Os usos da água são tradicionalmente divididos entre os setores: água doméstica , agrícola e industrial como uma porcentagem do uso total da água . O setor doméstico normalmente inclui usos domésticos e municipais, bem como uso comercial e governamental de água. O setor industrial geralmente inclui água usada para refrigeração de usinas de energia e produção industrial. O setor agrícola inclui água para irrigação e pecuária . O setor de energia (incluindo geração de eletricidade e geração de energia primária) é freqüentemente incluído no setor industrial nas análises de uso de água; grande usuário e consumidor, também pode ser objeto de uma medição separada.
Embora essa classificação forneça dados valiosos, é uma forma limitada de examinar o uso da água em um mundo globalizado, onde os produtos nem sempre são consumidos em seu país de origem. O comércio internacional de produtos agrícolas e industriais realmente cria um fluxo mundial de água virtual , ou água incorporada (semelhante ao conceito de energia incorporada ou energia incorporada ). A noção de pegada hídrica está associada a ela.
De acordo com a FAO , a agricultura hoje ocupa 11% da superfície terrestre do planeta para a produção de culturas e usa cerca de 70% de toda a água retirada de aqüíferos, rios e rios. Lagos ( água doce ). Segue-se a indústria (cerca de 20%) e o setor doméstico (cerca de 10%).
As primeiras comunidades agrícolas dependiam dos caprichos da chuva natural e do escoamento . A gradual sedentarização que surgiu no período Neolítico na Mesopotâmia associou o desenvolvimento da pecuária e da agricultura , e levou ao domínio das técnicas hidráulicas - irrigação , terraplenagem , cálculo de taludes, gestão de inundações , transporte fluvial e canalização - e da constituição. habitat estável. Muito rapidamente surgirá a questão da organização das grandes obras, em particular as de irrigação e drenagem, nos vales inundados ou propensos a inundações dos países semi-áridos. Karl August Wittfogel chama de hidro-agricultura e às vezes agricultura pesada esse tipo de atividade humana que requer homens e motoristas. O lago Moeris que os egípcios cavaram para irrigar as planícies de Memphis na época da seca continua sendo um excelente exemplo de engenharia hidráulica. Em torno e de acordo com os problemas hidráulicos, surgirá uma estratificação social, uma hierarquia política, um Estado. A expansão das áreas urbanas eventualmente exigirá o desenvolvimento de tubos , dutos e aquedutos sofisticados, para levar água aos usuários, e sistemas inovadores para remover resíduos e águas residuais.
Abastecimento de água problemas surgem de forma mais aguda da Revolução Industrial para tornar-se crítica a partir de meados do XX ° século.
Durante a revolução industrial e da população explosão da XIX th século, a demanda de água irá aumentar dramaticamente. A construção sem precedentes de dezenas de milhares de projetos de engenharia monumentais projetados para controlar inundações, proteger o abastecimento de água doce e fornecer água para irrigação ou para a indústria hidrelétrica trouxe enormes benefícios para centenas de milhões de pessoas. Graças a sistemas de esgoto aprimorados , doenças relacionadas à água, como cólera e febre tifóide , antes endêmicas em todo o mundo, foram amplamente derrotadas nos países mais industrializados. As grandes cidades sobrevivem com água trazida em centenas e até milhares de quilômetros. A produção de alimentos para atender às necessidades da população mundial depende agora em grande parte de sistemas de irrigação artificiais. Quase um quinto da eletricidade produzida no mundo é produzida por hidrelétricas .
Surgem então novas abordagens para o planejamento e gestão da água .
Entre o início do XX ° século e o fim de tudo, retiradas de água globais aumentaram seis, mais do que o dobro da taxa de crescimento da população.
Nos Estados Unidos , a retirada de água atingiu o pico em 1980, depois se estabilizou ou diminuiu gradualmente, resultado de esforços de conservação e eficiência no uso da água. Até 2005, o setor de serviços públicos era o único setor de uso de água que aumentou continuamente desde 1950, mas o uso de água em concessionárias diminuiu desde 2010.
Nos Estados Unidos , o consumo de água para geração de energia aumentou quase 400% entre 1950 e 2005, mas diminuiu cerca de 19% entre 2005 e 2010. O consumo de água de irrigação aumentou cerca de 29% entre 1950 e 2010. Estabilizou-se de 1980.
