Poluição da Água CIÊNCIAS DO AMBIENTE. Distribuição da água.
Água - Poluição e remediação.
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Água Poluição, remediação e aplicação dos
métodos em artigos.
Aluna: Antônia Millena de Oliveira Lima
Disciplina: Química Ambiental
Professora: Mayara Oliveira
Senador Pompeu, 21 abril 2014.
II
ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos
Sumário
Introdução.............................................................................................. III
Desenvolvimento.................................................................................. IV
Poluentes químicos........................................................................ IV
Parâmetros que indicam a qualidade da água............................... VIII
Remediação......................................................................................... VIII
Aplicação das técnicas em artigos.................................................... X
Conclusão............................................................................................... XI
Referências............................................................................................. XII
III
ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos
INTRODUÇÃO
O homem utiliza a água para diversos fins e basicamente é essencial para
a vida dos seres vivos. Utiliza-se para o cozimento de alimentos, higiene pessoal,
para a manutenção da vida como o consumo e na irrigação e produção de
alimentos na agricultura. Na indústria é utilizada para gerar energia e na
fabricação de bebidas e medicamentos por exemplo.
Quimicamente falando a água é composta por dois átomos de hidrogênio
e um átomo de oxigênio, arranjados espacialmente em uma geometria angular
formando ângulos de 104,5°. Considerada o solvente universal, a água pode ser
encontrada em diversos meios. No nosso planeta, cobre cerca de 70% da
superfície. Já o organismo humano é composto basicamente por 74 % de água.
A água constitui um ciclo conhecido como ciclo hidrológico, e é
encontrada em sua maioria na fase líquida. Dos 70% que recobre o planeta,
apenas uma pequena parte se encontra na forma de água doce. Ficam
armazenadas em aquíferos e lençóis freáticos que conservam essa água. Mas
embora em reservatórios, essa água não está isenta de se tronar poluída.
Poluição é a introdução de partículas ou corpo que modifique a forma
natural do meio. Em formas gerais, as águas podem se tornar impróprias para o
uso devido a diversos tipos de poluição, e em consequente por diversos
poluentes. Podemos classifica-las como:
» Poluição Química;
» Poluição Biológica;
» Poluição Física.
Os poluentes podem vir de várias fontes e são elas esgoto doméstico,
mineração, depósito de lixo, navegação, queima de combustíveis fósseis,
refinaria, curtume, celulose, indústrias e agricultura.
Porém, essa água pode ser tratada e voltar a ser usada. Existem as ETA’s,
estações de tratamento de água que, através de uma sequência de formas de
tratamento, recuperam a água, tornando-a própria para o uso. São algumas
formas de tratamento:
» Filtração;
» Aeração;
» Floculação;
» Sedimentação;
» Remoção da Dureza;
IV
ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos
» Controle de Corrosão;
» Fluoretação;
» Remoção de Fe e Mn;
» Desinfecção
DESENVOLVIMENTO
A poluição que afeta as águas podem ser classificadas quanto ao tipo de
poluente ou a forma de poluir. Eles podem atingir a composição química do meio
e em consequência gerar uma drástica modificação física, o que caracteriza a
poluição.
De início temos a poluição química. Afeta a composição química da água
através de poluentes químicos. É o tipo de poluição mais comum sendo gerada
pelos esgotos domésticos lançados diretamente na água até os resíduos de
indústrias. A elevação do teor de amônia gera um descontrole ambiental.
A poluição química pode gerar duas grandes características típicas de
águas contaminadas, são elas a eutrofização e a redução de oxigênio dissolvido.
A eutrofização é gerada pelos fertilizantes que, através deles e da luz solar,
proliferam microrganismos que realizam a síntese de compostos orgânicos.
A redução do oxigênio dissolvido é gerado pelos agentes redutores que se
combinam espontaneamente com o oxigênio dissolvido levando a uma
diminuição da demanda química de oxigênio (D.Q.O.). Os resíduos industriais
são os mais comuns neste tipo de impacto ambiental.
Poluentes químicos
Os poluentes químicos são divididos em biodegradáveis e persistentes.
» Biodegradáveis: são poluentes químicos que ao longo de um tempo são
degradados por bactérias. Ex.: inseticidas, fertilizantes, petróleo e
detergentes;
» Persistentes: são produtos químicos que se mantém ao longo do tempo no
meio ambiente e organismos vivos. Ex.: mercúrio e o DDT (dicloro-difenil-
tricloroetano).
