Post on 16-Apr-2015
Água
Poluição e conscientização
Controle da poluição
Qualidade da águadisponível
Quantidadede água disponível
A importância de água para a manutenção da vida
Conceito de poluição
ÁguaImpacto Ambiental
Poluição da águaconceito
qualquer alteração das suas propriedades físicas, químicas ou biológicas, que possa prejudicar a saúde, a segurança e o bem-estar das populações, causar dano à flora e à fauna, ou comprometer o seu uso para fins sociais e econômicos.
Água contaminada: quando a poluição resulta em prejuízos à saúde humana
Biodegradáveis: produtos químicos que ao final de um tempo são decompostos pela ação de bactérias.Exemplo: detergentes, inseticidas.
Persistentes: produtos químicos que se mantém por longo tempo no meio ambiente e nos organismos vivos. Estes poluentes podem causar graves problemas com a contaminação de alimentos, peixes e crustáceos.Exemplo: DDT, mercúrio.
Conceitos
Poluente:Substância no lugar errado
Troposfera: do nível do mar até 15 km de altitude.O ozônio é poluente.Os CFC’s não são poluentes.
Estratosfera: entre 15 km e 50 km de altitude.O ozônio não é poluente.Os CFC’s são poluentes.
TERRA
Poluição
Local certo Local errado
Controle da poluição
Qualidade da águadisponível
Quantidadede água disponível
A importância de água para a manutenção da vida
Conceito de poluição
Água
Água no corpo humanoA água representa 70% da massa do corpo humano.Sintomas de desidratação:
Perda de 1% a 5% de águaSede, pulso acelerado, fraqueza
Perda de 6% a 10% de águaDor de cabeça, fala confusa, visão turva
Perda de 11% a 12% de águaDelírio, língua inchada, morte
Uma pessoa pode suportar até 50 dias sem comer, mas apenas 4 dias sem beber água.
Propriedades da água
Na natureza a água pode ser encontrada em todas as fases de agregação: sólida, líquida e gasosa.
Substância CH4 NH3 H2O HF H2S
Ponto de fusão/°C
Ponto de ebulição/°C
-182 -78 0 -83 -86
-164 -33 100 +19 -61
Sua capacidade de conduzir calor (condutividade térmica) e de estocar calor (capacidade calorífica) também é única.
É necessário 1 caloria para elevar de 1 °C a temperatura de 1 g de água líquida.São necessários 540 calorias para evaporar 1 g de água.
Propriedades da água
gelo
gelo
4 °C
A mistura de águas e recirculação de nutrientes só ocorre porque a água tem densidade máxima em 4 °C, ou seja, na fase líquida.
A densidade da água na fase líquida é maior que na fase sólida.
A água é um solvente universal.É o destino final de todo poluente que tenha sido lançado, não apenas diretamente na água, mas também no ar e no solo
Controle da poluição
Qualidade da águadisponível
Quantidadede água disponível
A importância de água para a manutenção da vida
Conceito de poluição
ÁguaImpacto Ambiental
Quantidade de água disponível
A quantidade de água doce disponível para consumo é extremamente escassa
Distribuição da água no planeta A cada 1000 L
97,5% nos oceanos
1,8% em geleiras
975 L
18 L
0,6% nas camadas subterrâneas 6 L
0,015% nos lagos e rios
0,005% de umidade no solo
150 mL
50 mL
0,0009% em forma de vapor na atmosfera
9 mL
0,00004% na matéria viva 0,4 mL
Quantidade de água disponível
e tempo de renovação
Quantidade de água disponivel
Quantidade de água disponível1000 L de água 6,15L (para consumo
humano)
69 % = 4,24 L 23 % = 1,42 L 8 % = 0,49 L
Quantidade de água disponível
Nos últimos 15 anos a oferta de água limpa disponível/habitante diminuiu 40%.O uso da água na agricultura deverá aumentar nos próximos anos.Em 20 anos deverá ocorrer uma crise relacionada a disponibilidade de água.
2,4% no resto do país9,6% na região amazônica
O Brasil possui 12 % da águadoce disponível no mundo
Atende 95% da populaçãoAtende 5% da população
Estima-se que 50% da população brasileira não tenha acesso a água tratada.