A proporção de água salgada para água doce na Terra é de cerca de 40 para 1 . Apenas 0,3% da água doce está na forma líquida na superfície da Terra. Cerca de 30% dessa água líquida é subterrânea e às vezes contaminada e imprópria para consumo humano. Dos 0,3%, apenas 2% está em cursos d'água. Os recursos hídricos renováveis existentes em cada país variam consideravelmente, e as médias anuais freqüentemente mascaram uma considerável variabilidade sazonal. Mais de um bilhão de pessoas vivem em áreas de estresse hídrico , um número que deve mais do que triplicar até 2025 ( WWAP , 2014). Em 2040, espera-se que quase um em cada cinco países tenha uma taxa de extração extremamente alta, especialmente no Oriente Médio, Ásia Central e Índia
Em 2008, 52 milhões de m³ por dia foram retirados em todo o mundo por dessalinização em 13.869 usinas de dessalinização.
A água retirada e a água consumida são dois indicadores essenciais do uso da água:
Exceto nos Estados Unidos ( USGS ), frequentemente as retiradas de água do mar ou água salobra não são consideradas nesses indicadores.
No resfriamento de algumas termelétricas , a água captada é liberada no meio ambiente após o uso, mas em temperatura um pouco mais elevada. Em seguida, fica disponível para reutilização na mesma bacia. Dados do Instituto de Estudos Geológicos dos Estados Unidos de 1995 estabelecem que foram consumidos 2% da água retirada para resfriamento de usinas de energia nos Estados Unidos.
A água retirada pode ser rejeitada após purificação no caso de água cinzento e preto água ou determinado de águas residuais industriais .
Água consumida refere-se à água incorporada - em plantações, produtos industriais ou em nosso corpo - ou evaporada .
Nas estatísticas da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico , as retiradas de água são definidas como água doce retirada de mananciais subterrâneos ou superficiais, de forma permanente ou temporária, e direcionada a um local de uso da água. Se a água retornar às águas superficiais, a retirada da mesma água pelo usuário a jusante é novamente considerada na compilação das retiradas totais: isso pode levar a uma contagem dupla. Os dados incluem retiradas para abastecimento público de água, irrigação, processos industriais e resfriamento de usinas. Água de mina e água de drenagem estão incluídas, enquanto água usada para geração de energia hidrelétrica normalmente é excluída.
É comumente aceito que a água consumida é um indicador mais importante do que a água retirada, porque grande parte da água retirada é devolvida ao meio ambiente e está potencialmente disponível para reutilização. Mas, sob certas condições, o consumo de água é o indicador mais importante do uso da água. Durante uma seca , ou em áreas onde a água é escassa, simplesmente não haverá água suficiente para fornecer os serviços de água necessários. Além disso, a água se torna escassa ou muito quente em épocas de seca, tornando-se inadequada para o resfriamento de usinas.
Nos Estados Unidos, a agricultura e a geração de energia respondem pela grande maioria das retiradas diretas de água (90%). A maior parte do consumo de água (60%) é indireto. Falamos de água incorporada ou água virtual , indicadores úteis na análise do ciclo de vida ambiental. 96% dos setores consomem indiretamente mais água em suas cadeias de abastecimento do que diretamente. A indústria de alimentos representa 30% das retiradas indiretas.
Os conceitos de “água azul” e “água verde” foram propostos em 1993 pelo hidrólogo sueco Malin Falkenmark para ter uma perspectiva mais realista da diferença entre captação e consumo (ver acima), a fim de melhorar as capacidades. Gestão dos recursos hídricos . Refina os conceitos de água virtual e pegada hídrica ao fazer uma distinção entre "água azul" e "água verde". Por “água verde” queremos dizer precipitação efetiva ou umidade do solo que as plantas usam diretamente, e “água azul” significa água de rios, lagos, aquíferos ou reservatórios. De acordo com as definições geralmente aceitas, a “água azul” pode ser movida para irrigação ou fornecimento para outros fins, enquanto a água verde é retirada do perfil do solo .
