Aula 9Química dos solos - Parte 1

- RESÍDUOS PERIGOSOS - RESÍDUOS SÓLIDOS

Universidade Federal de Juiz de ForaInstituto de Ciências ExatasDepartamento de Química

QUÍMICA AMBIENTALProf. Dr. Rafael Arromba de Sousa

Agatha Lopes

2°semestre 2016

O que é uma substância perigosa?

Causa ou contribui significativamente para o aumento damortalidade, doenças e incapacidades.

Resíduos perigosos está dentre as substâncias que podemcontaminar os solos.

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São substâncias que foram descartadas ou designadascomo resíduos e que representam um risco.

Consequência da poluição ambiental Como administrar corretamente os resíduos gerados agora? Como limpar os resíduos produzidos no passado?

• Independentemente do tipo de substância existe uma classificação geral em relação aoDL50 (parâmetro biológico)

• DL50 é a Dose Letal que causa a morte de 50% de uma população de organismos expostosem até 14 dias, em condições experimentais definidas:

• A toxina botulínica, uma proteína produzida pela bactéria Clostridium botulinum. Para o serhumano, a DL50 da toxina botulínica é de apenas 0,4 ng/Kg. Dez mil vezes mais potente do queos venenos de cobra, age sobre o sistema neurológico, causando paralisia dos músculosrespiratórios e morte. Curiosamente, em pequenas doses, essa substância é usada emtratamentos estéticos para amenizar rugas – é o famoso Botox.

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ToxicologiaExistem diferentes vias de acesso de uma substância ao organismo:

• INALAÇÃO: absorção através do trato respiratório - Gases tóxicos

• ABSORÇÃO CUTÂNEA: absorção através da pele - Contato físico

• INGESTÃO: absorção através do trato digestivo - Alimentos, bebidas e medicamentos

• INJEÇÃO: evento acidental com objetos pontiagudos - Contato físico acidental

RICINA: Semente de Mamona

• Ingestão ou inalação

• DL50= 22 μg/kg

• Não tem antídoto

ESTRICNINA: Planta Strychnos nux vomica

• Ingestão, inalação ou contato com a pele

• DL50– 2,3 mg/kg

• Não tem antídoto (Diazepan ameniza os sintomas)

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• Considerada o mais letal veneno de origem vegetal, é uma proteína isolada das sementes da mamona.

• O envenenamento provoca dor de estômago, diarreia e vômito com sangue.

• Uma semente de mamona é suficiente para matar uma criança.

• Sintetizada no início do século 19.

• Pó usado como pesticida para matar ratos.

• O envenenamento gera convulsões, espasmos musculares e morte por asfixia.

• No passado já foi usada como anabolizante, para aumentar as contrações musculares.

Efeitos tóxicos podem ser variados e são classificados em:

AGUDO

É aquele causado pela absorção rápida de uma substância devido a uma “dose” única

ou exposição em um período < 24h

Ex: CO (g) e HCN (g)

CRÔNICO (ou CUMULATIVO)

É aquele causado por uma exposição prolongada ou repetida (duração de dias, meses ou anos).

Metais pesados ( As, Ba, Cd, Cr, Pb, Hg, Se, Ag)

Pesticidas

5http://g1.globo.com/rj/regiao-serrana/noticia/2016/08/casal-encontrado-morto-em-banheiro-foi-intoxicado-por-gas-diz-laudo.htmhttp://g1.globo.com/espirito-santo/estv-1edicao/videos/v/laudos-afirmam-que-ha-metais-pesados-na-agua-do-rio-doce-em-colatina-noroeste-do-es/5444515/l

Representam um perigo para saúde humana ou para o meio ambiente, quando gerenciado inadequadamente.

EPA (Agência de Proteção Ambiental - EUA) lista mais de 600 resíduos.

Classifica as substâncias por sua propriedade inerente. Apresenta características como:1. Inflamáveis2. Reativas3. Corrosivas4. Radioativas

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Ensaios devem ser utilizados paradeterminar se um resíduo exibequalquer características perigosa.

RESÍDUOS PERIGOSOS - Classificação

Por lei a responsabilidade “do berço ao túmulo” deum resíduo perigoso é atribuída ao seu gerador.

