Apostila de química ambiental

50
Apostila de Química Ambiental Colégio D. Pedro I

Transcript of Apostila de química ambiental

Page 1: Apostila de química ambiental

Apostila de Química

Ambiental

Colégio D. Pedro I

Page 2: Apostila de química ambiental

ÍNDICE

1 - INTRODUÇÃO À QUÍMICA AMBIENTAL ........................................................................... 1

2 - QUÍMICA DA ÁGUA ................................................................................................................ 2

Desperdício e economia de água ................................................................................................ 2

Propriedades da água .................................................................................................................. 4

Padrões de potabilidade .............................................................................................................. 5

A água dura ................................................................................................................................. 6

Tratamento da água .................................................................................................................... 7

Tipos de poluição da água .......................................................................................................... 8

Como tratar os diversos tipos de poluição da água .................................................................... 10

Contribua como um cidadão para evitar a poluição das águas .................................................. 12

3 - QUÍMICA DA SOLO ................................................................................................................. 13

Propriedades do solo ................................................................................................................... 14

Adubação .................................................................................................................................... 17

Poluição e contaminação do solo ............................................................................................... 18

Destinação final do lixo ............................................................................................................. 19

Classificação de resíduos de acordo com a origem .................................................................... 22

Classificação de resíduos de acordo com o tipo ......................................................................... 24

Classificação de resíduos de acordo com a composição química .............................................. 24

Classificação de resíduos de acordo com a periculosidade ........................................................ 24

Reciclagem ................................................................................................................................. 26

Tempo de degradação ................................................................................................................. 29

4 - QUÍMICA DA ATMOSFERA ................................................................................................... 31

Poluição atmosférica .................................................................................................................. 31

Fontes poluidoras ....................................................................................................................... 37

Impactos da poluição atmosférica no ambiente ......................................................................... 38

Tecnologias de controle da poluição atmosférica ...................................................................... 41

Ações preventivas da poluição atmosférica ............................................................................... 46

Page 3: Apostila de química ambiental

BIBLIOGRAFIA

• BAIRD C., Química Ambiental , 2ª Ed. Porto Alegre: Bookman, 2004.

• ROCHA, J.C., ROSA A. H., CARDOSO A. A. Introdução a Química Ambiental, Porto Alegre:

Bookman, 2004.

Page 4: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 1 -

Profª Tânia Regina de Souza

1. INTRODUÇÃO À QUÍMICA AMBIENTAL

De acordo com a Lei de Diretrizes e Bases (Lei 9394/96), é obrigatório o ensino de Educação

Ambiental para todos os níveis de ensino e a conscientização pública para a preservação do meio

ambiente.

Mas o que estuda a Química Ambiental?

A Química Ambiental estuda os processos químicos que acontecem na natureza, sejam eles naturais

ou causados pelo homem (fontes das poluições, métodos de prevenção da poluição e reações

químicas na água, no solo e no ar) e que comprometem não só a saúde humana, mas de todo

planeta.

A Química Ambiental originou-se da Química clássica e hoje é uma ciência interdisciplinar por

envolver não só as áreas básicas da Química como também a Biologia, a Geologia, a Ecologia e a

Engenharia Sanitária. A Química Ambiental estuda os processos químicos (mudanças) que ocorrem

no meio ambiente. Essas mudanças podem ser naturais ou causadas pelo homem e em alguns casos

podem trazer sérios danos à humanidade.

Atualmente há uma grande preocupação em entender a química do meio ambiente, com o objetivo

de melhorar a qualidade de vida em nosso planeta.

No Brasil, as últimas décadas foram marcadas por um crescimento da conscientização dos cidadãos

sobre os danos causados pelas atividades humanas inadequadas. Sejam em indústrias ou em seus

próprios lares, essas atividades têm gerado efluentes e resíduos: sólidos, líquidos e gasosos, que

acabam tendo seu destino final na atmosfera, nos solos e nas águas.

