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Considerações sobre a sustentabilidade hídrica de cisternas para captação de chuva no semiárido brasileiro

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RESUMO – O emprego de cisternas para captação de água de chuva como uma alternativa de abastecimento para comunidades rurais e peri-urbanas situadas no semiárido brasileiro tem sido objeto de programas governamentais específicos e de outros patrocinados por ONG's ao longo das duas últimas décadas. A heterogeneidade climática do semiárido resulta em variados níveis de garantia de precipitação para enchimento das cisternas, levando em conta também outros fatores tais como a área de contribuição de telhados para captação da chuva, o coeficiente de escoamento superficial nos telhados e o descarte sanitário das primeiras chuvas. Este artigo apresenta um modelo de análise conjunta destes fatores para avaliar a sustentabilidade hídrica das cisternas no semiárido brasileiro. A análise revela que embora a captação de águas de chuva possa prover acesso sustentável a água potável em algumas áreas, não pode garantir acesso universal a água, particularmente para sistemas com áreas de captação pequenas ou para sistemas localizadas nas regiões mais secas. Palavras-Chave – Cisternas, sustentabilidade hídrica, semiárido.
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XII Simpósio de Recursos Hídricos do Nordeste
1
XII SIMPÓSIO DE RECURSOS HIDRÍCOS DO NORDESTE
CONSIDERAÇÕES SOBRE A SUSTENTABILIDADE HÍDRICA DE
CISTERNAS PARA CAPTAÇÃO DE CHUVA NO SEMIÁRIDO
BRASILEIRO
James Doss-Gollin
1
; Francisco de Assis de Souza Filho
2
; Francisco Osny Enéas da Silva 3
RESUMO O emprego de cisternas para captação de água de chuva como uma alternativa de
abastecimento para comunidades rurais e peri-urbanas situadas no semiárido brasileiro tem sido
objeto de programas governamentais específicos e de outros patrocinados por ONG’s ao longo das
duas últimas décadas. A heterogeneidade climática do semiárido resulta em variados níveis de
garantia de precipitação para enchimento das cisternas, levando em conta também outros fatores tais
como a área de contribuição de telhados para captação da chuva, o coeficiente de escoamento
superficial nos telhados e o descarte sanitário das primeiras chuvas. Este artigo apresenta um
modelo de análise conjunta destes fatores para avaliar a sustentabilidade hídrica das cisternas no
semiárido brasileiro. A análise revela que embora a captação de águas de chuva possa prover acesso
sustentável a água potável em algumas áreas, não pode garantir acesso universal a água,
particularmente para sistemas com áreas de captação pequenas ou para sistemas localizadas nas
regiões mais secas.
ABSTRACT During the past two decades, government and NGO efforts to provide water access
to rural communities in Brazil’s semi-arid regions have focused on rainwater capitation and cistern
storage. The heterogeneous climate in this region causes significant spatial variations in the
effectiveness of this strategy. In addition, factors such as the size of the area of capitation, the run-
off coefficient of the roofs, and the amount of first flush diversion also have important effects. This
article presents an analytical model based on these factors to evaluate the hydraulic sustainability of
rainwater cisterns in Brazil’s semi-arid northeast. Analysis reveals that while rainwater capitation
can provide sustainable water access in some areas, it cannot guarantee universal access to drinking
water, particularly for households with small areas of capitation or households in the most drought-
prone regions of the state.
Palavras-Chave Cisternas, sustentabilidade hídrica, semiárido.