Substâncias inflamáveis

Queimam facilmente apresentando risco de incêndios.Sub-classes “inflamáveis”, combustíveis e pirofóricos

LÍQUIDO INFLAMÁVEL• Ponto de ignição inferior à 60°C• Ex: butano (-60°C), tolueno (4°C), metanol (12°C)

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COMBUSTÍVEIS• Substâncias com ponto de ignição entre 60 a 93,3 °C

São aqueles que atuam como agentes redutores de uma chama• Acetileno

Substâncias de caráter oxidante• Óxido nitroso

Sua manipulação deve ser a frio e/ou com soluções diluídas.

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PIROFÓRICAS• Substâncias que se inflamam espontaneamente.

Pós muito finos quando em situação de atrito são um exemplo• Metais alcalinos e urânio finamente divididos.

Exemplos- Explosivos (TNT) e nitroglicerina

- Metais alcalinos (ao reagirem com água)Na(s)+ H2O(l)Na+

(aq) + OH-(aq)+ H2 (g)

- Compostos que originam gases venenosos. Como cianetos que reage comsoluções ácidas, formando cianeto de hidrogênio.

Em Auschwitz da inalação ao óbito, o processo durava 20 minutos

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Substâncias Reativas

• Substâncias que participam de reações violentas quando sujeitas a um choque ou calor.• Materiais que tendem a sofrer mudanças químicas espontâneas ou que reagem

violentamente com a água.

Substância corrosivas

Substâncias que “deterioram” os materiais com os quais entram em contato, inclusive tecidosbiológicos. Estão incluídos resíduos capazes de corroer aço a taxa ≥0,635 cm/ano (armazenamento!)

Tendem a reagir com outros resíduos, lixiviar metais...Se chegarem aos cursos d’água tem efeito devastador nos habitats aquáticos.

• Em sua maioria são ácidos (pH≤ 2) e bases fortes (pH≥12,5)Exemplos:

- H2SO4 (cujo produto de reação SO2 também é tóxico)- HF (deve ser armazenado em teflon, penetra a pele chegando a dissolver os ossos)- HNO3 (misturado com H2SO e glicerina forma a nitroglicerina)- Hidróxidos de sódio e potássio.

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Substâncias radioativas

• São os “núcleos” que emitem partículas α, β ou radiação γ• Atividades de extração mineral, uso nas indústrias nucleares e na medicina.• Os rejeitos são guardados em depósitos provisórios (RJ, SP, MG) ou permanentes (GO).

Exemplos- 235U e 238U -empregado como matéria-prima energia elétrica, (altaradioatividade). As pastilhas gastas são empilhadas em umapiscina de resfriamento (ao lado do reator onde são usadas cercadospor várias barreiras de aço, chumbo e concreto).

- 137Cs – 13 de setembro de 1987, dois sucateiros encontraram nas ruínas do antigo InstitutoGoiano de Radioterapia (Goiânia) um equipamento contendo o isótopo, que acabou expostoquando abriram o equipamento. Oficialmente, 4 pessoas morreram, mas o número de vítimascontaminadas ainda gera discussão, mesmo 15 anos após a tragédia ter ocorrido.11

Considerar que os resíduos perigosos podem contaminar nãosó o solo, mas também os demais ambientes da biosfera.

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Volatilização de contaminantes: o problema da contaminaçãoambiental não é eliminado, apenas é transferido para outroambiente podendo retornar ao solo.

Fazer uso e disposição conscientes das substâncias químicas !

Remediar ambientes contaminados é possível mas não é uma tarefa fácil

Envolve também a gestão do LIXO urbano

O LIXO URBANO – Contexto atual

Nos “lixões”, materiais diversos ainda são descartados a céu aberto!

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Lixo hospitalar Deve ser incinerado ou tratado em autoclave, pois causa proliferação de doenças.

Decomposição da matéria orgânica biodegradável gera gases, poluindo o ar.

Chorume contamina o lençol freático

Esses materiais podem conter substânciasperigosas e que podem contaminar a águae o solo, bem como atrair animais.

A quantidade de lixo produzida é maior que acapacidade de degradação dos micro-organismosdecompositores.

http://www.jornalacidade.com.br/editorias/cidades/2011/07/18/mp-investiga-lixao-perto-do-aeroporto-leite-lopes.html1214

Em relação aos ANIMAIS, os lixões podem “atrair” diversos animais e estes podemoriginar outros problemas além de contaminações microbiológicas:

A grande quantidade destes podeainda atrapalhar atividadeshumanas como a aviação civil,causando até mesmo acidentes.

