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MÓDULO II
DEGRADAÇÃO E CONSERVAÇÃO DO MEIO AMBIENTE
Professora: Andréa Rodrigues
Monitor: Rodrigo Lacerda
Importância da Água
� Devido ao elevado calor específico que possui, absorve
muito calor sem se aquecer em demasia, contribuindo para
amenizar o clima da terra.
� Com a densidade decrescente em temperaturas abaixo
de 4 °C, a água se dilata ao invés de contrair-se,
possibilitando a flutuação do gelo e mantendo a vida abaixo
da camada congelada.
� A tensão superficial, na interface líquido-gasoso, permite
a vida próximo à superfície.
Importância da água
� Além disso, a água representa 70% da massa do
corpo humano chegando em alguns organismos a
98%.Uma pessoa pode suportar até 28 dias sem
comer, mas apenas 3 dias sem beber água.
� Solvente universal, é nesse meio que encontram
dissolvidos sais minerais, matéria e gases
essenciais à vida.
� É também nesse meio que o homem lança os
subprodutos das suas atividades, causando a sua
degradação.
Importância da Água
� A água é essencial a vida e amanutenção dos ecossistemasdo planeta;
� Usos da água:� Abastecimento humano;� Abastecimento industrial;� Irrigação;� Geração de energia elétrica;� Navegação;� Preservação da flora e da
fauna;� Aqüicultura;� Recreação;� Diluição de despejos.
Classificação das Água
� A resolução CONAMA 357/05 e 430/11
� Água doce: Salinidade < 0,05%
� Classe Especial, Classes 1, 2, 3 e 4
� Água salobra:Salinidade entre 0,05% e 3%
� Classes 5 e 6
� Água salina: Salinidade > 3%
� Classes 7 e 8
Classificação das Água
Águas doces (Classes)
Principais Usos
I – Classe especial
� Abastecimento para consumo humano, após desinfecção
� Preservação dos ambientes aquáticos II – Classe 1
� Abastecimento após tratamento simplificado � Recreação de contato primário � Irrigação de hortaliças e frutas
III – Classe 2
� Abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional
� Recreação de contato primário � Irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de
parques, jardins, campos de esporte e lazer � Aqüicultura e à atividade de pesca
IV – Classe 3
� Abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional ou avançado
� Irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas � Pesca amadora � Recreação de contato secundário � Dessedentação de animais
V – Classe 4 � Navegação e harmonia paisagística
Classificação das Água
PRINCIPAIS USOS
CLASSES Águas salobras Águas Salinas Especial preservação dos ambientes aquáticos em unidades de
conservação de proteção integral; preservação do
equilíbrio natural das comunidades aquáticas.
preservação dos ambientes
aquáticos em unidades de
conservação de proteção integral;
preservação do equilíbrio natural
das comunidades aquáticas.
Classe 1 recreação de contato primário, proteção das comunidades
aquáticas; aqüicultura e à atividade de pesca;
abastecimento para consumo humano após tratamento
convencional ou avançado; e à irrigação de hortaliças que
são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam
rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de
película, e à irrigação de parques, jardins, campos de
esporte e lazer, com os quais o público possa vir a ter
contato direto
recreação de contato primário,
proteção das comunidades
aquáticas; aqüicultura e à atividade
de pesca
Classe 2 pesca amadora; e recreação de contato secundário. pesca amadora; e recreação de
contato secundário.
Classe 3 navegação; e à harmonia paisagística. navegação; e à harmonia
paisagística.
Distribuição da Água no planeta
� Se a reserva de água no mundo tivesse apenas 100 litros,nossa reserva utilizável de água doce seria de apenas 0,014litros ou 2,5 colheres de chá.
Toda a água Água doce Água doce acessível
Oceanos eLagos salinos97,4%
Agua doce2.6%
ÁguaSubterrânea
0,592%
Calotas polares e geleiras1,984%
Umidade do solo 0,005%
Biota0,0001%
Rivers0,0001%
Vapor de água naatmosfera 0,001%
0,014%
Lagos0,007%
Panorama Global: Escassez de Água doce
Alto Baixo
Estresse
America do Norte
Europa
Ásia
Austrália
África
América do Sul
Distribuição da água no Brasil
Nordeste Nordeste 3,8 %3,8 %
NorteNorte65,5%65,5%
CentroCentro--Oeste Oeste 16,7%16,7%
SudesteSudeste6,7%6,7%
Sul Sul 7,3%7,3%
7%
29%
6%
15%
43%
Nordeste - 3,8%(29% pop.)
Norte - 65,5%(7% pop.)