Quantidade de água disponível
Estados Unidos:600 L por habitante
dia Sertão:10 L por habitante
dia
Quantidade de água disponível
Os oceanos contêm a maior parte da água do planeta (975 litros a cada 1.000).Uma molécula de água passa 98 anos a cada 100 em meio ao oceano.
A água do mar apresenta 3,3% de sais dissolvidos (principalmente NaCl(aq)).
Uma pessoa pode beber água com até 5g de sal/kg de água.Os oceanos contêm 35 g de sal/kg de água (7 vezes mais).
osmose
Uma pessoa que bebe apenas água do mar acabará morrendo.A água do mar também não pode ser usada na agricultura ou na indústria.
O excesso de sal mataria as plantações (também por osmose);deterioraria maquinários, entupiria válvulas e explodiria caldeiras.
Quantidade de água disponível
Para que a água dos oceanos possa ser usada é necessário que o sal seja retirado.Todos os métodos de dessalinização consomem grandes quantidades de energia.
Só podem ser usados em regiões secas próximas ao litoral.
Custo nos Estados Unidos4.000 L de água docea partir da água do mar4.000 L de água docea partir de mananciais
}}
1 dólar
0,30 dólar
termômetrosaída de águade resfriamento
entradade águade resfriamentoentrada
de gás
balãode destilação
bicode Bunsen
condensador
erlenmeyer
Aspectos físicos e químicos da água
CORDefinição:
Cor de uma amostra de água é o grau de redução de intensidade que a luz sofre ao atravessá-la, devido à presença de sólidos dissolvidos, tais como:
Colóides Orgânicos: Poluição Natural (ácido húmico, ácido fúlvico); Efluentes Industriais (Indústrias de Celulose e Papel – lignina e celulose, Indústrias Têxteis – anilinas, Curtumes – tanino)
Colóides Inorgânicos: Ferro e Manganês
Disco secchi
COR REAL - ORIGEM
Definição: Capacidade de uma amostra em transmitir luz visível em um comprimento de onda sensível ao olho humano
TURBIDEZ DAS ÁGUAS
Definição:
Turbidez de uma amostra de água é o grau de redução de intensidade que a luz sofre ao atravessá-la, devido à presença de sólidos em suspensão, tais como: areia, silte, argila, detritos orgânicos, bactérias e algas, plâncton em geral, etc.
A turbidez das águas naturais superficiais
é decorrente do carreamento de solos (processos erosivos em estações chuvosas), esgotos sanitários e efluentes industriais e fontes difusas (áreas urbanas e rurais)
Turbidez das Águas
Determinação da Turbidez
Nefelometria: Turbidímetros atuais detectam raios dispersos segundo ângulo de 90°.
Turbidímetro
TURBIDEZPadrões de Potabilidade e
Qualidade
Turbidez
Padrão de Potabilidade1,0 UNT (Água filtrada)5,0 UNT (Sistema de distribuição)
Padrão de Qualidade Resolução Conama 20(18/06/1986)Classe 2: Até 100 UNT
OXIGÊNIO DISSOLVIDO
Oxigênio Dissolvido
Importância Sanitária:
Manutenção e proteção da vida aquática
Operação de sistemas biológicos aeróbios
OXIGÊNIO DISSOLVIDOPADRÕES DE QUALIDADE
Oxigênio Dissolvido
Padrão de QualidadeDecreto Estadual 8.468(08/09/1976)
Corpos d’água Classe 2OD ≥ 5,0 mg O2/L
Corpos d’água Classe 4OD ≥ 0,5 mg O2/L
Padrão de QualidadeResolução Conama 20(18/06/1986)
Corpos d’água Classe 2OD ≥ 5,0 mg O2/L
Corpos d’água Classe 4OD ≥ 2,0 mg O2/L
Oxímetro
Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)
Definição: Quantidade de oxigênio requerida por microrganismos aeróbios para a oxidação de compostos orgânicos presentes na fase líquida
DBOCICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Matéria orgânica + O2microrganismos CO2 + H2O + novas células +
produtos estáveis (NO3, PO4, SO4..)