Em nível global, a agricultura e a indústria são os principais consumidores de água doce:
As retiradas anuais de água doce da agricultura como% da retirada total de água doce, um índice da FAO , mede a pressão exercida pela irrigação sobre os recursos hídricos renováveis de um país. De acordo com a Comissão de Desenvolvimento Sustentável (CDD), a agricultura é responsável por mais de 70% da água doce retirada de lagos, rios e fontes subterrâneas. A maioria é usada para irrigação, que fornece cerca de 40% da produção mundial de alimentos. A retirada de água pode exceder 100 por cento dos recursos renováveis quando a água extraída de aquíferos não renováveis ou usinas de dessalinização é significativa ou quando a reutilização da água é significativa. As retiradas para agricultura e indústria são as retiradas totais para irrigação e produção animal e para uso industrial direto, incluindo resfriamento de usinas termelétricas . |
Os usos da água são tradicionalmente divididos entre os setores: água doméstica , agrícola e industrial como uma porcentagem do uso total da água . O setor doméstico normalmente inclui usos domésticos e municipais, bem como uso comercial e governamental de água. O setor industrial geralmente inclui água usada para refrigeração de usinas de energia e produção industrial. O setor agrícola inclui água para irrigação e gado (irrigação e limpeza) (e pesca - FAO). O setor de energia (incluindo geração de eletricidade e geração de energia primária) é freqüentemente incluído no setor industrial nas análises de uso de água; grande usuário e consumidor, também pode ser objeto de uma medição separada.
A produção hidrelétrica , a pesca e a navegação geralmente não são incluídas na contabilização do uso da água por setor devido a uma pequena taxa de extração física. Isso não diminui a importância desses setores na compreensão do estado de saúde de uma economia.
A retirada total de água doce para todo o planeta é estimada em 3.853 km 3 / ano , o que constitui 9% do total de recursos renováveis de água doce. A retirada total de água (incluindo água salgada) para todo o planeta é estimada em 4.001 km 3 / ano . Desta última quantidade 464 km 3 / ano ou 12% foram para uso doméstico, 768 km 3 / ano ou 19% foram para uso industrial, 2.769 km 3 / ano ou 69% foram para uso agrícola
Esta distribuição por setor destaca especialmente a pressão exercida pela irrigação sobre os recursos hídricos renováveis em nível global (69-70% da retirada total de água doce, de acordo com a FAO). A relação entre setores de uso pode ser modificada para países favorecidos por seu clima que não recorrem à irrigação ( agricultura de sequeiro ) e para os quais as taxas de retirada de água para a agricultura são próximas de zero. Neste caso, se o setor industrial for significativo e consumir água, passará a ser dominante (Bélgica - até 97% - ou Alemanha, por exemplo). Por outro lado, se o setor industrial é inexistente ou de baixo consumo, o setor doméstico pode então dominar ( República Democrática do Congo - 57% -). Dois terços dos países que dedicam menos de 10% de suas retiradas à agricultura (36 em número) são países industrializados , de clima temperado , na Europa . Dezessete países têm retiradas de água doce para a agricultura acima de 90%. É necessário insistir no caráter sazonal da captação de água doce na agricultura. Na França, por exemplo, as retiradas de água para a agricultura respondem por cerca de metade do total das retiradas anuais; no verão podem chegar a 70%.
A irrigação de matérias-primas para a produção de biocombustíveis resulta em uma pegada hídrica significativa para eles.
As retiradas para uso doméstico geralmente incluem água potável , uso ou abastecimento municipal e uso para serviços públicos, estabelecimentos comerciais e residências (FAO).
Água doméstica na França é uma retirada de água menor ou igual a 1.000 m 3 de água por ano usada por um indivíduo.
Quase 10% das retiradas globais de água em 2014 foram para a indústria (excluindo o setor de energia). Em países industrializados avançados, a indústria é responsável por 12% da retirada de água, enquanto em muitos países em desenvolvimento, a indústria é responsável por menos de 8%. A água é usada na indústria para processamento, mas também para fabricação e lavagem. A produção de energia primária e a produção de eletricidade, por outro lado, representam cerca de 10% do total das retiradas mundiais de água e cerca de 3% do consumo total de água. A captação total de água doce para o setor industrial gira em torno de 20%.
O setor de energia, incluindo geração de energia e produção de energia primária, é frequentemente incluído no setor industrial nas análises de uso de água. Grande usuário e consumidor, também pode ser objeto de uma contagem separada.
52 bilhões de metros cúbicos de água doce seriam consumidos a cada ano para a produção global de energia.
