A existência da água nos estados sólido, líquido e gasoso na Terra envolve o gigantesco fenômeno denominado Ciclo Hidrológico, a contínua circulação entre os oceanos, a atmosfera e os continentes, responsáveis pela renovação da água doce, há pelo menos 3,8 bilhões de anos. Entretanto, 97,6% da água do planeta são constituídas pelos oceanos, mares e lagos de água salgada. A água doce, representada pelos 2,4% restante, tem sua maior parte situada nas calotas polares e geleiras (1,9%), inacessível aos homens pelos meios tecnológicos atuais. Da parcela restante (0,5%), mais de 95% é constituída pelas águas subterrâneas.

A água também é um veículo para os mais diversos tipos de doenças, quando poluída ou contaminada. Estudo recente do BNDES sobre saneamento no Brasil indicou que 51% da população urbana (aproximadamente 63 milhões de pessoas) não é atendida por rede de água dos sistemas de abastecimento e que cerca de 45% das águas tratadas distribuídas são desperdiçadas. A pesquisa constatou ainda a alarmante realidade de que 90% dos esgotos são lançados in natura nos solos e rios, sem qualquer tratamento. Mundialmente, os números são ainda mais assustadores.
Estima-se que 1,2 bilhões de pessoas no mundo carecem de água potável e que 1,9 bilhão não dispõem de adequados serviços de saneamento. A falta de água potável e de saneamento básico provoca a morte de cerca de 4 milhões de crianças anualmente, vitimadas por doenças de veiculação hídrica como a cólera, a diarréia, etc.

Além dos desequilíbrios da oferta de água as populações, a questão da disponibilidade e dos conflitos pelo seu uso também apresentam seus aspectos preocupantes. Assim é que alguns países apresentam escassez hídrica absoluta, tais como Kuwait, Egito, Arábia Saudita, Barbados, Singapura e Cabo Verde; outros como Burundi, Argélia e Bélgica padecem de seca crônica; em regiões como o semi-árido nordestino há o alerta de escassez e em vários locais afloram conflitos decorrentes de desequilíbrios entre demanda e disponibilidade, tais como Madrid e Lisboa pelo Rio Tejo, Síria e Israel pelo Rio Golã, Síria, Turquia e Iraque pelo Rio Eufrates, Tailândia e Laos pelo Rio Menkong, Barcelona e Alicante pelo Rio Ebro, entre outros.

A água subterrânea está sendo reconhecida como alternativa viável aos usuários e tem apresentado uso crescente nos últimos anos, obtidas através de poços bem locados e construídos. Além dos problemas e facilidade de contaminação inerente as águas superficiais, o maior interesse pelo uso da água subterrânea vem sendo despertado, pela maior oferta deste recurso e em decorrência do desenvolvimento tecnológico, o que promoveu uma melhoria na produtividade dos poços e um aumento de sua vida útil.

Fatores de Competitividade das Águas Subterrâneas:

A falta de instrumentos legais, de normas técnicas e de uma estrutura técnico-administrativa que garanta a eficácia na exploração e controle desse recurso vem colocando em risco nossos principais aqüíferos, pois não há limitações para uso, nem normas de proteção.

- O manancial é pouco afetado pelas variações sazonais de pluviometria, podendo propiciar um abastecimento regular durante os períodos de seca ou estiagem prolongados;

- Pelo fato de ocorrerem no subsolo sob uma zona de material rochoso não-saturado ou camadas rochosas pouco permeáveis, as águas subterrâneas encontram-se relativamente melhor protegidas contra agentes potenciais ou efetivos de poluição;

- Quando captadas de forma adequada, na sua utilização, geralmente, não se tem custos de clarificação, tratamento ou purificação, os processos de filtração e biogeoquímicos de depuração do subsolo proporcionam um alto nível de purificação e portabilidade das águas subterrâneas;

- A forma de ocorrência extensiva possibilita sua captação nos locais onde são geradas as demandas;

- Os prazos de execução das obras de captação são relativamente curtos, da ordem de dias até alguns meses;

- Os investimentos em geral são relativamente pequenos, variando entre dezenas a centenas de milhares de reais;

- Os aquíferos não sofrem processos de assoreamento, nem perdem grandes volumes de água por evaporação;

- Não obstante o volume de água doce estocado no subsolo representar mais de 95% desses recursos disponíveis para os homens através dos meios tecnológicos atuais, os níveis de utilização de águas subterrâneas no mundo em geral e no Brasil em particular, são ainda relativamente modestos e desigualmente distribuídos, apesar do forte crescimento do consumo nos países desenvolvidos, nas últimas décadas. A Primeira Conferência Mundial da Água, realizada em Mar del Plata em 1977, considerou que cerca de 70% das cidades carentes de água potável no Terceiro Mundo poderiam ser abastecidas ou reforçadas de forma mais barata e rápida, utilizando-se águas subterrâneas, como também a maioria das comunidades rurais.