Como essas transformações ameaçam o meio ambiente, há uma grande preocupação em entender os

processos que a envolvem.

Enfim, a Química Ambiental é uma ciência multidisciplinar cujos estudos preocupam-se com tudo

que está relacionado com a vida e seu meio, isto é, a hidrosfera (chuva ácida, águas acidificadas,

drenagem de ácidos de minas, purificação das águas poluídas), a atmosfera (diminuição do ozônio

na estratosfera, poluição do ar), a litosfera (lixo perigoso, metais pesados, uso dos pesticidas) e a

biosfera (produtos químicos tóxicos na cadeia alimentar, metais pesados e compostos orgânicos

tóxicos, acumulo e destino dos compostos clorados nos sistemas biológicos). Em termos sociais

procura descrever o manuseio das emissões industriais, a proteção da saúde do ser humano, a

proteção do ambiente natural e testar e avaliar novos produtos químicos.

Page 5: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 2 -

Profª Tânia Regina de Souza

2. QUÍMICA DA ÁGUA

O planeta Terra poderia se chamar "planeta água", já que cerca de ¾ de sua superfície terrestre é

constituído por água. Deste total 97,50% é água salgada, contida nos oceanos e mares. É importante

ressaltar que apenas 0,77% dessa água é imediatamente aproveitável para as atividades humanas (a

maior parte, águas subterrâneas). Cerca de 1,70% da água doce se encontra nas Calotas polares e

nas geleiras e 0,03% distribuídas entre o solo, rios e lagos e na atmosfera. O Brasil detém 8% do

potencial de água potável do mundo, sendo que 80% estão concentrados na Amazônia e 20% no

restante do país.

Fonte: http://www.pura.poli.usp.br/porque.htm

Para você ter uma idéia de como é pouco a água potável disponível em nosso mundo, veja um

simples exemplo: Imagine que toda a água de nosso mundo, fosse concentrada dentro de uma

caixinha de leite, de um litro. De toda essa água apenas uma xícara (de café), é água doce, e dessa

xícara, apenas algumas gotas podem ser aproveitadas pelo homem, que é a água potável.

Desta forma, a escassez de água no planeta torna-se evidente como uma preocupação mundial.

Desperdício e Economia de Água

Hoje, está ficando cada vez mais difícil encontrar água de qualidade. Isso devido à poluição de rios,

represas e do solo, decorrente da própria ocupação e atividade humana e economizar água passa a

ser algo extremamente necessário nos dias de hoje. O problema é que todas as pessoas conhecem a

importância que a água possui para nossas vidas, porém não se preocupam em fazer o essencial para

economizá-la e não porque elas não sabem como economizar, mas sim porque simplesmente não se

preocupam.

Page 6: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 3 -

Profª Tânia Regina de Souza

É claro que é necessário tomar banho todos os dias, lavar as mãos sempre que sujar, lavar as roupas,

louças e tudo mais, porém é preciso que haja economia, não simplesmente economia de dinheiro,

mas também economia de água. Vejamos alguns exemplos de desperdício:

Uma torneira mal fechada gasta:

Gotejando = 1.380 L/mês

Com abertura de 1mm = 62.640 L/mês

Com abertura de 2mm = 135.350 L/mês

Como podemos notar o desperdício gera um grande consumo desnecessário de água e apenas com

atitudes simples podemos evitá-lo. Vamos citar algumas dicas para você evitar o desperdício de

água:

���� Utilizar apenas a água indispensável para enxaguar

as roupas

Fechar a torneira enquanto escova os dentes ou faz a

barba. ����

���� Na hora de tomar banho, use só o tempo necessário.

Regue jardins ou gramados com moderação ����

���� Ensaboar a louça toda de uma vez, depois enxaguá-

las.

Utilizar a quantidade de água correta para preparar

alimentos, sem exageros. ����

���� Manter as torneiras, descargas, chuveiros, bóias de

caixa d'água e tubulações sem vazamentos.