1
) Graduando em Engenharia, Yale University, New Haven CT, james.doss-gollin@yale.edu
2) Professor Adjunto, Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental, Universidade Federal do Ceará, Campus do Pici, Bloco 713, Fortaleza-
CE, CEP 60440-554, assis@ufc.br
3) Professor Adjunto, Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental, Universidade Federal do Ceará, Campus do Pici, Bloco 713, Fortaleza-
CE, CEP 60440-554, osny@deha.ufc.br
XII Simpósio de Recursos Hídricos do Nordeste
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1. CONTEXTO
1.1 Águas no Semiárido
A provisão sustentável de água para abastecimento, sobretudo das populações rurais no
nordeste semiárido brasileiro, é um desafio ainda não superado. A alta variabilidade das
precipitações, as elevadas taxas de evaporação, e a presença do embasamento cristalino que
dificulta o armazenamento subterrâneo de água no solo, são fatores que contribuem para agravar o
problema do suprimento hídrico às populações [Cirilo (2008); Johnsson e Kemper (2005)]. Apesar
dos avanços obtidos nas últimas décadas a partir de inovações tecnológicas (emprego de
dessalinizadores) e evoluções institucionais (Sistema SISAR), ainda não foi possível alcançar a
sustentabilidade hídrica e a universalização do abastecimento de água às populações. As maiores
dificuldades se concentram nas comunidades rurais, onde a isolação, os recursos limitados, e a falta
de economia de escala intensificam o desafio [Da Silva et al. (2012)].
1.2 Cisternas de Água
A demanda social pela busca de uma solução sustentável para a questão do abastecimento de
água para as populações rurais do nordeste brasileiro, através de colaboração de diversas
instituições com atuação no semiárido, materializou com a implementação do Programa Um Milhão
de Cisternas (P1MC) que busca utilizar as águas captadas em telhados durante períodos de chuva
para atendimento a uma família, constituindo-se numa solução unifamiliar que represente a
sustentabilidade anual em termos de água para beber e cozinhar durante os períodos de seca e
estiagem [Palmeira (2006)]. Essas cisternas são as principais fontes de abastecimento nas
comunidades rurais de menor porte, aos quais os sistemas coletivos de abastecimento, tal como os
SAAE’s não atingem [Da Silva (2011)].
Apesar das vantagens de gestão que apresenta a solução unifamiliar, um desafio importante
das cisternas é a qualidade da água. Palmeira (2006) indica que grande maioria das cisternas da
chuva contém contaminação patogénico de origem fecal. O aspecto sanitário do emprego das
cisternas apresenta uma dimensão própria cuja abordagem está além do objetivo do presente artigo.
2. METODOLOGIA
2.1 A Carência de um Modelo de Avaliação da Sustentabilidade Hídrica das Cisternas
A avaliação global da viabilidade da solução das cisternas depende de diversos fatores,
incluindo a qualidade da água, a gestão do recurso, a sustentabilidade ambiental, e o acesso a
fundos para construir as cisternas. Outro aspecto essencial é a sustentabilidade hídrica que pode
oferecer aos usuários. Este artigo apresenta um modelo para avaliar a probabilidade de falha das
cisternas em atender a demanda de uma família, considerando apenas a dimensão hidrológica com
base nas precipitações históricas de cada localidade. Foi selecionado o Estado do Ceará para
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aplicação do modelo, o qual é representativo dos demais estados localizados no semiárido
nordestino.
2.2 Apresentação do Modelo
O modelo calcula, para cada posto do Estado do Ceará, um balanço hídrico diário dado pela
Equação (1), onde representa o volume de água acumulado na cisterna a cada dia. O volume na
cisterna é igual ao volume do dia anterior, mais o volume de água captada pelo sistema, menos o
consumo da família. O volume não pode exceder , o volume da cisterna, e também não pode ter
um valor menor que zero.

(1)
O volume de água capturada pelo sistema, que enche a cisterna, é dado pela Equação (2)
onde Pi representa o valor das precipitações, em milímetros, registrado no posto pluviométrico.
representa o valor do descarte de precipitação em milímetros ou seja, a água que é usada para
limpar o telhado e descartada para abastecimento humano. representa o tamanho do telhado, em
metros quadrados. representa o coeficiente de escoamento, que é a porcentagem da água
capturada pelo sistema em relação àquela que cai sobre os telhados.

(2)
De acordo com a Equação (3), o consumo da família é do tipo sazonalmente excludente.
Durante a estação úmida, a família é abastecida por outras fontes hídricas, sem fazer uso da água da
cisterna que é deixada para encher e, durante o período sazonal de estiagem, que é da ordem de oito
meses por ano, ou durante a ocorrência de secas hidrológicas, a água da cisterna é usada para
satisfazer as necessidades básicas da família.