Demais regiões – 30,7%(64% pop.)
� O Brasil possui cerca de 13% da água doce disponívelno mundo.
O que é Poluição Hídrica?
�� É qualquer É qualquer alteraçãoalteração físicas, físicas, químicas e/ou químicas e/ou biológicas na biológicas na qualidade da água qualidade da água que prejudique os que prejudique os organismos vivos organismos vivos ou a torne ou a torne imprópria para o imprópria para o consumo (Miller, consumo (Miller, 2008).2008).
Principais fontes de poluição hídrica?
Despejos urbanosDespejos urbanos
�� esgotos domésticosesgotos domésticos
�� Resíduos líquidos industriais;Resíduos líquidos industriais;
�� Águas pluviais urbanasÁguas pluviais urbanas
Despejos rurais Despejos rurais
�� Resíduos líquidos agroindustriaisResíduos líquidos agroindustriais
�� Resíduos de atividades Resíduos de atividades
agropastoris carreados pela agropastoris carreados pela
chuva.chuva.
Fontes potencialmente poluidoras
• Esgoto doméstico;• Efluentes industriais;• Águas pluviais, carreando impurezas do solo ou contendo esgotos
lançados nas galerias;• Resíduos sólidos (lixo);• Pesticidas;• Fertilizantes;• Detergentes;• Precipitação de poluentes atmosféricos (sobre o solo ou a água);• Alteração nas margens dos mananciais, provocando carreamento do solo,
como conseqüências da erosão.
Água Superficial
Fontes Potencialmente Poluidoras
– Infiltração de:• esgotos a partir de sumidouros ou valas de infiltração (fossassépticas);
• esgotos depositados em lagoas de estabilização ou em outrossistemas de tratamento usando disposição no solo;
• esgotos aplicados no solo em sistemas de irrigação;• águas contendo pesticidas, fertilizantes, detergentes e poluentesatmosféricos depositados no solo;
• outras impurezas presentes no solo;• águas superficiais poluídas;
– Vazamento de tubulações ou depósitos subterrâneos;– Percolação do chorume resultante de depósitos de lixo no solo;– Resíduos de outras fontes: cemitérios, minas, depósitos de materiaisradioativos.
Água subterrânea
Fontes Potencialmente Poluidoras
Escoamento de mina superficialde carvão Poço de
bombeamento
Lagoa de Resíduos
Derramamentosacidentais
Fluxo de água subterrânea
Aquífero confinado
Descarga
Vazamento de cobertura defeituosa
Poço de injeção de resíduos tóxicos
Pesticidas e Fertilizantes
Posto de gasolina
Tanques subterrâneos de solventes e gasolina
Cano de esgoto
Tanque séptico de fossa
Sal para remoção do gelo de estradas
Poço para Bombeamento de águaAterro
Ar poluído
Poluição Sedimentar
Acúmulo de partículas em suspensão (solo, produtos químicos insolúveis)
Qual a origem
O que causam
Extração mineralDesmatamentosErosões
Interferem na fotossíntesee na capacidade dos animaisencontrarem alimentosInterferem no tratamento da água
Poluição Química
� Substâncias tóxicas cuja presença na água não é fácil de identificar nem de remover
� Em geral os efeitos são cumulativos e podem levar anos para serem sentidos
� Os poluentes mais comuns das águas são:� Fertilizantes agrícolas
� Esgotos doméstico e industrial
� Compostos orgânicos sintéticos
� Plásticos
� Petróleo
� Metais pesados
Poluição Térmica
� Diminui do tempo de vida de algumas espécies aquáticas
� Diminui a quantidade de oxigênio dissolvido
� Aumenta a quantidade de gás carbônico na atmosfera
� Aumenta a velocidade das reações entre os poluentes presentes na água
� Altera os ciclos de reprodução
� Potencializa a ação nociva dos poluentes
Poluição Radioativa
� Recebimento de descargas
ricas em radioisótopos,
proveniente de acidentes
em usinas nucleares (água
de resfriamento)
Poluição bacteriana
� Presença de microorganismos patogênicos, especialmente na água potável:
� 4 bilhões de pessoas no mundo não têm acesso à água potável tratada;
� 2,9 bilhões de pessoas vivem em áreas sem coleta ou tratamento deesgoto.