Fatores de Risco para Utilização das Águas Subterrâneas:

- Grande número de poços mal locados, construídos e operados sem manutenção;
- Falta de controle governamental. Qualquer indivíduo, condomínio, indústria, agricultor, empresa privada ou estatal pode construir um poço, freqüentemente, pelo menor preço e sem a tecnologia adequada;
- Falta de estudos hidrogeológicos básicos, rede de monitoramento e de bancos de dados consistentes e acessíveis ao público;

Ciclo Hidrológico:

Por efeito da radiação solar, as águas dos mares, rios e lagos evaporam-se e formam nuvens. Estas, ao encontrarem correntes frias de ar ou baixas pressões atmosféricas, condensam-se e precipitam-se sob a forma de chuvas, granizo ou neve. Da água precipitada, uma parte evapora-se antes mesmo de atingir o próprio solo ou serem interceptadas pelas folhas dos vegetais; e finalmente, outra parte infiltra-se no subsolo formando os reservatórios naturais de água subterrânea ou aquíferos. A água dos lagos, rios e mares ou emergente a superfície, formando fontes. Essa água evapora-se outra vez e assim o ciclo é reiniciado.

Captação de Águas Subterrâneas:

A captação de água subterrânea tem um custo por vezes elevado e, portanto, não deve ser feita sem critérios. Existem fatores naturais que dependem da distribuição e concentração da água subterrânea em certos locais, de maneira a melhorar o rendimento e a consumo do poço, tornando o empreendimento mais proveitoso e evitando ou diminuindo a taxa de insucessos.

Qualidade das Águas Subterrâneas:

Na captação de água subterrânea através de poços, não é importante apenas o aspecto da quantidade, isto é, a consumo a ser obtido. A qualidade da água subterrânea é outro fator a ser considerado, tendo em vista o uso proposto para a água a ser captada.

A qualidade é dada, a princípio, pela dissolução dos minerais presentes nas rochas que constituem os aquíferos por ela percoladas. Mas, a rocha pode sofrer a influência de outros fatores como composição da água de recarga, tempo de contato, água/meio físico, clima e até mesmo a poluição causada pelas atividades humanas.

As águas subterrâneas são geralmente mais mineralizadas do que as águas superficiais. Possuem menores teores de matérias em suspensão e matéria orgânica, esta última devido à ação dos microorganismos presentes no solo. Também, devido as suas condições de circulação, as águas subterrâneas tendem a possuir menor teor de oxigênio dissolvido do que as superficiais.
A qualidade é definida pelas características físicas, químicas e biológicas da água. Dentro dos valores encontrados para cada um destes parâmetros, é possível estabelecer os diferentes usos: consumo humano, irrigação, industrial e outros.

Padrões de Qualidade Ambiental:

a) Águas Doces:

I - Classe Especial - águas destinadas ao abastecimento doméstico, sem tratamento prévio ou com simples desinfecção e à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas;

II - Classe 1 - águas destinadas ao abastecimento doméstico após tratamento simplificado, à proteção das comunidades aquáticas, à recreação de contato primário e à irrigação de hortaliças e frutas consumidas cruas;

III - Classe 2 - águas destinadas ao consumo doméstico após tratamento convencional, à proteção das comunidades aquáticas, à recreação de contato primário, à irrigação de hortaliças e plantas frutíferas e à criação de natural e/ou intensiva de espécies destinadas à alimentação de espécies destinadas à alimentação humana.