 


(3)
2.3 Parâmetros do Modelo
Coeficiente de Escoamento
Thomas e Martinson (2007) indicam que um coeficiente de escoamento de 0,85 incorpora
aproximadamente as perdas devidas à evaporação e absorção para um telhado rígido situado nos
trópicos úmidos. Dantas Neto et. al. (2013) mostra que telhas de aço galvanizado apresentam um
coeficiente de escoamento maior que 0,9, e telhas cerâmicas entre 0,75 e 0,90, citando vários outros
estudos [De Souza Silva et al. (1984); Worm e Van Hattum (2006)]. O valor base de utilizado
neste estúdio foi 0,85, mas a Tabela 2 mostra a garantia para outros valores do coeficiente.
Descarte de Precipitação
Considerando as diversas substâncias que podem poluir o telhado de uma casa, e assim
contaminar a água conduzida à cisterna, é prática comum e recomendável descartar-se as primeiras
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águas de chuva no início da estação úmida e assim limpar não só o telhado [Hofkes (1981)], mas
também o ar que atravesse [Yaziz et al. (1989)]. Embora a NBR 15527 recomende o descarte dos
primeiros 2 mm de água, Andrade Neto (2012) mostra que este valor pode ser reduzido a 1 mm
[Dantas Neto et al. (2013)]. O presente modelo utilizou o valor base de 1 mm, porém a Tabela 3
apresenta um estudo de sensibilidade de variação do valor.
Volume da Cisterna Vcmax
O volume da cisterna determina se a cisterna oferece garantia anual ou interanual. O
Programa Um Milhão de Cisternas tem construído principalmente cisternas de placa de 16000 litros
(16 m³), mas também tem construído cisternas de 50000 litros (50 m³) [Souza Filho et al. (2009)].
As cisternas de 50000 L armazenam água não somente inter-sazonalmente do período chuvoso para
o período seco, mas também de um ano chuvoso para um ano seco, permitindo que as famílias
tenham acesso à água durante as secas. A Tabela 1 mostra os resultados também para as cisternas de
50000 L.
Áreas de Telhados
Seguindo a Equação (2), o tamanho do telhado tem uma relação diretamente proporcional
com a quantidade de água captada. Considerando que cada casa tem um telhado diferente, é
imperativo incorporar essa variável no modelo.
Figura 1: Áreas de Telhados nos Municípios de Milhã, Quixeramobim, Senador Pompeu,
Deputado Irapuan Pinheiro e Solonópole-CE [Da Silva et al (2009)]
A Figura 1 mostra a distribuição do tamanho dos telhados das casas amostrados numa
pesquisa nos municípios de Milhã, Quixeramobim, Senador Pompeu, Deputado Irapuan Pinheiro e
Solonópole, no estado do Ceará, onde tem sido instaladas cisternas como parte do programa P1MC.
Estes municípios estão localizados na região central do estado do Ceará, onde predominam as
características hidroclimatológicas e socioeconômicas do semiárido, os quais podem ser
considerados representativos das características típicas do semiárido nordestino [Da Silva et al.
(2009)]. A função gama, dada pela Equação (4), descreve bem a distribuição. Para esta
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distribuição, os parâmetros a e b são 3,87 e 13,26, respetivamente. O intervalo de confiança 95%
para a é de 3,25 até 4,60, e para b é de 11,01 até 15,97.
(4)
Foi decidido utilizar os valores dos dados da pesquisa de campo correspondendo aos sextils
1,2,3,4 e 5. Os valores das áreas dos telhados são: 24,5; 36; 45; 56; e 76,5 m2. Para representar os
telhados maiores, um telhado de 110 m2 também foi considerado.
Consumo
Ainda não existe um limite definido sobre a quantidade de água que cada pessoa precisa.
