POLUIÇÃO
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POLUIÇÃO. TÓPICOS ABORDADOS. 1. POLUIÇÃO DO MEIO AQUÁTICO 2. POLUIÇÃO DO MEIO ATMOSFÉRICO 3. POLUIÇÃO DO MEIO TERRESTRE. RECURSOS HÍDRICOS E POLUIÇÃO DAS ÁGUAS. USOS MÚLTIPLOS DOS RECURSOS HÍDRICOS. Abastecimento humano Abastecimento industrial Irrigação

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Polui o

POLUIÇÃO


T picos abordados

TÓPICOS ABORDADOS

1. POLUIÇÃO DO MEIO AQUÁTICO

2. POLUIÇÃO DO MEIO ATMOSFÉRICO

3. POLUIÇÃO DO MEIO TERRESTRE


Recursos h dricos e polui o das guas

RECURSOS HÍDRICOS E POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

USOS MÚLTIPLOS DOS RECURSOS HÍDRICOS

  • Abastecimento humano

  • Abastecimento industrial

  • Irrigação

  • Recreação (contato primário ou secundário)

  • Estético

  • Pastoril (dessedentação de animais)

  • Preservação da flora e fauna

  • Transporte

  • Geração de energia elétrica

  • Diluição e afastamento de despejos


Polui o

RECURSOS HÍDRICOS E POLUIÇÃO

DAS ÁGUAS

Poluição

Resultado do uso de recursos naturais pela população.

Discussão: Construção do conceito de poluição.

Fontes poluidoras

PontuaisDifusas

Efeito da poluição  localizado, regional e global.


Polui o

Interação entre os Ciclos e Poluição


Polui o das guas

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

USOS MÚLTIPLOS DOS RECURSOS HÍDRICOS


Polui o das guas1

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

USOS MÚLTIPLOS DOS RECURSOS HÍDRICOS


Polui o das guas2

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

QUALIDADE DA ÁGUA

Conceito de Pureza da Água

Água pura Conceito Químico

Conceito Sanitário

De modo geral a água contém impurezas, as quais podem estar presentes em maior ou menor quantidade, dependendo da sua procedência e dos usos que se faz da mesma.

Evolução do Conceito de Qualidade da Água

Quantitativo

Epidemiológico

Água como meio ecológico Chuva ácida, relação água/solo (fertilizantes, agroquímicos)


Polui o das guas3

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA

Questão: Como caracterizar qualitativamente á água?


Polui o das guas4

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA

  • Características:

  • Físicas

  • Químicas

  • Biológicas


Polui o das guas5

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA

Características Físicas

  • Cor (substâncias em solução)

  • Turbidez (materiais em suspensão)

  • Sabor e odor (compostos químicos, matéria orgânica em decomposição, algas)

  • Temperatura


Polui o das guas6

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA

Características Químicas

  • Matéria orgânica

  • Nutrientes (Ex. Nitrogênio, Fósforo, Enxofre)

  • Micronutrientes, metais e metais traços

  • Compostos orgânicos sintéticos

  • Conteúdo radioativo

  • Solventes

  • Oxigênio dissolvido (14,6 mg/l a 0C; 7,6 mg/l a 30C)

  • Gases dissolvidos

Como avaliar?


Polui o

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Avaliação do Conteúdo Orgânico em Águas

Principais parâmetros:

DBO - Demanda Bioquímica de Oxigênio

Avalia a quantidade de oxigênio dissolvido (OD) em mg O2 / l que será consumida pelos organismos aeróbios ao degradarem a matéria orgânica.

DQO - Demanda Química de Oxigênio

Mede o consumo de oxigênio ocorrido durante a oxidação química da matéria orgânica.

COT - Carbono Orgânico Total

Carbono orgânico medido diretamente.


Polui o

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Outros Parâmetros Importantes

Óleos e Graxas

Determina a quantidade de matéria graxa (em geral, lipídios) presente na AR

Série de Sólidos


Polui o

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

ST (Sólidos Totais) – Massa seca determinada por método gravimétrico

SF (Sólidos Fixos) – Massa residual de ST após calcinação

SV (Sólidos Voláteis) – Diferença (ST – SF) – Perda por calcinação

SV é um dos indicadores da fração de MO em ST.