IV - Classe 3 - águas destinadas ao abastecimento doméstico após tratamento convencional, à irrigação de espécies arbóreas, cerealíferas e forrageiras e à dessedentação dos animais;

V - Classe 4 - águas destinadas à navegação, à harmonia paisagística e aos usos menos exigentes;

b) Águas Salinas

VI -Classe 5 - águas destinadas à recreação de contato primário, à proteção das comunidades aquáticas e à criação natural e/ou intensiva de espécies destinadas à alimentação humana;

VII - Classe 6 - águas destinadas à navegação comercial, à harmonia paisagística e à recreação de contato secundário;

c) Águas Salobras

VIII - Classe 7 - águas destinadas à recreação de contato primário, a proteção das comunidades aquáticas e à criação natural e/ou intensiva de espécies destinadas à alimentação humana;
IX - Classe 8 - águas destinadas à navegação comercial, à harmonia paisagística e à recreação de contato secundário.

Meio ambiente:

Problemas ambientais com as águas subterrâneas são comuns, variando quanto ao tipo e grau de gravidade. Podem ser agrupados em duas principais categorias: os causados por contaminação e aqueles causados por superexploração.

Poluição:

A poluição das águas subterrâneas é geralmente difícil de detectar, de monitoramento dispendioso e muito prolongado. Na maioria das vezes, a contaminação só é descoberta no momento em que substâncias nocivas aparecem nos reservatórios de água potável, quando a poluição já se espalhou sobre uma grande área.

A despoluição da água subterrânea é particularmente demorada e cara, através de sofisticadas tecnologias. Os Estados Unidos possuem um fundo estimado de 20 a 100 bilhões de dólares para ações nesse setor.

Hoje torna-se evidente que as fontes de poluição da água subterrânea são muito mais disseminadas e relacionadas a uma variedade muito maior de atividades.

A poluição em áreas não industrializadas pode ser atribuída a origens diversas tais como fertilizantes, pesticidas, fossas sépticas, drenagens urbanas e poluição do ar e das águas de superfície. O único método eficaz de controle desse tipo de poluição é o manejo interado dos usos do solo e da água.

Superexplotação:

A água subterrânea sempre foi vista como uma fonte inesgotável de abastecimento. Embora seja um recurso renovável, poucos aquíferos podem suportar enormes e indefinidas taxas de extração, na maior parte do mundo

A extração de água de um aqüífero nunca deve exceder sua recarga. Quando essa extração ultrapassa a recarga natural, por longos períodos de tempo, os aquíferos sofrem depleção e o lençol freático começa a baixar. Nessa situação, os seguintes problemas são ocasionados:

- Poços rasos, usados para abastecimentos locais e irrigações, secam;
- Poços de produção têm que ser perfurados a profundidades cada vez maiores, despendendo mais energia para bombeamento;
- Aquíferos litorâneos podem sofrer contaminação por intrusão da água do mar;
- Compactação gradual do subsolo, provocando subsidência de terrenos.

Alguns desses problemas podem ser controlados ou revertidos pela redução das extrações, mas, a contaminação pela água do mar persiste por muitos anos, enquanto a subsidência de terrenos costuma ser irreversível. A solução mais eficaz e menos onerosa é o estabelecimento de um programa de proteção das águas subterrâneas.

Riscos de Longo Prazo:

A poluição e a superexplotação de água subterrânea podem ter sérias conseqüências:
- Racionamentos de água: contaminação ou perda de reservas de água subterrânea pode levar a drásticos racionamentos e medidas emergenciais. No caso de ilhas, os racionamentos podem ser dramáticos, porque a única alternativa poderá vir a ser a dessalinização da água do mar;
- Ameaça à saúde: contaminação de reservas de água potável coloca a saúde pública em risco pela exposição a uma série de organismos patogênicos e substâncias cancerígenas e tóxicas, entre outras;
- Danos a ecossistemas: devido a interação entre águas subterrâneas e águas superficiais, certos ecossistemas aquáticos podem sofrer graves danos;
- Danos a estrutura e inundação de áreas baixas: a subsidência de terrenos pode danificar as fundações de prédios e ocasionar inundações em áreas por ela afetadas;
- Prejuízos financeiros: tecnologias existem para localizar, extrair e tratar água contaminada segundo os mais rigorosos padrões de qualidade, assim como para aliviar os problemas de gasolina em um aqüífero pode custar dezenas de milhares de dólares. A depleção de um aqüífero pode também levar à perda de produtividade agrícola ou industrial.