Ao lavar o carro em casa, não use mais água do que o

necessário. ����

���� Usar a descarga somente o necessário e não jogar

objetos na privada que possam ser postos no lixo.

Lembrar as crianças que brincar com água é

desperdício. ����

Page 7: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 4 -

Profª Tânia Regina de Souza

Aproveitamos para incluir aqui uma informação importante, embora não se trate diretamente de

“economizar água”. Não sujar a água também é muito importante. Você sabe onde jogar o óleo de

frituras feitas em casa? Normalmente, jogamos o óleo na pia ou por outro ralo, certo? Este é um dos

maiores erros que podemos cometer. Por que fazemos isto? Porque ninguém nos diz como fazer, ou

não nos informamos. É mais fácil jogar fora... UM LITRO DE ÓLEO CONTAMINA CERCA

DE 1 MILHÃO DE LITROS DE ÁGUA, o equivalente ao consumo de uma pessoa no período de

14 anos! De nada adianta criticar os responsáveis pela poluição da Baía da Guanabara (RJ), rio

Paraíba (PB), Bacia do Tietê (SP) se não tentarmos fazer a nossa parte.

Propriedades da Água

A água pode ser encontrada na natureza em três estados físicos: sólido (gelo), líquido (água líquida)

e gasoso (vapor).

A fusão é a transformação que ocorre quando a substância passa do estado sólido para o estado

líquido. Por exemplo: gelo derretendo.

A vaporização é a transformação que ocorre quando a substância passa do estado líquido para o

estado gasoso. A vaporização pode ser classificada como:

- Evaporação: ocorre sozinha e lentamente. Por exemplo: a roupa no varal, chão após a chuva.

- Ebulição: só ocorre se eu fornecer calor. Por exemplo: água no fogão para “ferver”.

- Calefação: ocorre de maneira instantânea. Por exemplo: uma gota de água na frigideira bem

quente.

A condensação é a transformação que ocorre quando a substância passa do estado gasoso para o

estado líquido. Por exemplo: vapor de água na tampa da panela.

A solidificação é a transformação que ocorre quando a substância passa do estado líquido para o

estado sólido. Por exemplo: colocar água no congelador.

A sublimação é a transformação que ocorre quando a substância passa do estado sólido para o

estado gasoso, sem passar pelo estado líquido, ou vice versa. Por exemplo: naftalina no armário.

Page 8: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 5 -

Profª Tânia Regina de Souza

A água pode ser considerada como o solvente universal, ou seja, dissolve quase todos os

compostos encontrados na natureza. A seguir podemos ver algumas aplicações dessa propriedade

para os organismos:

- Plantas: os sais minerais só são absorvidos do solo pelas raízes das plantas depois que forem

dissolvidas em água;

- Sangue: é uma mistura heterogênea. A parte líquida (plasma) é constituída de glóbulos vermelhos,

glóbulos brancos e plaquetas. Este plasma contém água, onde estão dissolvidas outras substâncias

como as vitaminas e a glicose. A água serve como transporte dessas substâncias para o resto do

corpo;

- Urina: a água atua como transporte das substâncias ruins que devem ser eliminadas do corpo.

Essas substâncias são: uréia e ácido úrico;

- A água é capaz de quebrar substâncias como açúcar ou sal, por exemplo, em partes tão pequenas

que não podemos enxergá-las.

Padrões de Potabilidade

As normas e os padrões de potabilidade são definidos pelo Ministério da Saúde para a certificação

de que a água não apresenta nenhum risco para a saúde humana. Esses padrões representam em

geral os valores máximos permitidos (VMP) de concentração de uma série de substâncias e

componentes presentes na água destinada ao consumo humano. É importante ressaltar que os

padrões não se restringem às substâncias que podem causar danos à saúde, eles incluem também as

substâncias que alteram o aspecto e o gosto da água, ou causar algum tipo de odor.

