areia, silte, cascalho, brita e outros; e resíduos orgânicos. Que gera espaços vazios que servem de canais de vazão, facilitando o escoamento do esgoto ou da água poluída, de acordo com sua permeabilidade. Constitui, aliado às raízes das macrófitas aquáticas, local ideal para a remoção de nutrientes e para a formação do biofilme microbiano. Este deverá ser colocado sobre uma proteção impermeável de lona, manta, asfalto ou argila compactada, que evita a contaminação do solo e eventual infiltração até o lençol freático. Essas camadas permitem a contenção da água poluída no sistema;
- Espécies vegetais que se caracterizam por crescer em locais alagados a maior parte do tempo. Suas raízes captam nutrientes e outras substâncias da água que alimenta o sistema. Incorporam ar pelas folhas e o transfere aos rizomas e raízes através do aerênquima (tecido vegetal de preenchimento). O oxigênio passa das raízes ao substrato, que pode apresentar-se em condições de anaerobiose por estar submerso. Essa transferência de oxigênio aumenta a degradação aeróbia de compostos orgânicos no local;
- Biofilme microbiano: desenvolve-se na rizosfera, raízes e substrato. Esse filme biológico é composto por colônias de bactérias, protozoários, micrometazoários outros microrganismos que degradam a matéria orgânica para sais inorgânicos tornando os nutrientes disponíveis para as macrófita;
Conclusão
Pode-se entender que possibilitar ao homem a disponibilidade de recursos hídricos adequados ao consumo humano bem como realizar alterações nos cursos d’água e nos leitos de rios são algo importante de serem feitos para que consigamos manter a sociedade moderna e a paisagem natural inserida no meio urbano. No entanto, não se pode esquecer de que as obras devem ter cunho técnico tanto quanto social e assim, a paisagem deve ser preservada ou
adequada ao meio permitindo que haja sustentabilidade no local ao mesmo tempo que se mantém viva a região. Obras necessárias devem ser algo para melhorar a qualidade de vida dos cidadãos e não o contrario.
Concluímos portanto, que em um momento como o que passamos, em que são tão amplas e difundidas as questões do meio ambiente e do desenvolvimento sustentável, torna-se indispensável à utilização de novos métodos que visam diminuir o impacto ambiental gerado pelo crescimento desordenado. É nesse contexto que se inserem os wetlands, as áreas de proteção de margens e mata ciliar e a revitalização dessa área, sendo portanto alternativas para o tratamento de efluentes gerados pela água da chuva e carreados pelo escoamento superficial, redução de enchentes e melhoria da paisagem urbana e da qualidade de vida em áreas urbanas.