• Fase Sólida: constituintes minerais(cascalho, areia, argila, sedimentos) eorgânicos (animais, vegetais, materialorgânico em várias etapas dedecomposição).

• Fase Líquida: água, elementos na forma iônica (micronutrientes, macronutrientes) e gases dissolvidos

• Fase Gasosa: nitrogênio, oxigênio e outrosgases (1%).

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Para situar este assunto, vale lembrar que o solo é composto por sólidos, líquidos e gases.

A proporção e composição dessas fases não é fixa

Os contaminantes são as substâncias que geralmente nãofazem parte do solo ou que não ocorrem em teores elevados.

RESÍDUOS SÓLIDOS

Resíduo não é sinônimo de Rejeito. Então, o lixo urbano é Resíduo um Rejeito?

(Lei 12305, de 2 de agosto de 2010)Resíduos: Qualquer material que sobra de um processo de produção, transformação,extração de recursos naturais, execução ou consumo de produtos e serviços que podemser reaproveitados ou tratados.Rejeitos: Depois de ter se esgotado todas as possibilidades de tratamento e recuperação,não apresentam outra possibilidade senão a disposição final ambientalmente adequada

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RESOLUÇÃO CONAMA nº 5, de 5 de agosto de 1993“Resíduos nos estados sólido e semi-sólido, que resultam de atividades da comunidade de origem:industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de varrição. Ficam incluídos nestadefinição os lodos provenientes de sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em equipamentose instalações de controle de poluição, bem como determinados líquidos cujas particularidades torneminviável seu lançamento na rede pública de esgotos ou corpos d’água, ou exijam para isso soluçõestécnica e economicamente inviáveis, em face à melhor tecnologia disponível”.

Lei 12305 - Resultados esperados

• Readequação das atividades industriais em relação ao destino dos resíduos sólidos

• Viabilização de tecnologias para reaproveitamento de resíduos

• Crescimento e desenvolvimento das atividades industriais de reciclagem

• Viabilização de mercados para itens reciclados

• Estímulo a organizações de catadores de resíduos, gerando inclusão socioeconômica

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Duas classificações de resíduos sólidos segundo a ABNT- ORIGEM e PERICULOSIDADE

É uma ferramenta para ogerenciamento de resíduossólidos.Não se objetiva a permitir ou não,cabendo somente classificarcomo perigosos ou não.

CLASSIFICAÇÃO DOS RESÍDUOS DE ACORDO COM A ORIGEM:

A- Resíduos domiciliares (provenientes das residências)

B- Resíduos de limpeza urbana (varrição e outros serviços de limpeza urbana)

C- Resíduos sólidos urbanos (“A” + “B”)

D- Resíduos de estabelecimentos comerciais e prestadores de serviços

E- Resíduos dos serviços de saneamento básico

F- Resíduos industriais (provenientes dos processos produtivos e indústrias)

G- Resíduos dos serviços de saúde (gerados nos serviços de saúde)

H- Resíduos da construção civil (construções civis e nas etapas de preparação)

I- Resíduos agrossilvopastoris (gerados nas atividades agropecuárias e silviculturais)

J- Resíduos de serviços de transporte (serviços de transporte e passagem em fronteira)

K- Resíduos de mineração (gerados nas atividades de pesquisa, extração e benecifiamento de minérios)

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CLASSIFICAÇÃO DOS RESÍDUOS DE ACORDO COM A PERICULOSIDADE:

Resíduo classe I: São os resíduos perigosos

• Apresentam risco à saúde pública ou à qualidade ambiental

• Apresentam pelo menos uma das seguintes características: inflamabilidade, corrosividade,

alta reatividade, toxicidade ou patogenicidade.

Resíduo classe II A: São materiais não perigosos, porém não inertes

• Propriedades como combustibilidade e solubilidade em água.

Resíduos classe II B: Inertes

• Não se solubilizam o suficiente em água e não alteram parâmetros de potabilidade da

água (aspecto, cor, turbidez, dureza e sabor) à temperatura ambiente20

Meio de disposição final de lixo no solo, que consiste na utilização deprincípios de engenharia para espalhar e compactar o lixo, no menor volumepossível e recobrir o lixo com material inerte.