A norma atual em vigor é a PORTARIA 1469, que indica os padrões obtidos por estudos

epidemiológicos e toxicológicos realizados por entidades e pesquisadores em todo mundo.

No Brasil o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), por meio da resolução nº20, de 18

de junho de 1986, estabelece os padrões de qualidade de corpos aquáticos, bem como os

lançamentos de efluentes. As águas residuais, após tratamento, devem atender aos limites máximos

e mínimos estabelecidos pela referida resolução, e os corpos d'água receptores não devem ter sua

qualidade alterada. O padrão de lançamento de efluentes pode ser excedido desde que os padrões de

qualidade dos corpos d'água sejam mantidos e desde que haja autorização do órgão fiscalizador,

resultante de estudos de impacto ambiental.

EXERCÍCIOS

1. Qual a importância de se estudar a química ambiental?

2. Qual a quantidade de água potável disponível no planeta Terra?

Page 9: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 6 -

Profª Tânia Regina de Souza

3. Cite 5 maneiras de economizar água.

4. O óleo de cozinha pode ser jogado na pia? Por quê?

5. Cite o nome da transformação ocorrida:

a) 1 colher de margarina na frigideira bem quente

b) naftalina que sumiu no armário

c) água no refrigerador

d) vapor do banho quente encontrando o espelho do banheiro

e) gotas de água na frigideira quente

f) água da chuva no chão com o contato do sol

6. Porque a água é considerada o solvente universal?

7. Cite algumas aplicações e vantagens da água ser um solvente universal.

8. Quando a água pode ser considerada água potável?

A água dura

Em depósitos subterrâneos, a água pode entrar em contato com certos materiais como o calcário

(CaCO3) ou a dolomita (CaCO3 . MgCO3).

Dessa forma, passa a existir em sua composição uma quantidade excessiva de íons Ca2+ e Mg2+, na

forma de bicarbonatos (HCO3-), nitratos (NO3-), cloretos (Cl-) e sulfatos (SO42-) o que a torna

imprópria para consumo humano. A esse tipo de água chamamos água dura (com teores acima de

150 mg/L), mole (com teores abaixo de 75 mg/L) ou moderada (com teores entre 75 e 150 mg/L).

Quando em contato com sabão, a água dura não faz espuma, pois os íons Ca2+ e Mg2+ reagem com o

sabão e formam um precipitado.

Em contato com altas temperaturas a água dura forma grandes precipitados e incrustações, sendo

portanto imprópria para consumo industrial. Se por um descuido ela for utilizada em caldeiras pode

causar grandes explosões, por decorrência das incrustações.

O tratamento da água dura para a retirada de Ca2+ e Mg2+ é conhecido por abrandamento ou

amolecimento e consiste em fazer a água atravessar uma resina que captura os íons Ca2+ e Mg2+,

substituindo-os por íons não prejudiciais ao homem, tais como o Na+ e o H+. Esse procedimento é

chamado de método da troca iônica. A remoção da dureza pode também ser efetuada por fervura ou

pela adição de algumas substâncias amolecedoras, tais como: Hidróxido de Sódio (NaOH),

Carbonato de Sódio (Na2CO3), Fosfato de Sódio (Na3PO4) e Sulfato de Alumínio (Al2(SO4)3).

EXERCÍCIOS

1. Qual a diferença de água dura, mole e moderada?

Page 10: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 7 -

Profª Tânia Regina de Souza

2. Como deve ser feito o tratamento da água dura?

3. Quando a água se torna dura?

4. A água dura pode ser utilizada na indústria? Por quê?

Tratamento da água

A água antes de ser distribuída em nossas casas passa por um longo tratamento:

1ª etapa – DECANTAÇÃO: A água dos lagos e rios é colocada inicialmente para descansar, de

modo que ocorra nesta etapa a decantação (sedimentação) de alguns resíduos sólidos.