Embora dados da pesquisa de campo no sertão cearense indiquem que frequentemente até 30 ou 40
pessoas utilizam água de uma única cisterna familiar [Da Silva et al, 2009], o modelo utiliza o
padrão do P1MC de 16000 L por família por período seco. O consumo diário foi calculado,
seguindo a Equação (3), pela divisão do consumo total pela duração do período seco. O período
utilizado foi do 150° dia até o final do ano, oferecendo a cada família 73,7 L de água por dia. O
modelo assume que a família utiliza água de outro manancial durante o período chuvoso. A Tabela
4 mostra os resultados da simulação quando o consumo durante o período de chuva não tem um
valor de zero.
Outros Parâmetros e Considerações
Para garantir a qualidade dos resultados, alguns ajustes a mais foram introduzidos no
modelo. Primeiro, foi decidido só considerar os posto pluviométricos com mais de 25 anos de dados
válidos. Calcular a garantia empregando-se postos pluviométricos com menos de 25 anos de dados
produz pouco conhecimento em função da variação interanual das secas. Segundo, foi decidido não
registrar falhas das cisternas que ocorreram durante dezembro, assumindo que as famílias
geralmente têm acesso a outro manancial de dezembro até maio.
3. RESULTADOS
3.1 Variabilidade Espacial
Os resultados obtidos corroboraram com a noção intuitiva de que existe uma grande
variabilidade espacial nas garantias oferecidas pelas cisternas. No Litoral, as garantias são muito
boas até para os sistemas que empregam áreas menores de telhado para captação da chuva. No
Sertão semiárido as garantias são ruins, mesmo quando se utiliza uma área de captação maior. A
Figura 2 mostra de forma gráfica a distribuição geográfica das garantias das cisternas no Estado do
Ceará. Cada mapa representa uma área de captação diferente. Nos mapas, cada círculo representa a
região hidrológica representada por um posto pluviométrico onde foi calculada a garantia. A cor do
círculo representa a garantia da cisterna: um círculo vermelho indica uma garantia menor de 80% e
um círculo azul uma garantia de 100%. As figuras mostram, para referência, as bacias hidrográficas
do estado.
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Figura 2: Comparação Geográfica das Garantias Ofertadas por Telhados de Variados Tamanhos
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A Figura 3 mostra a distribuição da garantia que oferecem as cisternas no formato
histograma. Embora a maioria das cisternas ofereça garantia de 80% ou mais, pode-se notar que
algumas oferecem garantia muito menor.
Figura 3: Distribuição de Garantia, Telhado de 45 m2
3.2 Análises de Sensibilidade do Modelo
Embora o modelo incorpore hipóteses e suposições razoáveis, entretanto é importante
entender como mudam os resultados quando essas suposições variam.
Volume da Cisterna
Os resultados calculados para cisternas de 16000 L mudam de forma dramática se o volume
da cisterna é alterado para 50000 L, que é o tamanho das chamadas cisternas interanuais. A Tabela
1 mostra as diferenças entre as garantias médias (a média das garantias de cada posto
pluviométrico) para os dois tamanhos de cisterna. Claramente, a cisterna de 50000 L oferece
armazenamento suficiente para as famílias passarem secas interanuais sem falha. Todos os demais
valores são os indicados na secção 3.
Coeficiente de Escoamento
Outra variável importante nos resultados é o coeficiente de escoamento. A Tabela 2 mostra a
variação na garantia média quando , o coeficiente de escoamento, é variado de 0,75 a 1. Embora
Tabela 1: Análise de Sensibilidade de Garantias Médias para Cisternas de 16000 L e 50000 L
Tamanho do Telhado (m2)
Garantia Média da Cisterna (%)
Cisterna 16000 L
Cisterna 50000 L
24,5
61,9
80,0
36
84,8
98,3
45
90,6
99,6
56
93,5
99,8
76,5
95,6
99,9
110
96,5
99,9
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tenha pouco efeito nas garantias dos sistemas que utilizam telhados mais amplos, o efeito no
sistema que utiliza um telhado pequeno é profundo.