ATERRO SANITÁRIO

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Valores para implantaçãoAterro de pequeno porte

• 100 t/dia• 5,2 milhões.

Aterro de médio porte• 800 t/dia• 18,4 milhões.

Aterro de grande porte• 2.000 t/dia• 36,2 milhões.

O fundo não pode ficar a menos de 2 metrosdo lençol freático.

Um “cinturão verde” de pelo menos 50 metrosde largura ao redor do aterro.

Cada camada do aterro tem 5 m de altura: 4metros de lixo e 1 metro de terra, brita e amanta de polietileno.

http://caroldaemon.blogspot.com.br/2010/06/como-funciona-um-aterro-sanitario.html22

Custos da instalação dos aterros sanitários

10%5% 85%

Impermeabilização do solo (argila elona plástica) para evitar infiltraçãodos líquidos percolados no solo.

A quantidade de lixo depositado écontrolada. Os gases liberadosdurante a decomposição são captados(queimados com sistema depurificação de ar ou utilizados comofonte de energia).

A maior parte dos aterros queesgotam sua capacidade dá origem aáreas verdes. Gases e o percoladocontinuam sendo gerados (cerca de 15anos) não se recomenda que o terrenoseja usado para construções

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A recomendação era iniciar imediatamente os programas de coleta seletiva e campanhas de educação ambiental.

De acordo com a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), os municípios teriam até agosto de 2014 para eliminar os lixões e implantar aterros sanitários, que receberiam apenas rejeitos.

Elimina materiais como papel, vidro e metal.Função social envolvida RECICLAGEM.

Fração Orgânica

Corresponde a cerca de 50 % m/m do resíduo sólido urbano; sendo constituído por sobras dealimentos, cascas de frutas e legumes, verduras e podas de arborização e gramados.

COMPOSTAGEM é viável e obrigatória (Lei 12305/10)

Fração orgânica do lixo é transformado em aduboorgânico.

O adubo é utilizado em solos na agricultura,melhorando as qualidades físicas, químicas ebiológicas.

Não ameniza o problema dos resíduos inorgânicos

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25 http://www.mma.gov.br/mma-em-numeros/residuos-solidos

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INCINERADORES: Grandes fornos onde o lixo é queimado.

• Volume reduzido a 85%.• Sem risco de poluição as águas subterrâneas.• Calor produzido pode ser usado como fonte de energia (países europeus e EUA).• Cinza é encaminhada à aterros sanitários (na ausência de substâncias perigosas).

• Muito poluente em relação à poluição do ar Gases estufa

• Processo caro e demorado Porém necessário para o lixo hospitalar

(mata organismos causadores de doenças).

O LIXO URBANO é um problema ambiental• O volume de resíduos sólidos é muito elevado.

Substâncias químicas perigosas podem contaminar o solo, a água e o ar.

A presença de animais que vivem e se multiplicam nos lixões favorece a proliferação de doenças entre as pessoas.

A COMPOSTAGEM é uma destinação adequada para a fração “orgânica” do lixo: o material resultante, não polui o meio e pode ser usado como adubo orgânico.

O lixo deve ser disposto em aterros e não em lixões (legislação).

CONSIDERAÇÕES FINAIS

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REFERÊNCIAS

Baird, C. Química Ambiental, 2ª Ed, Bookman, 1999.

Girard, J.E. Principios de Quimica Ambiental, 2ª Ed, LTC, 2013.

Val, A. M. G.; Nascentes, C. C.; Machado, J. C. Segurança e Técnicas de Laboratório I, Universidade Federal de Minas Gerais,2008.

Nascentes, C. C.; Costa, L. M. Química Ambiental, Universidade Federal de Minas Gerais, 2011.

http://www.fiocruz.br/biosseguranca/Bis/imagem/simbolos.htm, acessado em 02/10/2012.

http://www.mma.gov.br/, acessado em 10/11/2016.

L. V. Cubas, C. M. C. Pandini. Poluição Ambiental – Disciplina na Modalidade a Distância, UnisulVirtual, 2009.

Plano Nacional de Resíduos Sólidos, Lei no 12305 de 2 de agosto de 2010.

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Obrigada