A decomposição anaeróbica:
Matéria orgânica
CO2 H2O+produtos instáveis (H2S, NH3, CH4...)
microrganismos +
A decomposição aeróbica:
Matéria orgânic
aCO2 H2O+
produtos instáveis (H2S, NH3, CH4...)
microrganismos +O2+
Novas células
Novas células
DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO
POR EXEMPLO, AS ÁGUAS NATURAIS TÊM DBO DA ORDEM DE 5,0 mg/l
O QUE SIGNIFICA ISSO?
SIGNIFICA QUE PARA DECOMPOR A MATÉRIA ORGÂNICA EXISTENTE EM LITRO DE ÁGUA OS DECOMPOSITORES RETIRARAM DA ÁGUA (I.E., RESPIRARAM) 5 mg DE OXIGÊNIO.
DBO NÃO É MATÉRIA ORGÂNICA, É OXIGÊNIO CONSUMIDO NA DECOMPOSIÇÃO
DBOPADRÕES DE EMISSÃO
DBO5,20
Padrão de EmissãoDecreto Estadual 8.468(08/09/1976)
DBO5,20 inferior a 60 mg O2/L
Padrão de EmissãoResolução Conama 20(18/06/1986)
Não há padrão de emissão para o parâmetro DBO5,20
DBOIMPORTÂNCIA
SANITÁRIA
Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)
Importância Sanitária:
Avaliação quantitativa da concentração de material orgânico presente na fase líquida (rios, lagos, reservatórios, esgotos sanitários e efluentes industriais)
Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)
Importância Sanitária: Avaliação da eficiência de sistemas de tratamento de esgotos sanitários e efluentes industriais
DBOIMPORTÂNCIA
SANITÁRIA
Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)
Importância Sanitária: Avaliação indireta da quantidade de material orgânico biodegradável presente na fase líquida.
DBOIMPORTÂNCIA
SANITÁRIA
Controle da poluição
Qualidade da águadisponível
Quantidadede água disponível
A importância de água para a manutenção da vida
Conceito de poluição
ÁguaImpacto Ambiental
Qualidade da água disponível
A poluição das águas devido as atividades humanas aumentou vertiginosa-mente nos últimos 50 anos.
De acordo com a legislação, a poluição da água pode ser:
ouPontual
Descarga de efluentes a partirde indústrias e de estaçõesde tratamento de esgoto
São bem localizadas, fáceisde identificar e de monitorar
Difusa
Escoamento superficial urbano,escoamento superficial de áreas
agrícolas e deposição atmosférica
Espalham-se por toda a cidade,são difíceis de identificar e tratar
Qualidade da água disponível
As principais formas de poluição que afetam as nossas reservas de água são:
Reservas de água
Poluição
BiológicaSedimentar Térmica Despejo de substâncias
Tipos de poluentes
Poluentes não-orgânicos Minerais e sais solúveis
Poluentes orgânicosGrama, folhas mortas, excrementos humanos e
animais Origem: decomposição de plantas e animais Subprodutos: N e P = eutrofização
Aumenta a turbidezAumenta a temperatura
Redução do oxigênio
Eutrofização acelerada ou natural (sucessão ecológica)
Eutrofização
Tipos de poluentes Poluentes tóxicos
a) metais e compostos químicos despejados como subprodutos de processos industriais: Cádmio, mercúrio, cromo, ferro e chumbo, além de substâncias químicas como o DDT.
b) Produtos de limpeza domésticos: como alvejantes, soda cáustica e pesticidas, além de herbicidas e inseticidas de fazendas
Bioacumulação na cadeia alimentar
Tipos de poluentes Poluentes patogênicos
a) Vírusb) Bactériasc) Helmintos ou vermes parasitas
Tipos de poluentes Poluição térmica
resultado de processos industriais e da enxurrada provenientes das ruas e estradas durante os períodos de chuva
Lançamento de água aquecida - utilizada na refrigeração decentrais elétricas, térmicas e nucleares -nos rios e na costa.