Polui o

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Sólidos Dissolvidos (SD) e Sólidos em Suspensão (SS)

A amostra é filtrada.

Determina-se os sólidos totais, fixos e voláteis para a amostra do líquido filtrado e do material retido na membrana de filtração.

Pode-se obter todas as frações de sólidos em cada uma das amostras.

SST – Sólidos totais em suspensão

SSV – Sólidos voláteis em suspensão

SSF – Sólidos fixos em suspensão

SDT – Sólidos dissolvidos totais

SDV – Sólidos dissolvidos voláteis

SDF - Sólidos dissolvidos fixos


Polui o

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Relações importantes entre os parâmetros de caracterização

Para a Aplicação de Processos Biológicos de Tratamento:

Aspecto Nutricional: DBO:N:P

Biodegradabilidade: DBO/DQO

(Muitos compostos orgânicos são resistentes à biodegradação e aparecem com DQO, mas não como DBO)

Para Escolha do Processo de Tratamento (além das anteriores)

SV/ST; SSV/SST ou SSF/SS

SDF/STF ou SDV/SDT


Polui o das guas7

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA

Características Biológicas

Indicadores de contaminação fecal.

Detecção de agentes patógenos  extremamente difícil em razão das baixas concentrações.

Viabilização  Organismos indicadores de contaminação fecal (COLIFORMES).


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POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

PADRÕES DE QUALIDADE DA ÁGUA

Para cada uso da água são exigidos limites máximos de impurezas que a mesma pode conter  estabelecidos por organismos oficiais (padrões de qualidade).

Padrões de potabilidade  condições que a água deve satisfazer para ser utilizada pelo homem após passar por sistema de tratamento.


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POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

PADRÕES DE QUALIDADE DA ÁGUA

QUESTÃO: COMO ESTABELECER OS PADRÕES DE QUELIDADE DA ÁGUA?


Polui o das guas10

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

PADRÕES DE QUALIDADE DA ÁGUA

Resolução CONAMA nº 357 de 17/03/2005:

Águas doces  Salinidade  0,5 g/l

Águas salobras  0,5 < Salinidade < 30 g/l

Águas salinas  Salinidade  30 g/l

São classificadas, segundo seus usos preponderantes, em nove classes, as águas doces, salobras e salinas do Território Nacional.

A cada classe corresponde uma determinada qualidade a ser mantida no corpo d’água.


Polui o das guas11

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

PADRÕES DE QUALIDADE DA ÁGUA

Classificação das águas doces:

Classe Especial

Abastecimento sem tratamento ou com simples desinfecção

Preservação das comunidades aquáticas

Classe 1

Abastecimento após tratamento simplificado

Proteção das comunidades aquáticas

Recreação de contato primário

Irrigação de hortaliças (consumidas cruas)

Aquicultura

Classe 2

Abastecimento após tratamento convencional

Proteção das comunidades aquáticas

Recreação de contato primário

Irrigação de hortaliças e plantas frutíferas

Aquicultura


Polui o das guas12

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

PADRÕES DE QUALIDADE DA ÁGUA

Classificação das águas doces:

Classe 3

Abastecimento após tratamento convencional

Irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas, forrageiras

dessedentação de animais

Classe 4

Navegação

Harmonia paisagística

Usos menos exigentes


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POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

PADRÕES DE QUALIDADE DA ÁGUA

Padrões de Lançamento de Efluentes nos Corpos D’água

Estabelecidos também pela Resolução CONAMA nº357 de 17/03/2005.


Polui o das guas14

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

PADRÕES DE QUALIDADE DA ÁGUA

Padrões de potabilidade

Definidos na Portaria nº 518 de 25/03/2004 do Ministério da Saúde.

Toda água destinada ao consumo humano deve obedecer ao padrão de potabilidade.

Na Portaria  Estabelecidos limites máximos permitidos para dezenas de parâmetros que precisam ser respeitados em toda água para consumo humano.