Controle simples
Apesar disso
250 milhões de casos de doenças (cólera, febre tifóide,diarréia, hepatite A) são transmitidas pela água por ano
10 milhões desses casos resultam em mortes (50% são crianças)
DesinfecçãoFervura da água
Poluição por Matéria Orgânica (Biológica)
� Resultante do lançamento de
esgotos domésticos e
industriais ricos em matéria
orgânica. Forma de poluição
mais presente no dia-a-dia
dos brasileiros;
� Carência do sistema de
esgotamento sanitário;
� Morte do corpo d’água � quantidade de esgotos lançada >>
capacidade de oxigenação � proliferação de bactérias �
consumo
Indicadores de Poluição
� Mat. Orgânica - DBO, DQO e OD (mg/l);
� Sólidos - SS e RS (ml/l); turbidez (unt);
� Ácidos e Álcalis - pH;
� Bactérias (coli/100 ml);
� Óleos e Gorduras - OG (mg/l);
� Nitratos - NO3 (mg/l);
� Fosfatos - PO4 (mg/l);
� Temperatura - T (°C);
� Metais (mg/l).
DBO- Demanda Bioquímica de Oxigênio
� É a quantidade de oxigênio necessária para estabilizar a matéria orgânica;
→DBO520 (DBO5 ou DBO) Teste padrão ⇒ Medida a 5 dias (20º C)
� Visualização da taxa de degradação do despejo ao longo do
tempo
� Visualização da taxa de consumo de oxigênio ao longo do tempo
� Critérios para dimensionamento da maioria dos sistemas de
tratamento de esgotos e legislação ambiental são baseados nesse
parâmetro
DQO- Demanda Química de Oxigênio
� Refere-se à quantidade oxigênio necessária paraestabilizar, por meio de um oxidante em meio ácido(processo químico), a matéria orgânica.
� Algumas vantagens do teste:
� Teste é realizado em 2 a 3 horas
� Teste não afetado pela nitrificação
Carga Poluidora
� Na avaliação da poluição é necessário correlacionar aDBO5 com a quantidade de despejo.
� Para uma mesma DBO5 quanto maior o volume ou avazão de lançamento maior o potencial poluidor dodespejo.
� Essa correlação é feita pela carga poluidora querepresenta a quantidade de oxigênio que vai serrequerida do corpo d’água no tempo.
DBODBO55 do esgoto considerado x vazão de lançamentodo esgoto considerado x vazão de lançamento
Carga Poluidora
� ExemploExemplo 11
Um rio com uma vazão de 10 m3/s recebe esgoto de umacominidade com vazão de 300 l/s com DBO média de 200mg/l. Qual a carga poluídora?
300 l/s x 0,2 g/l = 60 g DBO/s.
Água não poluída (20ºC e a nível do mar) = 9 mgO2/l =90000mg/l ou 90g/s. Restará ao corpo hídrico 3mg/l de O2insuficiente para permitir a vida normal dos peixes.
Carga Poluidora
� Se, no exemplo anterior, ao invés de 300 l/s a cidadepassar a lançar 500 l/s o rio ficará com um saldonegativo de -1mg/l, isto é, ficará morto.
� A concentração de oxigênio será nula, mas o rioprecisará de 10 mg/l de O2 e não apenas 9mg/l. O riopossui déficit de saturação de oxigênio.
� Por outro lado, esse mesmo esgoto lançado no rioAmazonas (vazão de 300 milhões de litros/s) teriaefeitos totalmente desprezíveis.
Quantificação da Poluição
� É de costume relacionar a poluição orgânica em função da quantidade média de detritos produzidos diariamente por uma pessoa;
� Essa ordem de grandeza é e chamada de EQUIVALENTE EQUIVALENTE POPULACIONAL (EP)POPULACIONAL (EP)
Equivalente Populacional para Vários Tipos de Indústrias
Tipo de IndústriaTipo de Indústria Quantidade produzida ou processada Quantidade produzida ou processada /dia/dia
EP (EP (habhab))
CervejariaCervejaria 1.000 litros de cerveja1.000 litros de cerveja 1.5001.500
CurtumeCurtume 1 Tonelada de peles1 Tonelada de peles 2.5002.500
MatadouroMatadouro 1 Tonelada de peso em pé1 Tonelada de peso em pé 300300
CeluloseCelulose 1 Tonelada de Celulose1 Tonelada de Celulose 5.0005.000
Usina de ÁlcoolUsina de Álcool 1 Tonelada de cana (65 litros de álcool)1 Tonelada de cana (65 litros de álcool) 400400
Granja de GalinhasGranja de Galinhas 10 aves abatidas10 aves abatidas 22
LaticíniosLaticínios 1000 litros de leite1000 litros de leite 200200
LavanderiaLavanderia 1 Tonelada de roupas1 Tonelada de roupas 700700
Carga Poluidora
� ExemploExemplo 22
O rio Tietê, ao atravessar a cidade de São Paulo, recebe umacarga poluidora de aproximadamente 50 ton/dia. No período deinverno, a vazão do rio pode chegar a 60 m3/s. Pergunta-se:
a) Qual o equivalente populacional dos despejos lançados norio?
b) Qual a carga de oxigênio final? (admitir ODinicial = 7,5 mg/l)c) Se a carga poluidora fosse metade do que é dado qual a
carga de oxigênio final?d) Qual o seu diagnóstico para o Tietê em ambos os casos?