A retirada global de água doce de fontes superficiais e subterrâneas aumentou cerca de 1% ao ano desde a década de 1980, à medida que a demanda nos países em desenvolvimento aumentou acentuadamente (WWAP, 2016). Atualmente, as águas subterrâneas fornecem cerca de um terço do abastecimento. As reservas de água subterrânea foram sistematicamente reduzidas a uma taxa de extração de 1 a 2% ao ano em todo o mundo, excedendo as taxas de recarga (WWAP, 2012). Estima-se que 21 dos 37 maiores aquíferos do mundo estão severamente sobreexplorados.
Em 2010, cerca de 81% das retiradas de água na África foram destinadas à agricultura, 4% à indústria e 15% ao uso doméstico (FAO 2016). Em 2010, a agricultura consumiu 184 km 3 de água doce, a indústria 9 km 3 , o setor doméstico 33 km 3 .
República Democrática do CongoCom o rio Congo, cuja bacia hidrográfica incorpora quase todo o país - uma vazão média de 41.000 m 3 / s (1.260 km 3 / ano), e chuvas abundantes e regulares, a República Democrática do Congo n não está sem água. As águas superficiais da RDC representam cerca de 52 por cento das reservas de água da África. No entanto, a abundância de água contrasta fortemente com o abastecimento real, estimado em 2000 em apenas 7 m 3 por indivíduo por ano quando a quantidade de água disponível por indivíduo é estimada em 19.967 m 3 (2008). O uso de água per capita na RDC é consideravelmente menor do que em vários países áridos do Sahel que enfrentam um problema de escassez física de água.
As captações de água doce são principalmente para uso doméstico (52%), o setor agrícola que se beneficia de chuvas abundantes usa agricultura de sequeiro e requer muito poucas captações adicionais de água para irrigação (32%), as captações para a indústria são baixas (16%), a taxa de a exploração de recursos hídricos renováveis é baixa (0,04%). Em 2000, a FAO Aquastat estimou que a retirada total de água foi de 356 milhões de m 3 naquele ano.
Apesar da abundância de águas superficiais, a grande maioria da população congolesa depende das águas subterrâneas e de nascentes para obter água potável. Estima-se que as águas subterrâneas representam quase 47 por cento (421 km 3 / ano) dos recursos hídricos renováveis na RDC. O aquífero da Bacia do Congo é um dos 37 maiores aquíferos do mundo, excedeu seu limite de sustentabilidade e está em esgotamento.
Em 2010, cerca de 40% das retiradas de água na América do Norte foram para a agricultura, 47% para a indústria e 13% para uso doméstico (FAO 2016). Em 2010, a agricultura consumiu 241 km 3 de água doce, a indústria 289 km 3 , o setor doméstico 79 km 3 .
Nos Estados Unidos, a cada cinco anos, o Instituto de Estudos Geológicos dos Estados Unidos (USGS) compila as retiradas de água de condados, estados e do país, para uma série de categorias de uso de água. Em 2010, aproximadamente 355 bilhões de galões por dia (355 Bgal / d , ou mais de 490 bilhões de m3 ao longo do ano) foram retirados para uso. 85% era água doce e 15% água salgada. O USGS lista 428,6 Bgal / d , números de 2005 para as mesmas proporções de água doce e salgada. As retiradas para geração de energia termelétrica e irrigação, os dois principais usos da água, se estabilizaram ou diminuíram desde 1980. As retiradas para abastecimento público e uso doméstico aumentaram constantemente desde o início.
Os Grandes Lagos da América do Norte são um dos maiores reservatórios de água doce do mundo (um quinto da água doce de superfície), mas sua exploração para fins de água doce é proporcionalmente baixa.
Em 2010, cerca de 71% das retiradas de água na América do Sul foram para a agricultura, 12% para a indústria e 17% para uso doméstico (FAO 2016). Em 2010, a agricultura consumiu 154 km 3 de água doce, a indústria 26 km 3 , o setor doméstico 36 km 3 .
Em 2010, cerca de 65% das retiradas de água na China foram para irrigação, 23% para a indústria e 12% para uso municipal (FAO 2012). A retirada de água per capita foi de cerca de 460 metros cúbicos por ano.
Os recursos hídricos da China ficarão cada vez mais sujeitos à urbanização e ao desenvolvimento econômico do país. Nacionalmente, os recursos hídricos renováveis per capita na China eram 2.070 metros cúbicos em 2010, um pouco acima do nível de “estresse hídrico”; mas os recursos variam consideravelmente de região para região. Os problemas de água na China são agravados pela disparidade geográfica entre oferta e demanda: a água é muito mais abundante no sul do que no norte e oeste, onde os setores agrícola e industrial apresentam forte intensidade hídrica. O abastecimento limitado de água e a poluição generalizada dos sistemas fluviais em partes da China aumentaram a pressão sobre os recursos de água subterrânea (BIRD, 2009).