Polui o das guas15

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

POLUIÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS

QUESTÃO: O QUE SE ENTENDE POR POLUIÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS?

Coulson e Forbes

“Adição de qualquer coisa à água que altere suas qualidades naturais de tal modo que o vizinho a jusante não receba, em condições naturais, as águas que lhe são transmitidas”.

Klein

“Qualquer ato que cause ou induza características indesejáveis em qualquer curso d’água e afete, de maneira nociva, qualquer uso ou usos que normalmente se possa fazer do líquido”.


Polui o das guas16

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

POLUIÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS

Conceito de poluição (Lei no 6938 de 31 de agosto de 1981):

“Degradação da qualidade ambiental resultante de atividades que direta ou indiretamente:

(a) prejudiquem a saúde, a segurança e o bem estar da população

(b) criem condições adversas às atividades sociais e econômicas

(c) afetem desfavoravelmente a biota

(d) afetem as condições estéticas ou sanitárias do meio ambiente

(e) lancem matérias ou energia em desacordo com os padrões ambientais estabelecidos.

CONTAMINAÇÃO  Caso particular da poluição


Polui o das guas17

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

FONTES DE POLUIÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS

QUESTÃO: QUAIS AS PRINCIPAIS FONTES DE POLUIÇÃO DOS RH?

  • Origem natural (decomposição de vegetais, erosão das margens, salinização)

  • Esgotos domésticos

  • Águas residuárias industriais

  • Águas de escoamento superficial

  • Origem agropastoril (excrementos de animais, pesticidas, fertilizantes)

  • Águas de drenagem de minas

  • Resíduos sólidos


Polui o das guas18

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

  • Poluição física

  • Cor e Turbidez

  • Dificuldade de penetração da luz solar essencial às reações de fotossíntese.

  • Soterramento de pequenos animais, plantas ou ovos de peixes, destruindo-os por asfixia.

  • Obstrução de órgãos respiratórios dos peixes e outros animais aquáticos.

  • Sedimentação de sólidos  assoreamento

  • Sedimentação de sólidos orgânicos  mau odor e consumo de oxigênio.


Polui o das guas19

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

  • Poluição física

  • Temperatura (Poluição Térmica)

  • Principais efeitos da elevação da temperatura em cursos d’água:

  • Redução na concentração de oxigênio dissolvido

  • Aumento da ação tóxica de muitos compostos

  • Coagulação de proteínas

  • Proliferação de parasitas

  • Sensibilidade dos peixes às variações bruscas na temperatura ( 6C)

  • Diminuição da viscosidade da água.


Polui o das guas20

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

  • Poluição físico-química

  • Alterações no pH da água

  • pH entre 5 e 9 / Ideal 6 a 8,5

  • O decréscimo do PH pode causar:

  • Destruição da vida aquática (pH < 4)

  • Corrosão de canalizações e barcos ( pH < 6)

  • Danos às plantas por dissolução de Fe, Al e Mg


Polui o das guas21

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Poluição físico-química

Alterações na tensão superficial da água

Introdução de substâncias tensoativas

Causa afundamento de organismos aquáticos além de afetar locomoção.

Radioatividade

Transmissão ao homem  principalmente de forma indireta

Radioisótopos podem ser concentrados em certos tipos de organismos mais resistentes (peixes).


Polui o das guas22

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

  • Poluição química

  • Poluição orgânica

  • Efeito direto  Toxicidade

  • Álcoois e ácidos

  • Detergentes sintéticos

  • Antibióticos

  • Produtos de destilação de petróleo

  • Inseticidas e herbicidas orgânicos

  • Cianetos  resíduos de fecularia de mandioca possuem ácido cianídrico livre.


Polui o das guas23

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Poluição química

Poluição orgânica

Efeito indireto  Redução do OD pela atividade de microrganismos aeróbios que utilizam matéria orgânica como fonte de alimentos.