Águas subterrâneas no Brasil

No Brasil, as secas são fenômenos freqüentes que acarretam graves problemas sociais e econômicos, como no Polígono das Secas, e também nas regiões Centro-oeste, Sul e Sudeste. Desta forma, a exploração de águas subterrâneas tem aumentado significativamente. Vários núcleos urbanos abastecem-se de água subterrânea de forma exclusiva ou complementar. Indústrias, propriedades rurais, escolas, hospitais e outros estabelecimentos utilizam água de poços rasos e artesianos.

A exploração da água subterrânea está condicionada a três fatores: quantidade (condutividade hidráulica, coeficiente de armazenamento de terrenos); qualidade (composição de rochas, condições climáticas e renovação das águas); econômico (depende da profundidade do aqüífero e das condições de bombeamento).

No Brasil, estima-se que existam mais de 200.000 poços tubulares em atividade (irrigação, pecuária, abastecimento de indústrias, condomínios, etc.), mas o maior volume de água ainda é destinado ao abastecimento público. Os estados com maior número de poços são: São Paulo, Bahia, Rio Grande do Sul, Ceará e Piauí. Em algumas áreas, as águas subterrâneas são intensamente aproveitadas e constituem o recurso mais importante de água doce.

Região Sul:

- Paraná: 80% das cidades pequenas (20% da população do estado) são atendidas com água do subsolo;
- Santa Catarina: 95% da população é abastecida com água de superfície; a água subterrânea é utilizada apenas no meio rural;
- Rio Grande do Sul: 55% de mais de 300 locais com sistema de abastecimento são atendidos total ou parcialmente com água subterrânea.

Região Sudeste:

- São Paulo: cerca de 70% dos locais é abastecido a partir de manancial subterrâneo. Hoje a disponibilidade de poços tubulares é cerca de 40.000;
- Rio de Janeiro: conta com 2.000 poços tubulares; em algumas regiões do Estado do Rio, como a Baixada Fluminense, a utilização industrial das águas subterrâneas é significativa;
- Espírito Santo: possui cerca de 600 poços tubulares para a captação da água subterrânea, sendo esta pouco utilizada no abastecimento público e em outras atividades sociais e econômicas;
- Minas Gerais: cerca de 7.900 poços. Há a participação das águas subterrâneas nas sedes municipais e distritos e também no meio rural. Como exemplo, há o Projeto de Irrigação do Jaíba, no Vale do Rio Verde Grande (MG).

Região Nordeste:

O “Polígono das Secas”, denominação de parte desta área, caracteriza-se por uma escassez de recursos hídricos de superfície, devido às baixas precipitações pluviométricas e à alta evapotranspiração (aproximadamente 90%).
Existem, atualmente, cerca de 60.000 poços tubulares em funcionamento no Nordeste. Também é comum, na zona rural, o atendimento de pequenas comunidades através de chafarizes abastecidos por poços.
Pode-se afirmar que prevalece o abastecimento público, inclusive nas grandes cidades como Maceió e Natal, inteiramente abastecidas por água subterrânea, e Recife, com 20% de sua demanda. Nos Estados do Piauí e Maranhão, o percentual de aproveitamento de água subterrânea ultrapassa os 80%. O uso da água subterrânea na irrigação vem tomando força em vários pontos do Nordeste.

Região Centro-Oeste:

- Distrito Federal: possui uma grande quantidade de poços tubulares. A água subterrânea é utilizada também no abastecimento doméstico e de pequenas comunidades;

- Goiás: cerca de 30% dos locais são atendidos com água subterrânea. A maior parte das indústrias está localizada na Bacia do Rio Paranaíba, sendo estas, abastecidas principalmente por água de superfície. Destacam-se nesta região as águas termais e minerais, intensamente aproveitadas pelo turismo;

- Mato Grosso: cerca de 60% dos locais são abastecidos por água subterrânea;

- Mato Grosso do Sul: encontram-se melhores condições hidrogeológicas, que conta com a ocorrência dos principais aquíferos da Bacia do Paraná. A principal destinação da água subterrânea é para o abastecimento público, através de 500 poços tubulares.

Região Norte:

- Amazonas: é o que utiliza o maior volume de água subterrânea; cerca de 25% do total;
- Acre: 18,7% dos locais utilizam águas subterrâneas;
- Rondônia: 25% dos locais utilizam águas subterrâneas;
- Tocantins: 20% dos locais utilizam águas subterrâneas;
- Pará: cerca de 80% dos locais (abastecimento público) são abastecidos com água subterrâneos;
- Amapá: 64% utilizados no abastecimento público