A poluição biológica se caracteriza pela presença de microorganismos
patogênicos, aqueles que podem provocar doenças, na água. Os contaminantes
podem advir de meios como esgotos e podem ser classificados como bactérias
que podem causar cólera e febre tifoide, vírus que são causadores de doenças
V
ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos
como hepatites, vermes que podem causar esquistossomose e protozoários que
podem acometer o homem com a amebíase e giardíase.
A poluição física se dá quando os poluentes modificam as características
físicas da água como o cheiro, a cor e o sabor. A poluição física pode se dividir
em duas principais a poluição térmica e sedimentar.
» Poluição térmica: causada pelo frequente descarte de águas aquecidas
utilizadas no processo de refrigeração em indústrias. Isso leva a um
aumento na temperatura da água ocasionando uma aceleração no
metabolismos dos seres vivos que habitam o meio. Leva a uma diminuição
da solubilidade de gases na água diminuindo a solubilidade de O2. Leva
uma maior rapidez das reações químicas dos poluentes químicos
encontrados na água.
» Poluição sedimentar: resulta do acúmulo de partículas de solo,
substâncias químicas insolúveis suspensas na água. Podem causar o
bloqueio da entrada de raios solares interferindo diretamente na
fotossíntese das plantas aquáticas.
Os poluentes de uma forma geral são gerados pela ação do homem nos
seus diversos âmbitos. Podemos classificar as fontes de poluição da seguinte
forma.
» Esgoto doméstico: os esgotos quando jogados diretamente em meios
fluviais geram uma grande poluição pois traz consigo microrganismos
patogênicos como vírus e bactérias. Esses microrganismos geram a
mortandade de muitos seres vivos do meio aquático e causam mal cheiro
um aspecto turvo na água;
» Mineração: a mineração consome um volume exacerbado de água em sua
forma geral. Em alguns casos há um consumo muito grande de águas de
lençóis freáticos e isso ocasiona uma série de contaminações como o
aumento do pH, turbidez, derrame de graxas e óleos e a presença de
metais pesados;
» Depósito de lixo: podem ser classificados pela origem de seus dejetos
como lixo residencial, hospitalar, industrial ou agrícola. Trazem consigo
resíduos sólidos que entopem esgotos e quando em depósitos geram um
líquido denominado chorume. Esse líquido contém compostos orgânicos
e organismos patogênicos que podem acarretar uma grande contaminação
quando em contato com águas de mananciais;
» Navegação: esta contaminação se dá pelos acidentes que em muitos casos
há o derramamento da carga, pela lavagem dos tanques e pela tinta
antiferrugem que é composta por óxido de chumbo;
VI
ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos
» Queima de combustíveis fósseis: produz oxido de enxofre, oxido de
nitrogênio e oxido carbônico que em contato com a água transformam-se
em seus respectivos ácidos. Esses ácidos geram a chuva ácida e quando
atinge o meio fluvial causa a modificação do pH fazendo com que haja a
morte dos animais e plantas que ali vivem;
» Refinaria: o refino do petróleo gera alguns resíduos que permanecem na
camada superficial da água impedindo a entrada de raios solares e as
trocas gasosas com o meio;
» Curtume: as principais fonte de poluição são o cromo utilizado no
curtimento e a borra de tinta, resíduo proveniente da etapa conhecida
como tingimento do couro;
» Celulose: os poluentes provenientes da indústria que utiliza celulose são
os compostos organoclorados não biodegradáveis e a matéria orgânica
que se tornam tóxicos quando em grandes concentrações. Esses compostos
não são detectados em análises feitas em amostras de água porém, se
depositam em tecidos de moluscos bivalves;
» Indústrias: as águas residuais das indústrias se apresentam das seguintes
formas
ɵ Águas sanitárias: provenientes de banheiros e cozinhas e possuem
as mesmas características das águas vindas dos esgotos;
ɵ Águas de refrigeração: é utilizada no resfriamento e tem impacto
direto na poluição térmica;
ɵ Águas de processo: são águas que tem contato direto com o
produto trabalhado na própria indústria e possui características
próprias.
» Agricultura: os principais poluentes são oriundos dos defensores
agrícolas. Possuem uma composição química que protege a plantação de
pragas mas destrói espécies nociva e úteis para a lavoura. Os inseticidas
acumulam-se no solo podendo chegar até os lençóis freáticos através dos
poros contidos no solo. Os fertilizantes quando usados indevidamente e
em grande quantidade polui os solos e a água.
Desses tipos de fontes poluidores podemos destacar alguns poluentes que
contribuem e compõem os sistemas de poluição citados acima
» Compostos nitrogenados: o nitrogênio amoniacal é encontrado
naturalmente na natureza devido ser um dos principais elementos
excretados pelos peixes. Os processos de oxidação de alguns compostos
nitrogenados gera o consumo de oxigênio dissolvido.
VII
ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos
» Detergentes: são substâncias utilizadas basicamente para a higiene
doméstica. Eles causam a quebra da tensão superficial impedindo o
desenvolvimento da vida aquática.
» Sulfetos: provenientes de processos industriais são comumente
encontrados em águas subterrâneas onde não há a presença de oxigênio.
O sulfeto de hidrogênio é toxico e irritante as mucosas e gera ao meio
fluvial um odor desagradável. Em contato com os organismos do meio
pode ocasionar um mau funcionamento enzimático e afetar a respiração
quando se liga fortemente a hemoglobina.
» Cloretos: os coretos contido na água resulta da dissolução de minerais e
sais. Deve-se ser cuidadosamente tratada a água que contem esse íon
devido ocasionar a corrosão de metais. Não é danoso ao ser humano,
porém, se na água center íons sódio, pode-se notar um sabor salgado.
» Metais pesados: esses metais são altamente perigosos aos seres vivos
devido serem biocumulativos, ou seja, o organismo não consegue eliminá-
los de forma natural, podendo ocasionar perda do sistema nervoso e
cegueira. Dentre esses metais podemos citar alguns como
ɵ Chumbo: pode-se considerar como sendo um dos metais poluentes
mais perigosos devido seus íons e sua forma elementar serem
altamente contaminantes e ingeridos. Suas principais fontes de
contaminação são as refinarias de cerâmica e petróleo. Também são
empregados em munições. Causa inibição de algumas enzimas,
retardamento mental e anemia em crianças. Devido ao seu grau de
periculosidade a quantidade máxima permitida em efluentes é de
0,5 mg/L conforme o CONAMA.
ɵ Mercúrio: é gerado gás mercúrio devido a queima do lixo e é
considerado mais perigoso que o mercúrio líquido. Possui uma
grande afinidade pelas proteínas e se ligam ao tecido dos rins
afetando diretamente nas funções desse órgão. Além disso pode
levar o ser humano ao coma e a cegueira, devido a isso sua
concentração máxima segundo o CONAMA chega a 0,01 mg/L.
ɵ Níquel: bastante utilizado na indústria de pilhas recarregáveis,
bijuterias e eletrônicos o níquel é biocumulativo e ocasiona
dermatite e para gestantes a má formação do feto. Segundo o
CONAMA a concentração máxima permitida desse metal e
efluentes é de 2 mg/L.
Parâmetros que indicam a qualidade da água
VIII
ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos
Para que haja um controle desses níveis de poluição da água é necessário
o monitoramento seguindo alguns critérios específicos. Temos os fatores
químicos, físicos e biológicos.
» Parâmetros Químicos
ɵ Fator hidrogeniônico (pH): indica a acidez, alcalinidade ou
neutralidade da água. A acidez é proveniente da quantidade de gás
carbônico (CO2), ácidos minerais e sais hidrolisados. Já a
alcalinidade é característica da propagação de vegetais, uma vez
que, a fotossíntese requer o consumo de CO2;
ɵ Oxigênio Dissolvido: o oxigênio é o gás mais abundante na água.
A proliferação de organismos aeróbicos leva a uma diminuição da
concentração desse gás. Isso leva a uma maior capacidade de
redução do meio levando a uma maior solubilização de algumas
substâncias químicas como os metais. Esse é um dos fatores
principais no controle da poluição.
ɵ Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO): é a demanda
necessária para ser degradada a matéria orgânica por via biológica.
Se os níveis de matéria orgânica for baixa haverá uma necessidade
baixa de oxigênio para degrada-la, diminuindo a DBO.
ɵ Demanda Química de Oxigênio (DQO): é a demanda necessária
para se degradar a matéria orgânica por um agente químico. O
único método utilizado para determinar a carga orgânica em
lugares que contém substâncias tóxicas para as bactérias
decompositoras é a DQO, uma vez que, a DBO mataria as bactérias
ali presentes.
» Parâmetros Biológicos
ɵ Coliformes: desenvolve ácidos, gás e aldeídos na presença de
agentes tensoativos e sais biliares. As bactérias coliformes são
considerados indicadores primários da qualidade da água.
Remediação
As ETA’s são as estações de tratamento são os locais onde a água
passa pelos processos físicos e químicos de purificação para que seja
possível a sua reutilização como água potável.
» Controle de corrosão: corrosão é um processo eletroquímico onde uma
substância doa elétrons para outra. Pode-se classificar as corrosões como
generalizada, puntiforme, galvânica, por stress, sob deposito,
microbiologia e por impacto. A corrosão se dá pela presença do O2
IX
ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos
saturado, gás sulfídrico, cloretos e gás carbônico. Esse controle se dá pela
utilização de duas técnicas sendo elas a verificação e a emissão de
resultados;
» Decantação: é um processo físico de separação de misturas que consiste
na ação da gravidade fazendo com que as substâncias de diferentes
densidades se separem, com a mais densa chegando a se depositar no
fundo do recipiente. Na decantação de remediação é utilizado tanques de
diminuem a velocidade da água para facilitar a deposição das partículas.
Podemos subdividir a decantação em clássico, de contato sólido, de fluxo
laminar, quanto ao escoamento, horizontal, vertical, quanto a velocidade
do processo e as altas taxas;
» Filtração: esse método é utilizado para remover impurezas que estejam no
estado de suspensão. É utilizada para remover a dureza, ferro, manganês,
gases como a amônia, cloro e resíduos de óleo dentre outros. Existem dois
tipos que são bastante utilizados e são eles a filtração a vácuo e a filtração
simples. E pode ser classificada quanto a taxa de filtração, meio filtrante e
o sentido do fluxo;
» Desinfecção: processo que visa diminuir a concentração de
microrganismos patogênicos. Para isso existem os desinfetantes químicos
e físicos. Os químicos são cloro, bromo, iodo, prata, cobre e peróxido. Os
físicos são radiação ultravioleta, tratamento químico, radiação ionizante e
eletrólise. A cloração e a radiação ultravioleta são os métodos mais
utilizados e eficientes;
» Coagulação/floculação: esse método é utilizado nas estações de
tratamento de água no intuito de diminuir a turbidez. Para a coagulação
das partículas que permanecem suspensa são utilizados os coagulantes
sulfato de alumínio e o cloreto de ferro. Os floculantes são geralmente
polímeros inorgânicos, orgânicos ou anfóteros;
» Remoção de ferro e manganês: nesse processo utiliza-se da união de
métodos para que haja a remoção desse íons que em parte são encontrados
na forma de complexo.
ɵ Aeração-filtração: choque da água com um jato de oxigênio no
intuito de oxidar os íons que se deseja remover;
ɵ Cloração-filtração: também consiste no processo de oxidação dos
íons e logo após a precipitação desses íons há a filtração utilizando
de areia e antracito.
» Remoção da dureza: conforme a portaria n° 518 do Ministério da Saúde
de 2004, o limite máximo de dureza da água deve ser 500 mg de CaCO3
por litro de água. Temos dois tipos de dureza: a temporária, que para os
íons magnésio é dada pela reação com bicarbonato de magnésio e o
X
ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos
hidróxido de cálcio, e para o cálcio há um processo de destilação. E temos
a dureza permanente que os íons só podem ser removidos por processos
químicos.
» Aeração: consiste no processo em que a água é posta em contato com uma
fase gasosa, geralmente o ar, para que possa haver a troca de substâncias
voláteis. Essas substâncias são em sua maioria voláteis e são indesejadas
pela água.
» Pó da casca da banana: esse processo foi estudado por uma pesquisadora
química Milena Boniolo, onde nos estudos ela constatou o poder do pó da
casca da banana em sedimentar metais pesado contidos na água. Para
tanto ela seguiu os devidos passos: deixou a casca secar por um bom
tempo, depois triturou e peneirou e as transformou em pó. Devido conter
carboidratos e esses possuírem ligações duplas C=O e OH-, consegue
reagir com os metais.
Aplicação das técnicas em artigos
O trabalho intitulado como Tratamento de água de reservatórios por
dupla filtração, oxidação e adsorção em carvão ativado granular, mostra as
técnicas de remediação das águas sendo aplicadas. O trabalho foi desenvolvido
por:
» Engenheiro ambiental e mestre em Ciências do Ambiente pela
Universidade Federal do Tocantins (UFT) – Palmas (TO), Giulliano
Guimarães Silva;
» Bióloga e outora em Engenharia Química pela Universidad Complutense
de Madri, Liliana Pena Naval;
» Professor Titular aposentado do Departamento Hidráulica e Saneamento
da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo
(USP), Luiz Di Bernardo;
» Engenheira Civil. Mestre, Doutora e Pós-doutora em Hidráulica e
Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos da USP, Angela Di
Bernardo Dantas.