2ª etapa – COAGULAÇÃO: Para a retirada de pequenas partículas em suspensão, que não seriam

retiradas na filtração e sedimentação, é adicionado à água sulfato de alumínio Al2(SO4)3, juntamente

com hidróxido de cálcio Ca(OH)2, ou barrilha, Na2CO3 (carbonato de sódio), os quais formam um

precipitado gelatinoso onde as partículas são aglutinadas.

3ª etapa – FLOCULAÇÃO: Processo físico que ocorre logo em seguida à coagulação e se baseia na

ocorrência de choques entre as partículas gelatinosas, de modo a produzir outras de volume e

densidade muito maior.

4ª etapa – TANQUE DE DECANTAÇÃO: Todas as impurezas mais grosseiras separam-se da água

e vão se juntar no fundo do tanque. De tempos em tempos é necessário fazer uma limpeza para

remoção da sujeira.

5ª etapa – FILTRAÇÃO: Mesmo com a decantação, algumas partículas mais finas ainda ficam e

precisam ser retiradas por filtragem. Esta filtragem é feita fazendo-se a água passar por camadas de

areia fina, grossa e pedras, especialmente projetadas para esta função.

Page 11: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 8 -

Profª Tânia Regina de Souza

6ª etapa – AERAÇÃO: Por esse processo, a água é agitada para que os odores sejam removidos e a

oxigenação aconteça de maneira completa. O carvão ativo, eficiente adsorvente também é usado

para remover odor, cor e sabor.

7ª etapa – CLORAÇÃO E FLUORAÇÃO: São adicionados cloro (produto que age como um

bactericida) e flúor (para prevenção de cáries).

Tipos de poluição da água

Em 1961, a Organização Mundial de Saúde deu a seguinte definição relativa à poluição das águas

doces: "Um curso de água considera-se poluído logo que a composição ou estado da água são direta

ou indiretamente modificados pela atividade humana, de tal maneira que a água se presta menos

facilmente às utilizações que teria no seu estado natural". Esta definição inclui também as

modificações das propriedades físicas, químicas e biológicas da água que a podem tornar salobra

(não potável) ou não utilizável para consumo nas atividades domésticas, industriais, agrícolas, etc.

O poder de biodegradação da água é enorme, mas, se a concentração de substâncias orgânicas e

químicas ultrapassa certos limites, as águas não a podem regenerar pela ação das bactérias. A vida

desaparece e os rios e lagos transformam-se em gigantescos esgotos. Os resíduos industriais

lançados nos rios provocam verdadeiros desastres nas comunidades aquáticas, sendo

particularmente notados os seus efeitos sobre os peixes.

Um dos principais problemas que surgiram neste século é a crescente contaminação da água, ou

seja, este recurso vem sendo poluído de tal maneira que já não se pode consumi-lo em seu estado

natural. As pessoas utilizam a água não apenas para beber, mas também para se desfazer de todo

tipo de material e sujeira. As águas contaminadas com numerosas substâncias recebem o nome de

águas residuais. Se as águas residuais forem para os rios e mares, as substâncias que elas

transportam irão se acumulando e aumentam a contaminação geral das águas. A poluição da água

dos rios, sob o ponto de vista sanitário, constitui um problema cada vez mais preocupante para

todos os países.

Os principais tipos de poluição são:

• Poluição Biológica: resulta da presença de microrganismos patogênicos , especialmente na água

potável. A água pode ser infectada por organismos patogênicos, existentes nos esgotos.

Assim, ela pode conter:

Bactérias - Provocam infecções intestinais epidêmicas e endêmicas (febre tifóide, cólera,

shigelose, salmonelose, leptospirose etc.).

* Vírus - provocam hepatites, infecções nos olhos etc.

* Protozoários - Responsáveis pelas amebíases e giardíases, etc.

Page 12: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 9 -

Profª Tânia Regina de Souza

* Vermes - Esquistossomose e outras infestações.