Tabela 2: Efeito de Variação do Coeficiente de Escoamento
Tamanho do
Telhado (m2)
Garantia Média de Cisterna (%)
= 0,75
= 0,85
= 0,95
= 1
24,5
51,3
61,9
70,0
73,6
36
79,1
84,8
88,2
89,4
45
87,8
90,6
92,4
93,0
56
92,2
93,5
94,4
94,7
76,5
94,9
95,6
96,0
96,1
110
96,3
96,5
96,7
96,7
Descarte de Precipitação
O efeito de variação do descarte de precipitação, , é menos pronunciado do que é para
variação do coeficiente de escoamento. Ainda assim, o efeito é importante para os sistemas
utilizando telhados pequenos. A Tabela 3 mostra as garantias médias das cisternas para valores de
descarte de precipitação de 0, 1 e 2 mm.
Tabela 3: Efeito de Variação do Descarte de Precipitação
Tamanho do Telhado (m2)
Garantia Média de Cisterna (%)
= 0 mm
= 1 mm
= 2 mm
24,5
67,6
61,9
55,8
36
87,6
84,8
81,1
45
93,1
90,6
88,8
56
94,3
93,5
92,5
76,5
96,0
95,6
95,0
110
96,7
96,5
96,3
Consumo durante Período Chuvoso
O modelo assume um consumo familiar que, de acordo com a Equação (3), varia entre
Ctot/tseca (aprox. 73,7 L por dia) durante o período seco e zero durante o período de chuva,
assumindo que as famílias utilizam outro manancial. Apesar disso, é possível imaginar que algumas
famílias dependem de água das cisternas durante o período chuvoso. É também possível que, tendo
acesso a outro manancial, utilizam a água da cisterna. Este consumo tem um impacto forte na
sustentabilidade das cisternas. A Tabela 4 mostra as garantias das cisternas quando se introduz um
consumo durante o período chuvoso CC.
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Tabela 4: Efeito de Variação de Consumo Durante Período Chuvoso
Tamanho do Telhado
(m2)
Garantia Média de Cisterna (%)
CC = 0
CC = 10L
CC = 20L
CC = 40L
CC = 60L
24,5
61,9
36,2
29,1
18,1
7,9
36
84,8
65,0
58,0
44,5
23,8
45
90,6
76,4
70,7
59,2
39,9
56
93,5
82,5
78,5
69,7
52,7
76,5
95,6
86,8
84,3
78,6
65,7
110
96,5
89,0
87,2
83,4
74,4
4. CONCLUSÃO
O estudo desenvolvido para avaliação da sustentabilidade hídrica de cisternas unifamiliares
no semiárido nordestino revelou que há uma grande variabilidade da garantia para o atendimento à
demanda familiar durante a estação seca devido a fatores tais como: localização do posto
pluviométrico de referência, em função da proximidade do litoral ou do Sertão semiárido, ou da
presença de fatores orográficos; dependência da área de captação de telhado; influência do
coeficiente de escoamento dos telhados e do descarte sanitário inicial das precipitações, e; da
variabilidade sazonal da demanda de água familiar. A sensibilidade de fatores como o coeficiente
de escoamento e descarte inicial é particularmente importante para sistemas com pequena área de
telhado de captação.
uma importância também significativa na gestão operacional das cisternas levando em
conta a sazonalidade das precipitações, isto é, o uso das cisternas deve ser sazonalmente excludente,
deixando de usar sua água durante a estação úmida para que a mesma encha e fazendo seu uso
apenas durante a estiagem e períodos de seca.
O estudo leva a concluir também que as cisternas não são uma solução universal que vá dar
certo em todos os lugares. Assim, o abastecimento com carro pipa não pode ser descartado para
determinadas regiões com baixo índice pluviométrico. A melhor alternativa seria concentrar a
construção de cisternas nos lugares onde elas podem resolver o problema, e buscar outras soluções
para outros lugares. Uma alternativa seria incrementar a área de telhados de captação em regiões de
elevada pobreza hídrica.
