Química das Águas –parte 1 - ufjf.brmica-das-Aguas_Parte... · ... CONAMA no430 de 2011 (*) ... um ex. de exposição cotidiana a metais tóxicos !

Química das Águas – parte 1

QUÍMICA AMBIENTAL QUÍMICA AMBIENTAL –– 1º S 20171º S 2017

Aula 2:Aula 2:-- Importância da ÁguaImportância da Água

Prof. Rafael Arromba de SousaProf. Rafael Arromba de Sousa

Departamento de Química – UFJF

-- Importância da ÁguaImportância da Água-- Substâncias tóxicas na ÁguaSubstâncias tóxicas na Água-- Processos químicos aquáticos Processos químicos aquáticos

2https://nacoesunidas.org/bancohttps://nacoesunidas.org/banco--mundialmundial--seraoserao--necessariosnecessarios--33--planetasplanetas--parapara--mantermanter--atualatual--estiloestilo--dede--vidavida--dada--humanidade/humanidade/. Acesso em 30. Acesso em 30--0808--1616

INTRODUÇÃOÁgua – Importância Histórica ...

Antigo Egito- Cidades desenvolvidas – próximas a rios

Demandas domésticas e agrícolasDemandas domésticas e agrícolas

“PASSADO” Demandas energéticas (movimentação de máquinas)Demandas energéticas (movimentação de máquinas) Demandas energéticas (movimentação de máquinas)Demandas energéticas (movimentação de máquinas)

- Cortar madeira- Moer grãos, etc

HOJE Processos industriais em geralProcessos industriais em geral “Solvente universal”“Solvente universal”

limpeza e transporte de “todos” os resíduoslimpeza e transporte de “todos” os resíduosgerados pelo homemgerados pelo homem

3

Leitura complementar

“Contaminação dos Recursos Hídricos “Contaminação dos Recursos Hídricos –– Histórico”Histórico”

http://www.ufjf.br/baccan/disciplinas/disciplinas/laboratorio-de-quimica-ambiental-2o-semestre-2012/material-de-apoio/

INTRODUÇÃOÁgua – Importância Histórica ...

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INTRODUÇÃO – A água na biosfera

ÁGUA DOCE

- Minas naturais, poços, lagos e rios

Água é um recurso natural de valor agregadoÁgua é um recurso natural de valor agregado

Conhecer suas fontesConhecer suas fontes Identificar propriedades físico-químicas relevantes

Fontes (distribuição)Fontes (distribuição)::

rios Formas mais acessíveis mais acessíveis e utilizadas

- Neve- Geleiras- vapor atmosférico- profundidades de acesso difícil Formas poucopouco disponíveis

Figura: Figura: http://educador.brasilescola.com/estrategiashttp://educador.brasilescola.com/estrategias--ensino/aensino/a--distribuicaodistribuicao--aguaagua--nono--planeta.htmplaneta.htm, , acessado 09acessado 09--0404--1313

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Água é um bem de valor agregadoÁgua é um bem de valor agregado

Conhecer suas fontesConhecer suas fontes Identificar propriedades físicoIdentificar propriedades físico--químicas relevantesquímicas relevantes

A água NÃO É ESTÁTICA (Ciclo da água A água NÃO É ESTÁTICA (Ciclo da água –– CICLO HIDROLÓGICO)CICLO HIDROLÓGICO)::

-- AA águaágua circulacircula entreentre osos meiosmeios físicofísico ee osos seresseres vivos,vivos,continuamentecontinuamentecontinuamentecontinuamente

A água evaporada (dos mares, lagos, rios, pântanos, vegetais eanimais), alcançam regiões mais frias, condensam-se, formam asnuvens e dependendo das condições climáticas, caem na forma dechuvas, neve ou granizo (precipitação)

-- CorrespondeCorresponde aoao constituinteconstituinte inorgânicoinorgânico maismais abundanteabundante nanamatériamatéria vivaviva ((comprovandocomprovando aa importânciaimportância vitalvital destadesta substânciasubstância))

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Reconhecer propriedades físicoReconhecer propriedades físico--químicas relevantesquímicas relevantes

A água NÃO É ESTÁTICA (Ciclo da água A água NÃO É ESTÁTICA (Ciclo da água –– CICLO HIDROLÓGICO)CICLO HIDROLÓGICO)::

IMPORTÂNCIA DO CICLO DA ÁGUA:IMPORTÂNCIA DO CICLO DA ÁGUA:-- Distribuição da água (inclui penetração no solo)Distribuição da água (inclui penetração no solo)-- Transporte de poluentes Transporte de poluentes ...... 7

INTRODUÇÃO – A água na biosfera - contexto atualcontexto atual

Reconhecer propriedades físicoReconhecer propriedades físico--químicas relevantesquímicas relevantes

A água A água NÃO É ESTÁTICA NÃO É ESTÁTICA (Ciclo da água (Ciclo da água –– CICLO HIDROLÓGICO):CICLO HIDROLÓGICO):

Considerar também que:

O homem INTERFERE no ciclo da água, através:

-- Mudanças no seu escoamento naturalMudanças no seu escoamento natural((barramentos, impermeabilização dos solo)

-- Desmatamentos Desmatamentos ((alterações nas margens de rios e lagos...))

-- etc...etc...

ENCHENTESENCHENTES ......8

INTRODUÇÃO - A água na biosfera - algumas característicasalgumas características

As As propriedades físicopropriedades físico--químicasquímicas mais importantesmais importantes

- CICLO HIDROLÓGICO

- FORMA LÍQUIDA é o estado físico predominante(PF = (PF = 0 0 ooCC; PE = ; PE = 100 100 ooCC) )

- DENSIDADE líquida > DENSIDADE sólida- DENSIDADE líquida > DENSIDADE sólida((recirculação de nutrientes nos reservatórios naturaisrecirculação de nutrientes nos reservatórios naturais))

reservatórioreservatório

outono/invernooutono/inverno

gradiente de gradiente de densidadedensidade

“mistura” vertical“mistura” vertical

reservatórioreservatório

9

- CICLO HIDROLÓGICO

- FORMA LÍQUIDA é o estado físico predominante

- DENSIDADE líquida > DENSIDADE sólida

** Variada- QUÍMICA COMPOSIÇÃO

** Relacionada à fonte

INTRODUÇÃO - A água na biosfera e algumas características

** Relacionada à fonte

ExemplosExemplos::

1- ÁGUAS SUBTERRÂNEASFormações rochosas porosas elementos minerais dessas rochas

(aquíferosaquíferos) (na forma de SAIS - variados)

2- ÁGUAS SUPERFICIAISSAIS dissolvidos sódio (NaCl)

diferençasdiferenças

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COMPOSIÇÃO DAS ÁGUAS –Classificação geral da Água

A “QUÍMICA” DAS ÁGUAS NATURAIS é complexa e pode ser estudada sobre diferentes aspectos

- DOCES pelo teor de sólidos

CLASSIFICAÇÃO - SALOBRAS pela salinidade

- SALGADAS ((CONAMACONAMA))

((mundialmundial))

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Legislação do CONAMA

Conselho Nacional do Meio Ambiente

Criou a resolução sobre a qualidade dos recursos hídricos

-- Data de 1986 (Data de 1986 (Conama 20Conama 20))


-- Data de 1986 (Data de 1986 (Conama 20Conama 20))

-- Alterado pela Alterado pela Resolução 357Resolução 357** de 2005 de 2005 ((vigentevigente))

-- Classificação para águas superficiais (critérios de qualidade)Classificação para águas superficiais (critérios de qualidade)- Caráter prescritivo (uso) e remediativo (estabelece a qualidade)

-- Ambas tinham os Ambas tinham os limites máximos para lançamentos de limites máximos para lançamentos de efluentes em efluentes em mananciais, originalmente mananciais, originalmente AGORA: AGORA: Resolução Resolução CONAMA nCONAMA noo 430 de 2011430 de 2011

(*) http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res05/res35705 , acessado 12-04-1612

13

14

Classificação da água em função dos seus usos – CONAMA 357


Classes estabelecidas de acordo com os níveis de CONSTITUINTES E CONTAMINANTES nos corpos de água

15

Conama 357

16

357

UM TEMA IMPORTANTE

(INDÚSTRIA EE ACADEMIA)

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““QUALIDADE QUALIDADE xx POLUIÇÃO POLUIÇÃO DA ÁGUADA ÁGUA””

...... SUBSTÂNCIAS TÓXICAS SUBSTÂNCIAS TÓXICAS NA ÁGUANA ÁGUA

ORIGEMORIGEM::

““...... AA poluiçãopoluição dasdas águaságuas éé frutofruto dede determinadasdeterminadas atividadesatividades humanas,humanas,poluentespoluentes alcançamalcançam águaságuas superficiaissuperficiais ee subterrâneassubterrâneas dede formasformas bastantebastantediversasdiversas..””

O aporte pode ser classificado como O aporte pode ser classificado como pontualpontual ou ou difusodifuso

Fontes pontuaisFontes pontuais:: descarga de efluentes a partir de indústrias e estações de tratamento de esgoto, derramamentos acidentais, atividades de

mineração, etc.

Monitoramento ambiental é importanteMonitoramento ambiental é importante

Verificar os impactos ambientais

Conferir responsabilidade ao agente poluidor18

Fontes difusasFontes difusas: : Escoamento superficial urbano, escoamento superficial Escoamento superficial urbano, escoamento superficial das áreas agrícolas, trabalhos de construção civildas áreas agrícolas, trabalhos de construção civil

- São difíceis de serem determinadas:

podem ser temporárias

podem ser intermitentes

MASMAS......

SUBSTÂNCIAS TÓXICAS NA ÁGUA

Independente do aporte, Independente do aporte, existem estratégiasexistem estratégias viáveis para o viáveis para o CONTROLECONTROLE e e REMEDIAÇÃOREMEDIAÇÃO da poluição: da poluição:

1) Redução na fonte

2) Tratamento dos resíduos de forma a remover os contaminantes ouainda convertê-los a uma forma menos nociva

p. ex.: Tratamento de Tratamento de águaágua e e esgotoesgoto

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Sabe-se que a água é um dos principais vetores de

SUBSTÂNCIAS TÓXICAS NA ÁGUACLASSES:CLASSES:

Os poluentes aquáticos mais sérios são Os poluentes aquáticos mais sérios são os os microorganismos patogênicosmicroorganismos patogênicos

(bactérias, vírus e parasitas)

VibrioVibrio choleraecholerae (bactéria causadora da cólera) *(bactéria causadora da cólera) *

1)1)

Sabe-se que a água é um dos principais vetores de

transmissão de doenças

Cólera e tifo mataram milhões de pessoas no passado e ainda o fazem ao redor do globo, especialmente nos países subdesenvolvidos

-- Causam doenças e morte Causam doenças e morte

-- Presentes nos excrementos dos seres humanos e de animaisPresentes nos excrementos dos seres humanos e de animais

(*) (*) http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3lerahttp://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3lera , acessado em 15, acessado em 15--0505--1313

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Processo de Processo de eutrofizaçãoeutrofizaçãoartificialartificial

Descarga de Descarga de esgotoesgoto não tratado e de não tratado e de


Outra forma de poluição Outra forma de poluição de águas superficiais, especialmente de águas superficiais, especialmente lagos e reservatórios, é o enriquecimento de nutrientes como lagos e reservatórios, é o enriquecimento de nutrientes como

fósforofósforo e e nitrogênionitrogênio

2)2)

Descarga de Descarga de esgotoesgoto não tratado e de não tratado e de resíduos agrícolas resíduos agrícolas e e industriaisindustriais

(Biologia)

OO aporteaporte excessivoexcessivo dede nutrientesnutrientes provocaprovoca oo crescimentocrescimento descontroladodescontrolado dede algasalgas

- Geração de biomassa maior do que aquela que o sistema poderia

naturalmente controlar

Lago eutrofizado *

* FONTE: http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/eut.htm , acessado em 15-03-13

21

11)) Crescimento excessivo na população de algas

- Aumento na demanda por oxigênio

22)) Diminuição nos teores de oxigênio dissolvido

-- MorteMorte dede animaisanimais aquáticosaquáticos (peixes(peixes))

-- ProliferaçãoProliferação dede organismosorganismos anaeróbiosanaeróbios


Etapas da eutrofização

-- ProliferaçãoProliferação dede organismosorganismos anaeróbiosanaeróbios((degradaçãodegradação dasdas algas)algas)

No estágio final do processo, são produzidos compostos mal-cheirosos e altamente tóxicos para a biota local

DEGRADAÇÃO DO CORPO DE ÁGUADEGRADAÇÃO DO CORPO DE ÁGUA

FIGURA: http://eutrofizacaodasaguas.blogspot.com.br/2008/01/nossa-primeira-experincia.html , acessada 15-05-13

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Compostos orgânicos sintéticos Compostos orgânicos sintéticos são produzidos são produzidos globalmente ao nível de milhões de toneladas !globalmente ao nível de milhões de toneladas !

EmpregadosEmpregados nana produçãoprodução dede plásticos,plásticos, fibrasfibras sintéticas,sintéticas, borrachasborrachassintéticas,sintéticas, solventes,solventes, pesticidaspesticidas ee agentesagentes preservantespreservantes dede madeiramadeira

CaracterísticasCaracterísticas químicasquímicas:: sãosão resistentesresistentes àà biodegradaçãobiodegradação


3)3)

-- EstesEstes tipostipos dede compostoscompostos sãosão consideradosconsiderados poluentespoluentesaquáticosaquáticos “importantes”“importantes”

-- PreocupaçãoPreocupação:: constituemconstituem substânciassubstâncias àsàs quaisquais aa biotabiotaaquáticaaquática nãonão éé naturalmentenaturalmente expostaexposta ......

Efeitos destes compostos sobre os mais variadostipos de organismos aquáticos aindaainda sãosão poucopoucoconhecidosconhecidos

23

MuitosMuitos delesdeles podempodem serser mutagênicosmutagênicos,, cancerígenoscancerígenos ouou aindaainda

teratogênicosteratogênicos

PodemPodem aindaainda causarcausar disfunçõesdisfunções nosnos rinsrins ee fígado,fígado, esterilidadeesterilidade eeinúmerosinúmeros problemasproblemas dede naturezanatureza fisiológicafisiológica ouou aindaainda neurológicaneurológica......

SUBSTÂNCIAS TÓXICAS NA ÁGUA –Aspectos toxicológicos

Exemplos:

11 –– SubstânciasSubstâncias plásticasplásticas emem geralgeral

22–– TensoativosTensoativos que apresentam ligações sulfônicas extremamenteresistentes às ações química ou biológica

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Exemplos:

11 –– SubstânciasSubstâncias plásticasplásticas dede grandegrande utilizaçãoutilização domésticodoméstico--industrialindustrial

22–– TensoativosTensoativos que apresentam ligações sulfônicas extremamenteresistentes às ações químicas ou biológicas

33-- HidrocarbonetosHidrocarbonetos halogenadoshalogenados,, como:

- Cloreto de polivinila – PVC (material plástico)

SUBSTÂNCIAS TÓXICAS NA ÁGUA –Toxicologia e exemplos

- Cloreto de polivinila – PVC (material plástico)

- DDT (Pesticida)

- Tetracloroetileno (solvente)

- Bifenilas policloradas (em isolantes elétrico)

CoCompostos de mpostos de grande utilização grande utilização e que são persistentes e que são persistentes

Podem ser encontrados na água do abastecimento público Podem ser encontrados na água do abastecimento público !!!!

25

Metais “pesados”Metais “pesados” -- outra classe de substâncias que não se outra classe de substâncias que não se degradam !degradam !

Segundo o CONAMASegundo o CONAMA, ,

UtilizadosUtilizados emem diferentesdiferentes setoressetores dada indústriaindústria ee sãosão encontradosencontrados emem pesticidas,pesticidas,medicamentosmedicamentos,, pigmentospigmentos (tintas,(tintas, esmaltesesmaltes parapara unha)unha) ee dispositivosdispositivos elétricoselétricos


4)4)

ALTA TOXICIDADE !!ALTA TOXICIDADE !!

Segundo o CONAMASegundo o CONAMA

O “O “AsAs” e os m” e os metais “pesados” etais “pesados” CdCd, , PbPb, , CuCu, , CrCr, , HgHg, , NiNie e ZZnn devem ser monitorados nas amostras ambientaisdevem ser monitorados nas amostras ambientais

Teores máximos “permitidos” em águas são baixos

http://cienciahoje.uol.com.br/colunas/terrahttp://cienciahoje.uol.com.br/colunas/terra--emem--transe/sobretranse/sobre--mineracaomineracao--ee--sustentabilidadesustentabilidade , acessado 17, acessado 17--0303--1313

26

TOXICOLOGIATOXICOLOGIA: :

OsOs elementoselementos sãosão intrinsecamenteintrinsecamente tóxicostóxicos nana formaforma iônicaiônica,, excetoexceto oo HgHg(tóxico(tóxico nana formaforma dede vapor),vapor), ou,ou, quandoquando ligadosligados aa cadeiascadeias carbônicascarbônicas curtascurtas

OO nívelnível dada toxideztoxidez dependedepende dada espécieespécie ee dada suasua formaforma químicaquímica ((especiaçãoespeciação))

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Cr III x Cr VI

Metais “pesados” Metais “pesados” -- outra classe de substâncias que não se degradamoutra classe de substâncias que não se degradam

TOXICOLOGIATOXICOLOGIA::

OO nívelnível dada toxideztoxidez dependedepende dada espécieespécie ee dada suasua formaforma químicaquímica (especiação)(especiação)


“ Pesquisa constata excesso de Pesquisa constata excesso de mineral em suplemento alimentar mineral em suplemento alimentar ”

28

http://www.ufjf.br/noticias/2016/02/18/pesquisa-constata-excesso-de-mineral-em-suplementos-alimentares/

Para ler “em casa”Para ler “em casa”:

um ex. de exposição cotidiana a metais tóxicos !

SUBSTÂNCIAS TÓXICAS NA ÁGUA –Toxicidade dos metais pesados e As

Sais como Sais como Hg(NOHg(NO33))22 são bastante solúveis e se estiverem presentes em são bastante solúveis e se estiverem presentes em água o água o íon Hg(II) íon Hg(II) permanecerá em solução:permanecerá em solução:

FORMA FORMA SOLÚVELSOLÚVEL, DISPONÍVEL (, DISPONÍVEL (apresenta toxicidade))

Exemplo de Toxicidez versus Especiação

MASMAS se ânions como o se ânions como o sulfetosulfeto também estiverem presentes, o íon Hg(II) também estiverem presentes, o íon Hg(II) irá se irá se depositar nos sedimentos de corpos depositar nos sedimentos de corpos aquáticos na forma de aquáticos na forma de HgSHgS::

FORMA INSOLÚVEL, NÃO DISPONÍVEL (FORMA INSOLÚVEL, NÃO DISPONÍVEL (não apresenta toxicidade))

OsOs compostoscompostos contendocontendo mercúriomercúrio (ligações(ligações covalentescovalentes CC--HgHg)) sãosão muitomuitomaismais tóxicostóxicos parapara osos mamíferosmamíferos dodo queque osos saissais simplessimples dede Hg(II)Hg(II)

O contrário ocorre para o As...O contrário ocorre para o As...

ExEx:: a questão do As em peixesa questão do As em peixes29

A ÁGUA NÃO É APENAS UM RESERVATÓRIO DE SUBSTÂNCIAS A ÁGUA NÃO É APENAS UM RESERVATÓRIO DE SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS MAS TAMBÉM UM “GRANDE” REATOR QUÍMICO ...QUÍMICAS MAS TAMBÉM UM “GRANDE” REATOR QUÍMICO ...

30

http://www.cdcc.usp.br/quimica/fundamentos/equacoes.html; acessado em 17/03/2015.

PROCESSOS QUÍMICOS AQUÁTICOS !PROCESSOS QUÍMICOS AQUÁTICOS !

PROCESSOS QUÍMICOS AQUÁTICOS

Os componentes das águas componentes das águas afetam seu uso assim como os poluentes agregados poluentes agregados afetam suas características originais

Dois Dois tipos de reações tipos de reações ocorrem usualmente em águas naturais:ocorrem usualmente em águas naturais:

1)1) Reações Reações ácidoácido--basebase

As concentrações dos íons inorgânicos dissolvidos na água são devidas aos fenômenos ácido-base e de solubilidade

2)2) Reações Reações redoxredox

Controlam o teor de matéria orgânica dissolvida na água, dependendo principalmente do nível de O2 dissolvido

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Sistema COSistema CO22/Carbonato/Carbonato-- Explica porque o Explica porque o pH da água não é 7,0 pH da água não é 7,0 ((faixa entre 6,0 – 8,0) )

-- Envolve diversas reações de equilíbrioEnvolve diversas reações de equilíbrio-- Relacionado com o parâmetro de qualidade “alcalinidade” (Relacionado com o parâmetro de qualidade “alcalinidade” (PARA CASAPARA CASA: buscar : buscar

definiçãodefinição))

PROCESSOS QUÍMICOS AQUÁTICOS -A Química ÁcidoÁcido--BaseBase em Águas Naturais

COCO2 (g)2 (g) + H+ H22O O ((aqaq)) HH22COCO3(3(aqaq))

Na água o Na água o HH22COCO33 resultaresulta da reação acima da reação acima ee da decomposição da matéria orgânicada decomposição da matéria orgânica

HH++

FIGURFIGURAAhttp://portuguese.alibaba.com/producthttp://portuguese.alibaba.com/product--free/calciumfree/calcium--carbonatecarbonate--107218325.html107218325.html , acessado 20, acessado 20--0505--1313

HH22COCO33 HH++ + H+ HCOCO33--

CaCOCaCO3(s)3(s) CaCa2+2+ + CO+ CO3322--

As rochas calcárias (formadas principalmente por As rochas calcárias (formadas principalmente por CaCOCaCO33) são ) são as principais fontesas principais fontesdo do íon carbonatoíon carbonato, embora , embora o o CaCOCaCO33 seja pouco solúvel em água:seja pouco solúvel em água:

COCO3322-- + H+ H22O HCOO HCO33

-- + + OHOH--

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11)) Dissolução do oxigênio molecularDissolução do oxigênio molecular

PROCESSOS QUÍMICOS AQUÁTICOS -Reações de oxidaçãooxidação--reduçãoredução

OO2(g)2(g) OO2(2(aqaq))

OxigênioOxigênio molecularmolecular sese dissolvedissolve nana águaágua constituindoconstituindo oo agenteagenteoxidanteoxidante maismais importanteimportante emem águaságuas naturaisnaturais

A concentração de oxigênio dissolvido em água é A concentração de oxigênio dissolvido em água é baixabaixa ((8,7 8,7 ppmppm à à 25 25 ooCC):):

Os Os peixespeixes necessitamnecessitam de água que contenha de água que contenha pelo menos pelo menos 5 5 ppmppm de de oxigênio dissolvido para se manterem vivosoxigênio dissolvido para se manterem vivos

33

CHCH22O O (aq) + O+ O2 2 (aq) COCO2 2 (g) + H+ H22O O (aq)

UmUm exex.. dede reaçãoreação éé aa oxidaçãooxidação dada MATÉRIAMATÉRIA ORGÂNICAORGÂNICA

ResponsávelResponsável pelopelo consumoconsumo dede boaboa parteparte dada “demanda“demanda dedeoxigênio”oxigênio” nana águaágua::

PROCESSOS QUÍMICOS AQUÁTICOS -Reações de oxidação-redução

CarboidratoCarboidrato(fibras de plantas)

MatériaMatéria orgânicaorgânica dede origemorigem biológicabiológica (plantas(plantas mortasmortas ee restosrestos dedeanimais)animais) éé oxidadaoxidada pelopelo oxigêniooxigênio dissolvidodissolvido emem águaágua

ConcentraçãoConcentração diminuídadiminuída ......

FUNDAMENTAFUNDAMENTA ““DDemandaemanda BBioquímicaioquímica dede OOxigênio”xigênio” ((DBODBO))

AA capacidadecapacidade dada matériamatéria orgânicaorgânica presentepresente emem umauma amostraamostra dede

águaágua naturalnatural consumirconsumir oo oxigêniooxigênio dissolvidodissolvido

34

POR OUTRO LADO, em algumas situações

AA decomposiçãodecomposição dada matériamatéria orgânicaorgânica emem águaságuas tambémtambém ocorreocorredede formaforma anaeróbicaanaeróbica::

2CH2CH22O O CHCH44 + + COCO22Bactérias

anaeróbicasmatéria orgânica matéria orgânica metanometano dióxido dedióxido de

carbonocarbono


QuandoQuando asas bactériasbactérias apropriadasapropriadas estãoestão presentes,presentes, aa matériamatéria orgânicaorgânicadissolvidadissolvida nana águaágua decompõedecompõe--sese sobsob condiçõescondições anaeróbicasanaeróbicas::

águaságuas estagnadasestagnadas (pântanos) e na parte inferior de lagosprofundos

carbonocarbono

35

22)) DrenagemDrenagem ácidaácida dede minasminas

ReaçõesReações queque acontecemacontecem emem minasminas (carvão)(carvão) ee queque contaminamcontaminamáguaságuas subterrâneassubterrâneas