Reduz [O2 dissolvido]
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 alimentos
Extração mineralEsgotos e fluentes
Adsorvem e concentram ospoluentes biológicos e ospoluentes químicos
Partículas do solo
Produtos químicosinsolúveis
Poluição biológicaPresença de microorganismos patogênicos, especialmente na água potável.
4 bilhões de pessoas no mundo não têm acesso à água potável tratada2,9 bilhões de pessoas vivem em áreas sem coleta ou tratamento de esgoto
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)
Adição de NaClOOu Ca(OH)2
Fervura da água
Poluição térmicaDescarte de grandes volumes de água aquecida em rios e oceanos
Diminui a quantidade de oxigênio dissolvido(43,39 mg de O2/kg de H20 a 20 °C)
Diminui do tempo de vida de algumas espécies aquáticas
Altera os ciclos de reprodução
Aumenta a velocidade das reações entre os poluentes presentes na água
Aumenta a quantidade de gás carbônico na atmosfera(0,86 L de CO2/L de H2O a 20 °C)
Potencializa a ação nociva dos poluentes
Poluição por despejode substâncias
Substâncias tóxicas cuja presença na água não é fácil de identificar nem de removerEm geral os efeitos são cumulativos e podem levar anos para serem sentidosOs poluentes mais comuns das águas são:
Fertilizantes agrícolasEsgotos doméstico e industrialCompostos orgânicos sintéticosPlásticosPetróleoMetais pesados
Poluição por fertilizantes agrícolas
Poluição por fertilizantes agrícolas
Usados sem critério
Excesso é levado pela chuva
Lençóis subterrâneos, lagos e rios
Reprodução acelerada
Fitoplâncton Algas macroscópicas
Ao morrerem são decompostos por
microrganismos aeróbios
Cobrem a superfície isolando a água do oxigênio
do arEutrofização
Íons NO3(aq) (0,3 mg/L), NO2(aq), HPO4(aq) (0,02 mg/L) e H2PO4(aq)
1- 1- 2- 1-
Poluição por esgotos domésticoe industrial
Poluição por esgotos domésticoe industrial
Poluição por esgotos domésticoe industrial
Matéria orgânica biodegradável
Explosão na populaçãode microrganismos
Consumo de oxigênio
Bactérias, vírus, larvas e parasitas
Coliformes fecais doenças
Brasil: 30% das praiassão impróprias
Poluição por compostosorgânicos sintéticos
Poluição por compostosorgânicos sintéticos
Poluição por plásticos
Alta produção
Longo tempo para degradação
Causam a morte de animais por sufocamento
Alta velocidade de uso e descarte
Poluição por petróleo
Grandes acidentes
Vazamentos em poçosde petróleo, superpetroleiros,
rompimentos de dutos
Exxon Valdez: 42 milhões de litrosKuwait: 200.000 t no Golfo Pérsico
Rio Barigüi: 4 milhões de litrosBaia de Guanabara: 1,3 milhão de litros
5% dos danos
Pequenos acidentes
Vazamentos de óleode motor de barcos
e de carros
Somente no Canadá:300 milhões de litros/ano
95% dos danos
Poluição por petróleoO petróleo vaza e se espalha no mar ou no rio
A mancha recobre a superfície das águas e mata o fitoplâncton e o zooplânctonSem a luz do sol as algas param de fazer fotossíntese
Poluição por petróleo
A quantidade de oxigênio diminui e outras espécies acabam morrendo
Os peixes da superfíciemorrem por intoxicaçãoe falta de oxigênioPeixes que vivem nofundo e se alimentamde resíduos, morremenvenenados
Poluição por petróleo
As aves marinhas ficam como corpo impregnado de óleo
Deixam de reter o ar entre aspenas e morrem afogadas aomergulhar
O óleo penetra no bulbocausando intoxicaçãoMesmo as aves tratadas acabam morrendo
Poluição por petróleo
No mangue o óleo impede as árvores de captar o oxigênio do ar causando sua morte
Os crustáceos morrem pela falta de alimento (folhas decompostas)
Além disso, o óleo fecha asbrânquias, por onde respiram,e superaquece a lama, seuhábitat.No acidente da baía deGuanabara espécies como ocaranguejo-uça podem ter sidoextintas
Poluição por petróleoCom o ecossistema comprometido milhares de pessoas ficam sem trabalho
Famílias de pescadores perdemsua fonte de sustentoO comércio local acaba falindocom o fim do turismo na região
Poluição por petróleo nos oceanos
Os oceanos respondem por 16% da oferta de proteína animal do planetaA fotossíntese realizada por fitoplânctons e por outras plantas marinhas:
Produz oxigênio, O2(g), que é liberado para a atmosfera
Consome gás carbônicos, CO2(g), que é retirado da atmosferaO CO2(g) precipita para grandes profundidades, onde é arrastado lentamente por correntes profundas demorando séculos para retornar à atmosferaOs oceanos contêm 20 vezes mais CO2(g) do que o que há em todas as florestas do mundo e em outras biomassas terrestres.