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... According to Gollin, et al. (2014) [9] the main uses of water are for domestic use, irrigation, industrial use and power generation, consequently with population growth, there is also an increase in water consumption. The United Nations (UN) in its 2016 report confirms the urgency of the paradigm changes in global water consumption, displaying a view that for the next 30 years an increase in global water demand of 55% will occur, mainly due to the increasing demand from industrial sector, thermoelectric power generation systems and home users. ...
... According to Gollin, et al. (2014) [9] the main uses of water are for domestic use, irrigation, industrial use and power generation, consequently with population growth, there is also an increase in water consumption. The United Nations (UN) in its 2016 report confirms the urgency of the paradigm changes in global water consumption, displaying a view that for the next 30 years an increase in global water demand of 55% will occur, mainly due to the increasing demand from industrial sector, thermoelectric power generation systems and home users. ...
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The authors describe and analyze water resources reform and decentralization of river basin management in the state of Ceara, Northeast Brazil, the poorest part of the country. The Jaguaribe river basin is located entirely within the state of Ceara. With a drainage area of 72,560 square kilometers, it covers almost half of the state's territory. The basin has 80 municipalities and more than 2 million people, about half rural and half urban, in primarily small towns, representing about a third of Ceara's population. Precipitation in the basin is highly variable, ranging from 400 mm in the hinterland to 1,200 mm along the coast. Rivers in the basin are ephemeral and only flow during the rainy season. The key water management challenge is to capture the water in reservoirs in rainy years and to manage it such that it will last for several years, in case the following years are drought years. The other important challenge is the increasing dependence of the state capital Fortaleza, located in a different basin, on water from the Jaguaribe basin. Decentralization of decisionmaking has taken place at two levels. Devolution from the federal to the state level in the past 15 years was highly successful. The state has created its own Water Resources Management Company (COGERH) which is responsible for water resources management throughout the state. Decentralization from state to local level has been more partial. Although COGERH has decentralized the allocation of strategic reservoir waters to local institutions, many traditional water management attributions continue under its and the state's purview, such as water permits, bulk water pricing, planning, operation and maintenance of hydraulic infrastructure, groundwater management, and control. The creation of sub-basin committees and user commissions has increased stakeholder participation of all types. Although so far stakeholder involvement has been limited largely to the negotiated allocation of water and to conflict re
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One-hundred and twenty-five domestic roof-collected rainwater supplies in four rural Auckland districts were investigated in a cross-sectional survey to determine water quality. Samples of cold faucet water were analysed for physico-chemical and microbiological determinands, including metals (zinc, copper and lead), bacterial indicator organisms}heterotrophic plate count (HPC), total coilforms (TC), faecal coliforms (FC), enterococci (ENT), bacterial pathogens including Salmonella spp., Legionella spp., Campylobacter spp., Aeromonas spp. and the protozoa, Cryptosporidium and Giardia. Twenty-two supplies (17.6%) exceeded one or more of the maximum acceptable values (MAV) or maximum guideline values for chemical determinands of the New Zealand Drinking Water Standards (NZDWS) and 70 (56.0%) supplies exceeded the microbiological criteria of 51 FC/100 mL. Eighteen supplies (14.4%) exceeded the NZDWS MAV for lead of 0.01 mg/L and three (2.4%) exceeded that for copper, of 2 mg/L. Those supplies with lead or galvanised iron comprising part of the roof or collecting system were more likely to show lead contamination (p ¼ 0:019) as were those supplies with a pH less than 7 (p ¼ 0:013). The presence of the indicator organisms HPC, TC, FC and ENT were all significantly correlated with one another. Aeromonas spp. were identified in 20 (16.0%) supplies. There was a positive association between the presence of Aeromonas and the bacterial indicator organisms. Households reporting at least one member with gastrointestinal symptoms in the month prior to sampling, were more likely to have Aeromonas spp. identified in their water supply than those households without symptoms (odds ratio 3.22, 95% CI 1.15– 9.01, p=0.021). Salmonella typhimurium was detected in one of 115 (0.9%) supplies. Legionella spp. and Campylobacter spp. were not detected. There were 50 supplies sampled for protozoa (sampling criteria: !30 FC or !60 ENT). Cryptosporidium oocysts were detected in 2 (4%) of these. Giardia was not detected. This study demonstrates that roof-collected rainwater systems provide potable supplies of relatively poor physicochemical and microbiological quality in the Auckland area. Further research is required on Aeromonas spp. as potential indicators of both microbiological quality and health risk along with design and maintenance strategies to minimise contamination of potable roof-collected rainwater supplies. #