Relata em sua introdução pontos relevantes na pesquisa com base nos
objetivos como o uso inadequado dos recursos hídricos pelo uso do
desenvolvimento da agricultura e do desordenado crescimento da população e
da industrialização. Com isso é preciso haver uma maior seriedade nas condições
de avaliação desses recursos.
Traz ainda o fato desses contaminantes prejudicarem o funcionamento
correto das estações de tratamento de água. Salienta a importância da utilização
XI
ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos
das novas tecnologias no ramo de tratamento como sendo indispensável para a
remediação. E assim descreve-se o objetivo da pesquisa: avaliar a tecnologia de
dupla filtração como sendo uma alternativa para o tratamento das águas do
reservatório UHE Luiz Eduardo Magalhães em Palmas no estado de Tocantins,
Brasil.
Nos materiais e métodos foi utilizado um piloto que foi instalado na ETA.
Esse piloto é constituído basicamente por:
» Coluna de pré-oxidação;
» Coluna de interoxidação;
» Unidade de carvão ativado granular;
» Reservatório para água filtrada e lavamento dos filtros;
» Tanque de produtos químicos;
» Bomba de água bruta.
Os resultados foram observados a partir de ensaios realizados. No
primeiro ensaio foi possível remover a turbidez da água em uma porcentagem
entre 97 e 99 %. No segundo ensaio houve o emprego da pré-oxidação onde foi
possível eliminar boa parte da matéria orgânica. No terceiro ensaio foi possível
observar que o ocorreu a maior eliminação da matéria orgânica e com o menor
consumo de oxigênio.
Como conclusão do trabalho realizado pode-se notar que a adsorção com
carvão ativado granular, como pós-tratamento, é bastante eficiente para
assegurar a qualidade dos efluentes finais no ensaios realizados, especialmente
com relação à remoção da matéria orgânica.
CONCLUSÃO
Pode-se notar que a água é de suma importância para o funcionamento
dos organismos vivos em todos os aspectos. Metabolismo, plantio dos alimentos
e na indústria. Mas essas utilizações, muitas vezes, causam impactos agravantes
no meio fluvial.
Esses poluentes podem apresentar-se de formas diversas e causarem
impactos importantíssimos na vida dos seres vivos bem como da fauna e flora.
Pode levar o planeta a um descontrole natural. Porém, existem técnicas eficientes
de tratar a água para que ela possa, mais uma vez, ser reutilizada para o fim
necessário.
Câmara de Mistura rápida (4)
Coluna de Interoxidação (6)
FCAG (8)
FDR (7)
XII
ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos
Podemos constatar através de pesquisas feitas que esses métodos são
bastantes favoráveis para diminuir a poluição dos meios fluviais e que são de
importância considerável que mais métodos sejam estudados para que se possa
ter uma remediação mais eficiente.
REFERÊNCIAS
1. ALVES. Líria. Poluição da Água. Brasilescola. Disponível em:
http://www.brasilescola.com/quimica/poluicao-agua.htm> Acesso em 20
abr. 2014.
2. FERNANDES, D. M. S.; LIMA, A. M. O.; QUEIROZ, M. N.; Tratamento e
Remediação de Águas. Quixadá, Abr. 2014.
3. PENNA, C. G. Efeitos da mineração no meio ambiente. Oeco. 26 jan.2009.
Disponível em: <http://www.oeco.org.br/carlos-gabaglia-penna/20837-
efeitos-da-mineracao-no-meio-ambiente> Acesso em 20 abr. 2014.
4. PEREIRA, R. S. Identifficação e caracterização das fontes de poluição em
sistemas hídricos. Revista Eletrônica de Recursos Hídricos. IPH-UFRGS.
v. 1, n. 1. p. 20-36. 2004.
5. Poluição Química. Ambientebrasil. Disponível em:
<http://ambientes.ambientebrasil.com.br/agua/impactos_sobre_as_aguas/
poluicao_quimica.html> Acesso em 20 abr. 2014.
6. Principais fontes de poluição. Água Online. Disponível em:
<http://www.aguaonline.net/gca/?id=59> Acesso em 20 abr. 2014.
7. SILVA, G. G., et al. Tratamento de água de reservatórios por dupla
filtração, oxidação e adsorção com carvão ativado granular. Eng Saint
Ambient. v. 17, n.1., p. 71-80. Palmas(TO), Jan. 2012.
8. SOUZA, E. V. O.; MARTINS, M. G.; QUEIROZ, T. M.; Poluição das Águas.
Quixadá, Abr. 2014.
9. Tipos de poluição. Disponível em:
<http://www.uenf.br/uenf/centros/cct/qambiental/ag_tipoluicao.html>
Acesso em 20 abr. 2014.