Muitas pessoas preferem, por exemplo, beber a água cristalina de nascentes ou de poços

artesianos em lugar de água de torneira que foi convenientemente tratada e distribuída.

Freqüentemente, entretanto, a água dos poços e nascentes é contaminada pela proximidade com

fossas e lançamento de esgotos. A contaminação se dá por infiltração através do solo, de tal

maneira que as partículas em suspensão (causadoras da turbidez) ficam retidas neste, enquanto

que as bactérias e vírus, por serem muito menores, atravessam o solo atingindo a água do poço

ou da nascente, que embora "cristalina" passará a transmitir doenças.

• Poluição Térmica: ocorre freqüentemente pelo descarte, nos rios, de grandes volumes de água

aquecida usada no processo de refrigeração de refinarias, siderúrgicas e usinas termoelétricas.

O aumento da temperatura causa vários efeitos:

* Para os seres vivos, os efeitos da temperatura dizem respeito à aceleração do metabolismo, ou

seja, das atividades químicas que ocorrem nas células. A aceleração do metabolismo provoca

aumento da necessidade de oxigênio e, por conseguinte, na aceleração do ritmo respiratório. Por

outro lado, tais necessidades respiratórias ficam comprometidas, porque a hemoglobina tem

pouca afinidade com o oxigênio aquecido. Combinada e reforçada com outras formas de

poluição ela pode empobrecer o ambiente de forma imprevisível.

* Diminuição da solubilidade dos gases em água, havendo assim um decréscimo na quantidade

de oxigênio dissolvido na água, prejudicando a respiração dos peixes e de outros animais

aquáticos.

* Há uma diminuição do tempo de vida de algumas espécies aquáticas, afetando os ciclos de

reprodução.

* Potencializa-se a ação dos poluentes já presentes na água, pelo aumento na velocidade das

reações e solubilidade de alguns poluentes.

• Poluição Sedimentar: resulta do acúmulo de partículas em suspensão (partículas de solo e de

produtos químicos insolúveis orgânicos ou inorgânicos). Por exemplo, sedimentos

contaminados com defensivos agrícolas que são transportados para os rios, pelas enxurradas.

Esses sedimentos poluem de várias maneiras:

* Bloqueiam a entrada dos raios solares na lâmina d'água, interferindo na fotossíntese das

plantas aquáticas.

* Carreiam poluentes químicos e biológicos neles adsorvidos.

Os sedimentos constituem a maior massa de poluentes e geram a maior quantidade de poluição

nas águas.

Page 13: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 10 -

Profª Tânia Regina de Souza

• Poluição Química: causada pela presença de produtos químicos nocivos ou indesejáveis, seus

efeitos nocivos podem ser sutis e levarem muito tempo para serem sentidos.

Os poluentes químicos são divididos em:

a) Biodegradáveis - São produtos químicos que ao final de um tempo, são decompostos pela

ação de bactérias. São exemplos de poluentes biodegradáveis o detergente, 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 (dicloro-difenil-

tricloroetano), o mercúrio, etc.

• Poluição radioativa: Desde o início da era atômica, as centenas de experiências com material

nuclear têm jogado quantidades enormes de resíduos radioativos na atmosfera. As correntes de

ar, por sua vez, encarregam-se de distribuir este material para todas as regiões da Terra. Com o

tempo, a suspensão é trazida para o solo e para os oceanos, onde será absorvida e incorporada

pelos seres vivos.

Além da liberação direta de material radioativo, existe o grave problema do lixo atômico,

produzido pelas usinas nucleares, que apresenta uma série de dificuldades em seu

armazenamento. Os principais elementos radioativos são: CÉSIO 137, IODO 131, PLUTÔNIO

239, ESTRÔNCIO 90, URÂNIO, COBALTO e CÁLCIO.