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Most homes and public facilities in the U.S. Virgin Islands use a roof catchment system to obtain drinking water. Because water is so scarce throughout the islands, every building (except those federally owned) are required to have a cistern. Rainwater is collected in the cisterns and is subject to contamination from enteric pathogens found in the environment. The objective of this study was to determine the occurrence and concentrations of human enteric protozoa in cisterns originating from animal fecal contamination. Volumes of 400 1 of water were filtered from nine private and four public cisterns four times over a 1-year period for a total of 44 samples. After processing the filter, the entire volume was examined using Cryptosporidium and Giardia specific antibodies and epifluorescence microscopy to determine levels of Cryptosporidium oocysts and Giardia cysts. One or both of the protozoa were found in 81% of the public cisterns and this was statistically significant (P = 0.005) when compared to the private cisterns where 47% of the samples were positive. Cryptosporidium was found statistically more often in the 44 samples than Giardia. In addition, the use of a polyclonal antibody for Cryptosporidium which is genera-specific, also detected oocysts statistically more often than a monoclonal antibody which was more species-restrictive to C. parvum, which is associated with disease in humans, suggesting that non-mammalian oocysts were found more frequently in cistern waters. Levels ranged from 1 to 10 organisms/100 1 with one sample at 70 oocysts. These levels are associated with estimated daily risks of 10−2 to 10−4 and are well above acceptable guidance as described for safe drinking water in the United States. On occasion high levels of heterotrophic bacteria (9.9 × 105 CFU/ml) and total coliforms (> 2000 CFU/100 ml) were also detected in these waters. A statistically significant correlation was found between the detection of Cryptosporidium spp. and Giardia spp. (r = 0.47853, P = 0.0008). The results of this study show that Cryptosporidium and Giardia, as well as bacteria, are present in these waters at levels which may involve significant public health risks. Public cistern systems are of particular concern because of the high percentage which were contaminated and the greater number of people exposed.
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The quality of rainwater from a tile and a galvanized-iron type roof catchments were analysed over a period of 5 months. Examination of staggered I litre samples collected during a rainfall event showed that the concentration of various pollutants were high in the first litre but decreased in subsequent samples with few exceptions. Faecal coliform and total coliform counts ranged from 8–13 (tile roof) and 4–8 (iron roof) to 41–75 (tile roof) and 25–63 (iron roof) colonies per 100 ml, respectively. However, no faecal coliforms were detected in the fourth and fifth litre samples from both roofs. The pH of rainwater collected from the open was acidic but increased slightly after falling on the roofs. The average zinc concentrations in the run-off from the galvanized-iron roof was about 5-fold higher compared to the tile roof, indicating leaching action but was well below the WHO limits for drinking water quality. Lead concentrations remained consistently high in all samples collected and exceeded the WHO guidelines by a factor of 3.5. For the roof area studied, a “foul flush” volume of 51. would be the minimum to safeguard against microbiological contamination but the high metals content in the water indicate the need for some form of treatment. Rainfall intensity and the number of dry days preceeding a rainfall event significantly affects the quality of run-off water from the catchment systems.
Designing sustainable and scalable rural water supply systems: evidence and lessons from Northeast Brazil Manual técnico para construção de pequenas obras de abastecimento de água no Semiárido Brasileiro. Fortaleza: Expressão Gráfica Editoria
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  • F O Souza Filho
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  • E ; Rocha Porto
  • De
  • L T Brito
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Sustentabilidade hídrica de populações abastecidas com cisternas de placas no Semi-Árido Nordestino: o caso do Estado do Ceará Roofwater garvesting: a handbook for practicioners, Delft, The Netherlands, IRC International Water and Sanitation Centre
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