Ex.: C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + energia


Polui o das guas24

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS POR MATÈRIA ORGÂNICA

Processo de autodepuração dos corpos d’água

Processo pode ser dividido em duas etapas:

Etapa 1 - Decomposição

Etapa 2 - Re-aeração (recuperação da concentração de OD)


Polui o das guas25

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS


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POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Modelação Matemática da Autodepuração

Balanço do oxigênio dissolvido

Balanço de OD no corpo d’água  Ponto de partida para o modelo


Polui o das guas27

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

  • Consumo de oxigênio no corpo d’água

  • Oxidação da matéria orgânica (respiração)

    Mat. Orgânica + O2 + micr.  CO2 + H2O + micr. + energia

  • Demanda bentônica (lodo de fundo)

  • Degradação anaeróbia (sem consumo de OD) e aeróbia.

  • Nitrificação (Oxidação do N-amoniacal) - Demanda nitrogenada


Polui o das guas28

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

  • Aporte de oxigênio ao corpo d’água

  • Reaeração superficial: a fonte de oxigênio é a atmosféra

  • Fenômeno físico - difusão molecular e turbulenta.

  • Fotossíntese: os organismos fotossintetizantes libram oxigênio no meio líquido

  • CO2 + H2O + energia luminosa  matéria orgânica + O2


Polui o das guas29

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Modelo matemático simplificado para a autodepuração

Modelo de Streeter e Phelps (1925)

Simplificações:

1. São considerados apenas duas componentes no balanço de OD  oxidação da matéria orgânica (respiração) e reaeração atmosférica.

2. Hidrodinâmica do corpo d’água  escoamento tipo pistão

3. Consumo e aporte de OD  Cinética de primeira ordem


Polui o das guas30

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Modelo matemático simplificado para a autodepuração

Modelo de Streeter e Phelps (1925)

k1 Coeficiente de desoxigenação

k2  Coeficiente de reaeração

Lo  Concentração de mat. orgânica ou DBO remanescente em t=0.

Do  Déficit de oxigênio dissolvido na água em t = 0

CS  Concentração de OD na saturação

t  tempo


Polui o das guas31

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

  • Poluição química

  • Poluição mineral e eutrofização

  • Metais - formação de compostos complexos com o protoplasma

  • - coagulação de proteínas intracelulares.

  • Metais pesados  efeito cumulativo em organismos.

  • Eutrofização enriquecimento natural das águas com nutrientes (N e P).

  • Aceleração da eutrofização pela atividade humana (eutrofização cultural).


Polui o das guas32

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

  • Poluição química

  • Poluição mineral e eutrofização

  • Efeitos da eutrofização:

  • Aumento da atividade de piscicultura

  • Proliferação excessiva de algas e plantas aquáticas

    • interfere no uso recreativo

    • causa odores e sabores

    • provoca consumo de OD

    • dificulta penetração da luz

  •  Fontes: natural (20%) e antropogênica (80%).


  • Polui o das guas33

    POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

    CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

    Doenças transmitidas pela água ao homem por microrganismos patogênicos de origem fecal:

    - Veiculadas por ingestão: - febre tifóide e paratifóide

    - cólera

    - disenteria bacilar

    - disenteria amebiana

    - hepatite infecciosa

    - poliomielite

    - Veiculadas por contato:- esquistossomose

    - infecções das vias respiratórias e olhos

    - doenças de pele


    Polui o das guas34

    POLUIÇÃO DAS ÁGUAS


    Polui o das guas35

    POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

    • INDICADORES BIOLÓGICOS DE POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

    • Presença de microrganismos patogênicos  indicam lançamento de esgotos de origem doméstica.

    • Algas  eutrofização

    • Vegetação superior  eutrofização

    • Larvas de insetos  águas poluídas estagnadas (malária e febre amarela).


    Polui o

    Avaliação do Conteúdo Orgânico em Águas

    Principais parâmetros:

    DBO - Demanda Bioquímica de Oxigênio

    Avalia a quantidade de oxigênio dissolvido (OD) em mg O2 / l que será consumida pelos organismos aeróbios ao degradarem a matéria orgânica.

    DQO - Demanda Química de Oxigênio

    Mede o consumo de oxigênio ocorrido durante a oxidação química da matéria orgânica.

    COT - Carbono Orgânico Total

    Carbono orgânico medido diretamente.


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