EXERCÍCIOS

1. Quais as principais etapas que ocorrem durante o tratamento da água?

2. Explique resumidamente cada uma das etapas que ocorrem durante o tratamento da água.

3. Quais os principais tipos de poluição que podem ocorrem na água?

4. Explique o que é poluição biológica? Dê exemplos.

5. Explique o que é poluição térmica? Dê exemplos.

6. Explique o que é poluição sedimentar? Dê exemplos.

7. Explique o que é poluição química? Dê exemplos.

8. Explique o que é poluição radioativa? Dê exemplos.

Como tratar os diversos tipos de poluição da água

O tratamento de água é um processo caro e demorado que visa reduzir a concentração de poluentes

até o ponto em que não apresentem riscos para a saúde pública. Cada tipo de poluição da água deve

Page 14: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 11 -

Profª Tânia Regina de Souza

ser minuciosamente tratada. A seguir estão algumas etapas dos tratamentos de água efetuados de

acordo com a pouição que apresentam.

• Poluição Biológica

Como tratar: No processo de desinfecção da água, o método mais utilizado é a cloração, onde

quantidades suficientes de cloro, na forma de gás cloro ou ainda de hipoclorito, são adicionados

à água visando destruir ou inativar os organismos alvo. O gás cloro reage quase completamente

com a água para formar o ácido hipocloroso (HOCl), que se dissocia gerando os íons H+ e OCl-.

A presença do cloro diminui o pH da água pela liberação de íons H+. O pH do meio é

importante por que influencia na extensão com que o ácido hipocloroso se ioniza. Sob valores

de pH inferiores a 7,5, o ácido hipocloroso é a espécie predominante. Seu potencial de

desinfecção é cerca de 80 vezes superior se comparado ao hipoclorito que é a espécie

predominante sob valores superiores à 7,5.

Os aspectos básicos envolvidos no sucesso da cloração são a dose e o tempo de contato. O

excesso de cloro deve ser evitado para que a água não possua após o tratamento um sabor

característico indesejado.

Outros agentes desinfetantes podem ser as cloraminas dióxido de cloro, ozônio e radiação

ultravioleta.

• Poluição Térmica:

Como tratar: Não há um tratamento específico para este tipo de poluição, que poderia ser

evitado sendo instalados nas indústrias sistemas de refrigeração dos despejos. Ainda assim há

indústrias que utilizam a água do mar ou de rios nesses sistemas, adequando à temperatura do

descarte com a temperatura prevista na legislação.

• Poluição Sedimentar:

Como tratar: A água que apresenta baixa turbidez pode ser tratada através da decantação

direta, sem adição de substâncias químicas, e posterior filtração, para remoção de partículas que

não se decantam naturalmente. Em muitos casos, no entanto, um agente químico é adicionado

para coagular e flocular as partículas de menor tamanho. Estas partículas de tamanho coloidal ,

podem então ser removidas por decantação, em tanques ou diretamente em filtros. A

decantação usa a gravidade como agente responsável pela remoção do material particulado

suspenso da água.

A coagulação/floculação é um procedimento químico é físico onde partículas muito pequenas

são desestabilizadas e então agregadas para que possam se decantar.

A coagulação é um processo químico usado para desestabilizar partículas coloidais; o agente

químico é adicionado e agita-se rapidamente o sistema por aproximadamente 30s, em seguida o

Page 15: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 12 -

Profª Tânia Regina de Souza

sistema é agitado lentamente, permitindo o contato entre as partículas, no processo denominado

floculação. As partículas coloidais que não iriam se decantar são aglomeradas, formando sólidos

de maior tamanho, chamados flocos. O sulfato de alumínio é o agente floculador mais utilizado,

entretanto, outras substâncias químicas tais como sais de ferro (III) ou ainda polímeros

orgânicos, podem ser empregados na coagulação.