Junto com esses esforços, a China está expandindo sua capacidade de dessalinização e grandes projetos de infraestrutura de água, incluindo o Projeto de Transferência de Água Sul-Norte , que deve ser concluído em 2050 e desviar 45 bilhões de metros cúbicos de água por ano (O acumulado fluxo anual dos rios Tigre e Eufrates !) rios secos do sul ao norte. Apesar dessas medidas, permanece a ameaça de que o futuro de algumas indústrias de uso intensivo de água - incluindo alguns tipos de produção de energia - possa ser limitado em algumas áreas sob estresse hídrico pela intensa competição por água. '
No Kuwait, país sem rios, a FAO fornece informações sobre as captações distribuídas entre águas subterrâneas (45%), água dessalinizada (46%) e água de reúso (9%).
Em 2010, cerca de 25% das retiradas de água na Europa foram destinadas à agricultura, 54% à indústria e 21% ao uso doméstico (FAO 2016). Em 2010, a agricultura consumiu 84 km 3 de água doce, a indústria 181 km 3 , o setor doméstico 69 km 3 . Dois terços dos países que dedicam menos de 10% de suas retiradas à agricultura (36 no mundo) são países industrializados com clima temperado na Europa
Na Europa, os rios (46%) e as águas subterrâneas (35%) fornecem mais de 80% da demanda total de água na Europa.
Na FrançaNa França, a maior parte das informações conhecidas sobre captação de água provém de dados declarados no âmbito da taxa sobre captação de água por captação para agências de água na França continental e também para agências de água. Água doméstica na França é uma retirada de água menor ou igual a 1.000 m 3 de água por ano, usada por um indivíduo para não ser confundida com o abastecimento de água potável. Devido às categorias de usos para declaração de royalties, os usos sobre os quais se distribuem os usos retirados são principalmente: produção de energia, barragens (água turbinada), abastecimento de canais, água potável, indústria e irrigação.
O balanço de recursos hídricos internos da França (precipitação mais água transfronteiriça menos água perdida por evaporação) chega a 170 bilhões de metros cúbicos por ano.
Em 2013, o volume de água doce captado para a produção de água potável, irrigação ou para uso industrial e resfriamento de usinas (ou seja, fora da turbinação de hidrelétricas ) foi de 33 bilhões de m 3 para a França metropolitana . Aproximadamente 20% dos recursos internos de água doce do país são, portanto, retirados.
Mais de 80% deste volume é retirado das águas superficiais ( Onema 2016):
Os principais usos da água subterrânea são água potável e agricultura:
Portanto, 51% do volume total retirado da água doce foi para o resfriamento das usinas. No entanto, na maioria das vezes, essa água é descarregada nas águas superficiais.
A França consome água para irrigação , mas isso diz respeito principalmente ao sudeste e ao sudoeste ( Languedoc-Roussillon , Midi-Pyrénées , Aquitaine , o centro está localizado logo depois. Rhône-Alpes , Poitou-Charentes , Pays de la Loire e a Alsácia também irriga), para o resto a França é favorecida por seu clima para a agricultura de sequeiro . De acordo com o que foi dito sobre a diferença entre consumo e retirada, a agricultura é a maior consumidora de água e responde por metade dos volumes consumidos. Enquanto as quantidades de água usadas na indústria se estabilizaram na década de 1990, a irrigação continuou a aumentar. A irrigação é sazonal na França e ocorre em um momento em que o recurso é mais escasso e outros setores, como o turismo, também estão pesando sobre o consumo. Os níveis de abstração levam a taxas de fluxo extremamente baixas nos rios ( níveis de água baixos ) e à deterioração dos ecossistemas aquáticos.
As amostras para uso industrial são encontradas principalmente em grandes regiões industriais e naquelas com atividades industriais que consomem água (agroalimentar, indústria de papel, química, petroquímica, etc. ): Rhône-Alpes , Alsácia , Alta-Normandia , Lorraine , Aquitaine , Nord -Pas-de-Calais e Île-de-France .
Usos da água do mar: