Universidade Federal do MaranhãoColégio Universitário

Curso Técnico de Meio AmbienteDisciplina: Química Ambiental

Atividade Avaliativa: Relatório de Aprendizagem apresentado ao Curso Técnico de Meio Ambiente do Colégio Universitário - COLUN, como requisito para a avaliação da Disciplina Química Ambiental ata obtenção e atribuição de nota da Atividade Avaliativa.

Lente: José Alberto Pestana ChavesAprendizes: Roosevelt Ferreira Abrantes

São Luis – Ma

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2011

Titulo: A Água

Introdução

A água é uma substância líquida incolor, inodora e insípida (sem sabor), essencial a toda forma de vida, composta por hidrogênio e oxigênio. As águas utilizadas para consumo humano e para as atividades sócio-econômicas são retiradas de rios, lagos, represas e aqüíferos, também conhecidos como águas interiores.

A Terra é o único planeta do Sistema Solar que contém uma superfície com água. A água cobre 71% da Terra (sendo que disso 97% é água do mar e 3% é água doce). As fontes hídricas são abundantes, porém mal distribuídas na superfície do planeta. Em algumas áreas, as retiradas são bem maiores que a oferta, causando um desequilíbrio nos recursos hídricos disponíveis.

Essa situação tem acarretado uma limitação em termos de desenvolvimento para algumas regiões, restringindo o atendimento às necessidades humanas e degradando ecossistemas aquáticos. Os recursos hídricos são de fundamental importância no desenvolvimento de diversas atividades econômicas. A água pode representar até 90% da composição física das plantas; a falta de água pode destruir lavouras.

Na indústria, as quantidades de água necessárias são superiores ao volume produzido. A utilização de métodos para o tratamento da água é viável; porém, podem produzir problemas cujas soluções são difíceis, pois que afetam a qualidade do meio ambiente, a saúde pública e outros serviços. Por sua vez, as águas das bacias hidrográficas não são confiáveis e recomendáveis para o consumo da população por não possuírem as características padrões de qualidade ambiental.

Com relação ao abastecimento público de água, a portaria n° 36 do Ministério da Saúde estabelece como padrão de potabilidade 1.000 mg/L de sólidos totais dissolvidos. No caso da Resolução CONAMA nº 20, o valor máximo é de 500 mg/L. .

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Hidrologia: É a ciência que trata do estudo da água na Natureza. E abrange em especial, as propriedades, os fenômenos e as distribuições da água na atmosfera, na superfície da Terra e no subsolo. Subentende-se água como sendo um elemento da natureza, recurso renovável, encontrado em três estados físicos: sólido (gelo), gasoso (vapor) e líquido. Na atmosfera ela está em estado gasoso, proveniente da evaporação de todas as superfícies úmidas – mares, rios e lagos;

Objetivos:

Estudo e analise do elemento água, sua importância e propriedades.

Processos da água: .

• Transpiração é a forma como a água existente nos organismos passa para a atmosfera. • Evapotranspiração é o processo conjunto pelo qual a água que cai é absorvida pelas plantas, voltando à atmosfera através da transpiração ou evaporação direta (quando não absorvida). .  • Condensação é a transformação do vapor de água em água líquida, com a criação de nuvens e nevoeiro. Transpiração è Consiste na passagem da água do solo (estado líquido) para a atmosfera (estado de vapor) através das plantas, que bombeiam a água pelas raízes e a transferem para a atmosfera através de pequenas aberturas na superfície das folhas. Este processo é responsável por grande parte da perda de vapor em uma bacia de drenagem cuja superfície é denominada por áreas vegetadas. . • Precipitação consiste no vapor de água condensado que cai sobre a superfície terrestre. .  • Infiltração consiste no fluxo de água da superfície que se infiltra no solo. • Escoamento superficial é o movimento das águas na superfície terrestre, nomeadamente do solo para os mares. .  • Evaporação é a transformação da água no seu estado líquido para o estado gasoso à medida que se desloca da superfície para a atmosfera.

Temperatura:

-A temperatura da água é ditada pela radiação solar, salvo nos casos de

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despejos industriais, de termelétricas e de usinas atômicas que operem nas margens do lago ou reservatório. .

-A temperatura exerce maior influência nas atividades biológicas e no crescimento. Também governa os tipos de organismos que podem viver ali: peixes, insetos, zooplâncton, fitoplâncton e outras espécies aquáticas, todas têm uma faixa preferida de temperatura para se desenvolverem. Se essa faixa for ultrapassada (para menos ou para mais), o número de indivíduos das espécies diminui e até se extinguirem totalmente. .

-A temperatura também influi na química da água. A água fria, por exemplo, contém mais oxigênio dissolvido do que a água quente. Por outro lado, alguns compostos são mais tóxicos para a vida aquática nas temperaturas mais elevadas. -A temperatura comanda uma importante característica física da água: a densidade.

-A água difere da maioria dos compostos porque ela é menos densa no estado sólido do que no seu estado líquido (o normal). - Quando as diferenças de temperatura geram camadas de água com diferentes densidades, formando uma barreira física que impede que se misturem e se a energia do vento não for suficiente para misturá-las, o calor não se distribui uniformemente na coluna d´água, criando assim a condição de estabilidade térmica. Quando ocorre este fenômeno, o ecossistema aquático está estratificado termicamente. Os estratos ou camadas formados freqüentemente estão diferenciados físicos, químicos e biologicamente. .

Hidrosfera:

A quantidade de água livre sobre a Terra atinge 1.370 milhões de km3. Apenas 0,6% de água doce líquida se torna disponível naturalmente,

correspondendo a 8,2 milhões de km3. Desse valor, somente 1,2% se apresenta sob a forma de rios e lagos,

sendo o restante (98,8%) constituído de água subterrânia, da qual somente a metade é utilizável pois a outra parte está abaixo de 800 m, inviável para a captação pelo homem.

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Assim, restam aproveitáveis 98.400 km3 nos rios e lagos e 4.050.800 km3 nos mananciais subterrâneos, o que corresponde a cerca de 0,3% do total de água livre do planeta

Gráfico Representativo das Reservas de Água Potável do Planeta:

O que é Hidrosfera? .

Hidrosfera é toda camada descontínua de água presente na Terra, ou seja, é toda a parte líquida contida no planeta; incluindo todos os organismos vivos presentes nos meios aquáticos. A hidrosfera compreende os oceanos, rios, lagos, calotas de gelo, água no subsolo e atmosfera, etc. Os oceanos compõem a maior parte da hidrosfera, representando cerca de 97% dela.

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O Ciclo da Água: .

Tipos de Poluição das Águas:

Poluição Difusa: .

A poluição difusa se dá quando os poluentes atingem os corpos d´água de modo aleatório, não havendo possibilidade de estabelecer qualquer padrão de lançamento, seja em termos de quantidade, freqüência ou composição.Por esse motivo o seu controle é bastante difícil em comparação com a poluição pontual (Mierzwa, 2001). Exemplos típicos de poluição difusa são os lançamentos das drenagens urbanas, escoamento de água de chuva sobre campos agrícolas e acidentes com produtos químicos ou combustíveis.

Poluição Química: .

Dois tipos de poluentes caracterizam a poluição química: .

a) biodegradáveis: são produtos químicos que ao final de um tempo, são decompostos pela ação de bactérias. São exemplos de poluentes biodegradáveis os detergentes, inseticidas, fertilizantes, petróleo, etc.b) persistentes: são produtos químicos que se mantém por longo tempo no meio ambiente e nos organismos vivos. Estes poluentes podem causar graves problemas como a contaminação de alimentos, peixes e crustáceos. São exemplos de poluentes persistentes o DDT (diclodifenitricloroetano), o mercúrio, etc. .

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Poluição Física: .

Denomina-se poluição física aquela que altera as características físicas da água, as principais são: poluição térmica e poluição por sólidos.a) poluição térmica: decorre do lançamento nos rios da água aquecida usada no processo de refrigeração de refinarias, siderúrgicas e usinas termoelétricas.b) poluição por resíduos sólidos: podem ser sólidos suspensos, coloidais e dissolvidos. Em geral esses sólidos podem ser provenientes de ressuspensão de fundo devido à circulação hidrodinâmica intensa, provenientes de esgotos industriais e domésticos e da erosão de solos carregados pelas chuvas ou erosão das margens. .

Poluição biológica: .

A água pode ser infectada por organismos patogênicos, existentes nos esgotos. Assim, ela pode conter: .a)bactérias: provocam infecções intestinais epidérmicas e endêmicas (febre tifóide, cólera, shigelose, salmonelose, leptospirose); .b)vírus: provocam hepatites e infecções nos olhos; .c)protozoários: responsáveis pelas amebiases e giardíases; .d)vermes: esquistossomose e outras infestações. .

Esgoto doméstico: .

As águas que compõe o esgoto doméstico, compreendem as águas utilizadas para higiene pessoal, cocção e lavagem de alimentos e utensílios, além da água usada em vasos sanitários. .

Os esgotos domésticos são constituídos, primeiramente por matéria orgânica biodegradável, microorganismos (bactérias, vírus, etc.), nutrientes (nitrogênio e fósforo), óleos e graxas, detergentes e metais (Benetti e Bidone,1995). Ciclo hidrológico > (ou ciclo da água) é o nome que se dá à circulação contínua da água na hidrosfera, ou seja, os continentes, os oceanos e a atmosfera, através da energia solar que chega à superfície terrestre. .

Poluição industrial:

A poluição industrial sem duvida é uma das mais graves e danosas ao meio ambiente; os efeitos deste tipo de poluição muitas vezes são irreversíveis, modificando o nicho de uma área permanentemente, a produção industrial é

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responsável por mais da metade do consumo de água do planeta, e o que sobra deste uso é literalmente lançando no ambiente, de forma irresponsável, são exemplos de deste cenário:

As Refinarias: Os efluentes da indústria de refino de petróleo e seus derivados têm como principal característica se espalhar sobre a água, formando uma camada que impede as trocas gasosas e a passagem da luz. Isso provoca a asfixia dos animais e impossibilita a realização da fotossíntese por parte dos vegetais e do plâncton. .Exemplos: Uma das áreas contaminadas por resíduos de petróleo é a área ocupada pela Refinaria Presidente Arthur Bernardes da Petrobrás, em Cubatão e outra na Baia de Guanabara – REDUC. .

As Indústrias de Fertilizantes: Os principais poluentes desta indústria são: o nitrogênio e o fósforo, que são nutrientes para as plantas aquáticas, especialmente para as algas, que pode acarretar a eutrofização (fenômeno pelo qual a água é acrescida, principalmente por compostos nitrogenados e fosforados). Promove o desenvolvimento de uma superpopulação de vegetais oportunistas e de microorganismos decompositores que consomem o oxigênio, acarretando a morte das espécies aeróbicas. Presença predominante de seres anaeróbicos, que produzem ácido sulfídrico. .

Eutrofização:

Em ecologia, chama-se eutrofização ou eutroficação ao fenômeno causado pelo excesso demasiado de nutrientes (compostos químicos riquíssimo em fósforo ou nitrogênio, normalmente este fator é causado pela descarga de efluentes agrícolas, urbanos ou industriais) num corpo de água mais ou menos fechado, o que leva à proliferação excessiva de algas, que, ao entrarem em decomposição, levam ao aumento do número de microorganismos e à conseqüente deterioração da qualidade do corpo de água de muito afluentes (rios, lagos, baías, estuários, etc). . O termo vem do grego "eu", que significa bom, verdadeiro e "trophein", nutrir. Assim, eutrófico significa "bem nutrido". As principais fontes de eutrofização são as atividades humanas industriais, domésticas e agrícolas – por exemplo, os fertilizantes usados nas plantações podem escoar superficialmente ou dissolver-se e infiltrarem-se nas águas subterrâneas e serem arrastados até aos corpos de água mencionados. Ao aumento rápido de algas relacionado com a acumulação de nutrientes derivados do azoto(nitratos), do fósforo (fosfatos), do enxofre (sulfatos), mas também

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de potássio, cálcio e magnésio, dá-se o nome de "florescimento" ou "bloom" – dando uma coloração azul-esverdeada, vermelha ou acastanhada à água, consoante as espécies de algas favorecidas pela situação. Estas substâncias são os principais nutrientes do fitoplâncton (as "algas" microscópicas que vivem na água), que se pode reproduzirem grandes quantidades, tornando a água esverdeada ou acastanhada.

Quando estas algas - e o  zooplâncton que delas se alimenta - começam a morrer, a sua decomposição pode tornar aquela massa de água pobre em oxigênio, provocando a morte de peixes e outros animais e a formação de gases tóxicos ou de cheiro desagradável. Além disso, algumas espécies de algas produzem toxinas que contaminam as fontes de água potável. Em suma, muitos efeitos ecológicos podem surgir da eutroficação, mas os três principais impactos ecológicos são: perda de biodiversidade, alterações na composição das espécies (invasão de outras espécies) e efeitos tóxicos. Quando esta situação ocorre, a eliminação das causas da poluição pode levar o ecossistema de novo a uma situação saudável mas, se for um sistema fechado onde antes havia espécies que desapareceram por causa deste problema, será necessária a reintrodução dessas espécies para tornar o sistema semelhante ao que era antes. Estes problemas ocorreram em muitos rios da Europa e ainda não estão totalmente sanados.

Certos sistemas agrícolas promovem a eutrofização dos seus tanques para mais facilmente cultivarem espécies que se alimentam do fitoplâncton. Este prática deve ser extremamente bem controlada – e os resíduos ou efluentes da instalação tratados de modo a evitar a poluição do ambiente em redor. Ambientes eutróficos podem estar também relacionados a processos naturais sem intervenção antrópica, como ambientes pantanosos, por exemplo:

Os principais estados tróficos são os seguintes:

Oligotrófico Mesotrófico

Eutrófico Hipertrófico

-Oligotrófico: bordas escarpadas; águas claras; baixo enriquecimento com nutrientes; pouco desenvolvimento planctônico; baixa produtividade; poucas plantas aquáticas; areia ou rochas ao longo da maior parte da costa; peixes de água fria; e elevado teor de oxigênio dissolvido. .

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-Mesotrófico: moderado enriquecimento com nutrientes; moderado crescimento planctônico; alguma acumulação de sedimentos na maior parte do fundo; e, em geral, suporta espécies de peixes de águas mais quentes.-Eutrófico: elevado enriquecimento de nutrientes; muito crescimento planctônico (alta produtividade); extensa área coberta com plantas aquáticas; muita acumulação de sedimentos no fundo; baixos níveis de oxigênio dissolvido no fundo; e contem apenas espécies de peixes de águas quentes.-Hipereutrófico: enriquecimento máximo de nutrientes; número excessivo de algas e plantas aquáticas (ao ponto de impedir ou dificultar a navegação). Exige intervenção do homem. .

Os principais impactos à qualidade da água associados com a Eutrofização são os seguintes:

-Algas nocivas (escumas, verde-azúis, sabor e odor, visual). .

-Excessivo crescimento de macrófitas (diminuição do espelho d´água).-Perda de transparência (diminuição da profundidade do disco de Secchi).-Possível redução das macrófitas (por força da limitação da luz pelas algas e perifíton).-Baixo nível de oxigênio dissolvido (perda do habitat e do alimento dos peixes).-Excessiva produção de matéria orgânica (encobrimento de ovos e larvas)-Algas azuis-verdes incomestíveis por certos zooplâncton (redução da eficiência da cadeia alimentar). .-Produção de gases tóxicos (amônia, H2S) na água do fundo (mais perda do habitat dos peixes). .-Possíveis toxinas de algumas espécies de algas-azuis .-Problemas nas ETA´s: formação do cloroforme (carcinógeno), pela reação da matéria orgânica com o cloro. .

Nível de Eutrofização: . Para investigar o nível de eutrofização da água, Carlson (1977) relacionou os parâmetros: fósforo total, fosfato inorgânico e clorofila-a, com modificações para sistemas tropicais. Essa relação gerou um índice chamado de Índice de Estado Trófico - IET, mostrado na tabela abaixo: .

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Principais Problemas: .

Depósitos de lixo: . Os depósitos de lixo possuem resíduos sólidos de atividades domésticas, hospitalares, industriais e agrícolas. A composição do lixo depende de fatores como nível educacional, poder aquisitivo, hábitos e costumes da população. Entre os principais impactos nos sistemas hídricos está o acúmulo deste material sólido em galerias e dutos, impedindo o escoamento o esgoto pluvial e cloacal. . Podemos ainda citar a decomposição do lixo, que produz um líquido altamente poluído e contaminado denominado chorume. Em caso de má disposição dos rejeitos, o chorume atinge os mananciais subterrâneos e superficiais. Este líquido contém concentração de material orgânico equivalente a uma escala de 30 a 100 vezes o esgoto sanitário, além de microorganismos patogênicos e metais pesados (Benetti e Bidone1995).

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Navegação: A atividade de navegação pode trazer prejuízos aos sistemas hídricos das seguintes formas: vazamentos durante o transporte, lavagem dos tanques e acidentes.

Água de lastro: . Os acidentes podem trazer muitos danos ao ambiente, pois em geral são liberadas grandes quantidades de contaminantes. Como exemplo de grande acidente com embarcações é o acidente com o navio tanque Bahamas no porto de Rio Grande (Pereira e Niencheski, 2003; mirlean et al., 2001; niencheski et al., 2001; Fernandes e niencheski, 1998), onde 12000 toneladas de ácido sulfúrico tiveram que ser descarregadas no estuário da Lagoa dos Patos. .

Queima de combustíveis fósseis: . Entre as conseqüências da queima de combustíveis fosseis estão a chuva ácida e o efeito estufa. A queima de combustíveis fósseis, produz gás carbônico, formas oxidadas de carbono, nitrogênio e enxofre (Santos, 2002).O dióxido de enxofre e o óxido de nitrogênio em contato com a água da chuva transformam-se em ácido sulfúrico e ácido nítrico, respectivamente. Estes ácidos contidos nas gotículas de chuva trazem grandes prejuízos às áreas atingidas. Os efeitos maiores desta chuva em sistemas hídricos ocorrem quando a região freqüentemente atingida é um corpo d´água, pois atribui características ácidas à água, pois diminui seu pH, que pode acarretar a morte da fauna daquele ambiente, bem como tornar essa água indisponível para usos como recreação, abastecimento, irrigação, etc. Se a região atingida é uma região de vegetação densa, estes ácidos podem acabar matando essa vegetação deixando o solo exposto. Nesse caso, pode-se ter aumento da erosão do solo, aumento da vazão média e ainda a drenagem dessa água contaminada para o rio.

Exemplos: Aspecto x Impacto: . Emissão de gases de combustão - Alteração da qualidade do arEmissões de compostos clorados (cloretos, CFC’s) - Geração de chuva ácidaGeração de efluentes ácidos - Alteração das águas superficiaisGeração de esgotos domésticos - Contaminação de lençol subterrâneoGeração de embalagens contaminadas - Alteração da qualidade do soloEmissão de ruído - Incômodos ou problemas de audição (ruído)

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Emissão de vibração - Danos à flora. Consumo de combustíveis fósseis - Redução na disponibilidade de recursos naturais.

As principais reservas de águas: . Uma das maiores reserva de águas subterrâneas do mundo é o famoso Aqüífero Guarani, que ocupa o subsolo do nordeste da Argentina, centro-sudoeste do Brasil, noroeste do Uruguai e sudeste do Paraguai.

No Brasil: Em três grandes unidades hidrográficas: Amazonas, São Francisco e Paraná estão concentrados cerca de 80% da produção hídrica do país. Estas bacias cobrem cerca de 72% do território brasileiro, dando-se destaque à Bacia Amazônica, que possui cerca de 57% da superfície do País.

Embora tamanha quantidade de água doce, há um grave problema de abastecimento no País, que é devido ao crescimento das localidades e à degradação da qualidade da água. O baixo nível tecnológico-organizacional está em condições primárias de uso, recebendo a contribuição da ocupação rural, que aumenta o desmatamento das bacias hidrográficas. O grande desenvolvimento dos processos erosivos do solo faz com que haja um empobrecimento de pastagens nativas e redução das reservas de águas do solo, assim produzindo a queda da produtividade natural. .

O Brasil possui a maior disponibilidade hídrica do planeta, ou seja, 13,8% do deflúvio (volume de água que escoa da superfície de uma determinada área devido a ocorrência de uma chuva torrencial sobre aquela área) médio mundial.

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Conclusão:

A vida como a conhecemos esta intrinsecamente ligada a capitação de nutrientes (através dos alimentos e consumo de líquidos), água é um recurso muito utilizado e de suma importância para a sobrevivência da espécie humana, a constante deste recurso é que preocupa grande parte da comunidade ambientalista. De que maneira, e como vamos preservar e conservar os nossos ambientes hídricos provoca varias ressalvas.

A água (H2O) é um elemento essencial e vital a continuidade e a manutenção da vida biótica e abiótica do planeta. A estabilidade e o equilíbrio dos principais ecossistemas (dos quais a espécie humana depende para viver) precisa em suas ações antropicas, desenvolver atividades mais sustentáveis e mais corretas na relação que o homem tem com o meio ambiente (tanto no que vive ou em outros fora dele) a consciência ambiental do cuidar, e do manter preservado ou conservado, parte não só como indivíduos de uma nação, mais de medidas coletivas globais. A sustentação em criar leis ambientais mais rígidas e de aplicação punitiva mais eficaz. Com a garantia de proporcionar as futuras gerações o uso deste mesmo recurso natural.          

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Referências Bibliográficas:

Limnologia Fluvial, Brigante & Espíndola, 2003.Wikipédia, 2011- acessado em 04 de novembro de 2011ufrrj.br, 2011- acessado em 04 de novembro de 2011ANEEL, 2011- acessado em 06 de novembro de 2011agua.bio.br, 2011- acessado em 06 de novembro de 2011 mundoeducacao.com.br, 2011 - acessado em 07 de novembro de 2011

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