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A Região Hidrográfica do Tocantins-Araguaia apresenta grande potencialidade para a agricultura irrigada, especialmente para o cultivo de frutíferas, de arroz e outros grãos (milho e soja). Atualmente, a necessidade de uso de água para irrigação corresponde a 62% da demanda total da região e se concentra na sub-bacia do Araguaia devido ao cultivo de arroz por inundação. A área irrigável (por inundação e outros métodos) é estimada em 230.197 hectares.

A Região Hidrográfica do Tocantins-Araguaia possui uma área de 918.822 km² (11% do território nacional) e abrange os estados de Goiás (21%), Tocantins (30%), Pará (30%), Maranhão (4%), Mato Grosso (15%) e o Distrito Federal (0,1%). Sua configuração é alingada, com sentido Sul-Norte, seguindo a direção predominante dos cursos d'água principais, os rios Tocantins e Araguaia, que se unem na parte setentrional da região, a partir de onde é denominado rio Tocantins, que segue até desaguar na Baía da Ilha de Marajó

Em 2010, cerca de 8,6 milhões de pessoas viviam na região hidrográfica (4,5% da população nacional), sendo 76% em áreas urbanas. A densidade demográfica era de 9,3 hab./km², bem menor que a densidade demográfica do país (22,4 hab./km²).

Na Região Hidrográfica do Tocantins-Araguaia estão presentes os biomas Floresta Amazônica, ao norte e noroeste, e Cerrado nas demais áreas. O desmatamento da região se intensificou a partir da década de 70, com a construção da rodovia Belém-Brasília, da hidrelétrica de Tucuruí e da expansão das atividades agropecuárias e de mineração. Atualmente, o desmatamento se deve principalmente à atividade de indústrias madeireiras nos estados do Pará e Maranhão.

Com relação aos indicadores de saneamento básico, de acordo com o Censo Demográfico do IBGE (2010), o nível de abastecimento de água apresenta realidades bastante variadas, com valores entre 1,2% em Floresta do Araguaia(PA) e 100% em Novo Alegre (TO), Divinópolis do Goiás (GO) e Araguainha (MT). A média regional de atendimento da população por rede de esgoto é de apenas 18% e, do percentual de esgoto coletado, apenas 6% é tratado.