Liberam íons de metais presentes nos minérios

4 4 FeSFeS22 (s) + 15 + 15 OO22 + 2 H+ 2 H22O O 4 4 FeFe3+3+ + 8+ 8SSOO4422-- + 4 H+ 4 H++

pirita

-- Interação com o Interação com o OO2 2 dissolvido dissolvido na água:na água:

-- Dissolução dos metais presentes nos minérios Dissolução dos metais presentes nos minérios em função do pHem função do pH da água (valores “ácidos”) da água (valores “ácidos”)

36FOTO: http://www.jb.com.br/internacional/noticias/2010/11/19/explosao-em-mina-da-nova-zelandia-deixa-mais-de-30-desaparecidos/. Acessado 30-08-16.


Rio Cipó, em MG, que apresenta águasescuras devido à presença de íons Fe3+

FIGURA:NASCENTES, C. C.; COSTA, L. M., Química Ambiental, Universidade Federal de Minas Gerais, 2011.

NESSENESSE CASOCASO,, conformeconforme aa drenagemdrenagem dede águaságuas (inicialmente(inicialmente ácidas),ácidas), temtemseuseu pHpH elevado,elevado, formam-se precipitados de Fe(OH)3,, marrommarrom--alaranjadoalaranjado ee queque coloremcolorem aa águaágua emem seuseu cursocurso (evidência)(evidência)

37

33)) ReaçõesReações envolvendoenvolvendo compostoscompostos NitrogenadosNitrogenados

OO excessoexcesso dede nitratonitrato nana águaágua potávelpotável constituiconstitui riscosriscos parapara aa saúdesaúde:: podepode resultarresultaremem metemoglobinemiametemoglobinemia ee câncercâncer dede estômagoestômago

METEMOGLOBINEMIAMETEMOGLOBINEMIA::

BebêsBebês recémrecém--nascidosnascidos ouou adultosadultos comcom umauma determinadadeterminada deficiênciadeficiênciaenzimáticaenzimática têmtêm aa hemoglobinahemoglobina oxidadaoxidada porpor nitritosnitritos


AA absorçãoabsorção ee oo transportetransporte adequadosadequados dodo oxigêniooxigênio parapara asas célulascélulas ééimpedindoimpedindo ......

OsOs bebêsbebês tornamtornam--sese azuisazuis ((SíndromeSíndrome dodo bebêbebê azulazul),), relativamenterelativamente

rararara emem paísespaíses desenvolvidosdesenvolvidos ......

REAÇÃOREAÇÃO QUÍMICAQUÍMICA ::

Níveis de nitratoNíveis de nitrato devem ser baixos na água potável devem ser baixos na água potável ......

NONO33-- + 2 H+ 2 H++ + 2 e+ 2 e-- NONO22

-- + H+ H22OOíon nitratoíon nitrato íon nitritoíon nitrito

38

CÂNCERCÂNCER DEDE ESTÔMAGOESTÔMAGO::

ÍonsÍons nitratonitrato nana águaágua potávelpotável ee nosnos alimentosalimentos podepode levarlevar àà formaçãoformaçãodede NN--nitrosaminasnitrosaminas


NN--nitrosaminasnitrosaminas (Ex(Ex:: NN--nitrosodimetilaminanitrosodimetilamina)) podempodem serser encontradasencontradasemem águaságuas potáveispotáveis POLUENTEPOLUENTE IMPORTANTEIMPORTANTE

((podepode serser decompostodecomposto porpor tratamentotratamento comcom UVUV))

39

Referências consultadas

1-http://qnesc.sbq.org.br/online/cadernos/01/aguas.pdf, acessado 13-11-12.

2–BAIRD, C., Química Ambiental, Bookman, 2002, p. 441-481.

3–NASCENTES, C. C.; COSTA, L. M., Química Ambiental, Universidade Federal de Minas Gerais, NASCENTES, C. C.; COSTA, L. M., Química Ambiental, Universidade Federal de Minas Gerais, 2011, p. 1 – 43.

4-http://www.trojanuv.com/resources/trojanuv//Backgrounder/TrojanOverview_PORT_FINAL.pdf, acessado 17-03-13.

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