Autodepuração
Zona LimpaZona de
degradação
Zona de decomposição
ativa
Zona derecuperação
Zona Limpa
Organismos normais em águalimpa (truta, perca, ladro)
Peixes semvalor
Comercial(carpas, peixesagulha)
Peixesausentes),
fungos,vermes de
esgoto,bacterias
(anaeróbias)
Peixes semvalor
Comercial(carpas, peixesagulha)
Organismos normais emágua limpa (truta, perca,
ladro)
8 ppmOxigênioDissolvido
(ppm)
Demandabiológica
de oxigênio
8 ppmTipos de
organismos
Zona de degradação
� Início � ponto de lançamento dos despejos;
� Água turva (cor acinzentada);
� Precipitação de partículas � lodo no leito do corpo d’água;
� Proliferação de bactérias (consumo de matéria orgânica);
� Redução da concentração de oxigênio dissolvido;
� Limite da 1ª zona � concentração de oxigênio atinge 40%
da concentração inicial;
� Não há odor;
Zona de decomposição ativa
� Início � oxigênio atinge valores inferiores a 40% da concentração
de saturação;
� Água � cor cinza-escura, quase negra;
� Desprendimento de gases mal cheirosos (amônia, gás sulfídrico,
etc);
� Oxigênio dissolvido � pode zerar
� Biota aeróbia é substituída por outra anaeróbia;
� Oxigênio passa a ser reposto � ar atmosférico ou fotossíntese;
� População de bactérias � decresce;
� Água começa a ficar mais clara (ainda impróprio p/ os peixes);
� Fim da 2ª zona � oxigênio elevar-se a 40% da conc. de
saturação.
Zona de recuperação
� Início � 40% de oxigênio de saturação;
� Término � água saturada de oxigênio;
� Água � mais clara e límpida;
� Proliferação de algas que reoxigenam o meio;
� Amônia � oxidada a nitritos e nitratos (+ fosfatos fertilizam
o meio, favorecendo a proliferação de algas);
� Cor esverdeada intensa (alimento p/ crustáceos, larvas de
insetos, vermes, etc., que servem de alimentos p/ os
peixes);
Zona de Águas limpas
� Água � características diferentes das águas poluídas;
� Água encontra-se “eutrófica”;
� Não é limpa, devido a presença das algas (cor verde);
� Água � recuperou-se, melhorou suas capacidade de
produzir alimento protéico (piorou no quesito de
potabilidade);
� Péssimo aspecto estético;
� Grande assoreamento nas margens;
� Invasão de plantas aquáticas indesejáveis.
Eutrofização
� É fenômeno causado pelo excesso de nutrientes (compostos químicos ricos em fósforo ou nitrogênionuma massa de água, provocando um aumento excessivo de algas.
Eutrofização
� É mais comum em águas paradas (lagos, lagoas represas),pois não serem favorecidas pelas conduções de cursos d’águacomo a velocidade de escoamento e turbidez;
� Problemas devido a proliferação excessiva de algas:� Sabor e odor;
� Toxicidade;
� Turbidez e cor;
� Aderência às paredes dos reservatórios e tubulações (lodo);
� Prejuízos no tratamento da água;
� Uso de técnicas modernas para controle e correção dosefeitos da eutroficação � alto investimento.
Medidas de Controle da Poluição
� Regularização da vazão do rio
� Aumento da turbulência
� Adição de uma fonte química suplementar
� Diagnóstico ambiental
� Aplicação de uma legislação eficaz
� Tratamento de despejos� Tratamento primário (processos físicos)� Tratamento secundário (processos biológicos)� Tratamento Terciário (processos químicos)
Estudo de Caso: Rio Citarum
� Localizado a oeste da ilha de Java, na Indonésia.
� O Rio Citarum, antigamente servia para o sustento de muitas pessoas que moravam nas margens dele, e sobreviviam da venda de peixes.
� No passado, o Rio Citarum contribuía para a formação de vilarejos que utilizavam as suas águas para a irrigação de plantações de arroz.
Estudo de caso: Golfo do México
� O vazamento de petróleo no Golfo do México liberava 40 mil barris de petróleo por dias.
� 1barril = 159 litros.