Se o fitoplâncton desaparecesse dos oceanos:Falta de O2(g) na atmosferaMorte dos seresna superfície terrestre
Excesso de CO2(g) na atmosfera Elevação na temperatura do planeta
e desequilíbrio nos ecossistemas
Poluição por metais pesados
Poluição por metais pesados
Cu, Zn, Pb, Cd, Hg, Ni e Sn
Bioacumulação
Mineração (garimpo)Pilhas e baterias
Rios e maresAterro sanitário
Os oceanos recebem por ano400.000 t de metais pesados
80.000 t só de mercúrio
Contaminação de águassubterrâneas, córregos
e riachos
Controle da poluição
Qualidade da águadisponível
Quantidadede água disponível
A importância de água para a manutenção da vida
Conceito de poluição
ÁguaImpacto Ambiental
Controle da poluição
Despoluição do meio ambienteAmpliar o alcance do tratamentode efluentes gerados por esgotosdomésticos, agricultura e indústrias
Controle da poluição
Tecnologias destrutivasTecnologias de transferência de fase Baseiam-se na oxidação química
Radiação UV + O3 ou UV + H2O2
formando OH1- ou O1- (PAOs)
Transfere os poluentes da fase aquosa para a sólida, por
exemplo, pela adição de carvão ativo na água
Vantagem: ausência de subprodutos
MO + agente oxidante CO2 + H2O
Desvantagem: processo caro
A poluição não é eliminada,apenas deixa de ser veiculada
pelo meio aquoso para ser transformada em resíduos
sólidosou emitida para a atmosfera
2
Controle da poluição
Evitar poluir novamente o meio ambiente
Ter consciência da necessidade de diminuir o volume de detritos gerados
Proteger áreas de mananciais da ocupação humana
Implantar métodos mais eficientes de irrigação minimizando o desperdício da água utilizada na agricultura
O ciclo de saneamento
E.T.A.
O ciclo de saneamento
E.T.E.
Podemos viver num mundo sem poluição ?
São conhecidas mais de 7 milhões de substâncias químicasA cada ano cerca de 1.000 novos produtos são lançados no mercadoSão produzidos 300 milhões de toneladas anuais de COS150 mil deles em taxas superiores a 50 mil t/anoCerca de 66 mil produtos químicos são comercializados hoje somente nos EUACerca de 45 mil substâncias são comercializadas internacionalmente
Muitos são resistentes a biodegradação, estáveis e entram na cadeia alimentarMuitos podem ser mutagênicos, cancerígenos ou teratogênicos
Só existem dados ecotoxicológicos para aproximadamente 1.500 substânciasA tecnologia convencional de tratamento de água não remove totalmente os COS
Conclusões
“Aos químicos compete a tarefa de descobrir substâncias menos nocivas ao meio ambiente; aos engenheiros químicos, o desenvolvimento de processos que produzam bens de consumo com um mínimo de rejeitos e um máximo de reciclagem”
Construir uma sociedade “ecologicamente correta”Construir uma sociedade “ecologicamente correta” Eliminar hábitos de desperdícios de nossas reservas Eliminar hábitos de desperdícios de nossas reservas
naturaisnaturais Triste mania de “retirar o lixo da nossa casa Triste mania de “retirar o lixo da nossa casa
jogando-o no quintal do vizinho”jogando-o no quintal do vizinho”