Contribua como um cidadão para evitar a Poluição das águas

1. Não jogue lixo nas águas dos rios e mares;

2. Não canalize esgoto diretamente para os rios;

3. Não desperdice água, em casa ou em qualquer outro lugar;

4. Observe se alguma indústria está poluindo algum rio e avise as autoridades sobre a ocorrência.

EXERCÍCIOS

1. Como deve ser tratada a poluição biológica?

2. Como deve ser tratada a poluição térmica?

3. Como deve ser tratada a poluição sedimentar?

4. Qual a diferença de coagulação e floculação?

5. O que devemos fazer para evitar a poluição das águas?P

Pncnvklcdnvlknackvnklvnacv Klnadfvjklbadfklvnafçdvna Kbnvobadovbadfo jbjiabvuiadfvP

Pncnvklcdnvlknackvnklvnacv Klnadfvjklbadfklvnafçdvna Kbnvobadovbadfo jbjiabvuiadfvP

Pncnvklcdnvlknackvnklvnacv Klnadfvjklbadfklvnafçdvna Kbnvobadovbadfo jbjiabvuiadfvP

Pncnvklcdnvlknackvnklvnacv Klnadfvjklbadfklvnafçdvna Kbnvobadovbadfo jbjiabvuiadfvP

Pncnvklcdnvlknackvnklvnacv Klnadfvjklbadfklvnafçdvna Kbnvobadovbadfo jbjiabvuiadfvP

Pncnvklcdnvlknackvnklvnacv Klnadfvjklbadfklvnafçdvna Kbnvobadovbadfo jbjiabvuiadfvP

Pncnvklcdnvlknackvnklvnacv Klnadfvjklbadfklvnafçdvna Kbnvobadovbadfo jbjiabvuiadfvP

Pncnvklcdnvlknackvnklvnacv Klnadfvjklbadfklvnafçdvna Kbnvobadovbadfo jbjiabvuiadfvP

Pncnvklcdnvlknackvnklvnacv Klnadfvjklbadfklvnafçdvna Kbnvobadovbadfo jbjiabvuiadfvP

Pncnvklcdnvlknackvnklvnacv Klnadfvjklbadfklvnafçdvna Kbnvobadovbadfo jbjiabvuiadfvP

Pncnvklcdnvlknackvnklvnacv Klnadfvjklbadfklvnafçdvna Kbnvobadovbadfo jbjiabvuiadfvP

Pncnvklcdnvlknackvnklvnacv Klnadfvjklbadfklvnafçdvna Kbnvobadovbadfo jbjiabvuiadfvP

Pncnvklcdnvlknackvnklvnacv Klnadfvjklbadfklvnafçdvna Kbnvobadovbadfo jbjiabvuiadfvP

Pncnvklcdnvlknackvnklvnacv Klnadfvjklbadfklvnafçdvna Kbnvobadovbadfo jbjiabvuiadfvP

Pncnvklcdnvlknackvnklvnacv Klnadfvjklbadfklvnafçdvna Kbnvobadovbadfo jbjiabvuiadfvP

Page 16: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 13 -

Profª Tânia Regina de Souza

3. QUÍMICA DO SOLO

O solo é uma mistura de vários minerais, matéria orgânica, ar e água capaz de manter a vida das

plantas na superfície terrestre. É o produto final das ações dos processos físicos, químicos e

biológicos que degradam as rochas e em grande parte produzem minerais.

Os solos típicos mostram camadas características com o aumento da profundidade. Estas camadas

são chamadas horizontes, que se formam como o resultado de interações complexas que ocorrem

devido ao desgaste do solo provocado pelas mudanças ao longo do tempo. Na figura a seguir pode-

se notar os diferentes horizontes encontrados no solo.

Page 17: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 14 -

Profª Tânia Regina de Souza

Horizonte O – Conhecido como camada orgânica superficial, é a porção orgânica do solo visível em

áreas de floresta e distingui-se pela coloração escura e pelo conteúdo em matéria

orgânica (cerca 20%). Nesta camada encontram-se muitas populações de bactérias,

fungos, e animais (minhocas, formigas).

Horizonte A – Conhecido como camada mineral superficial, é uma camada rica em detritos

orgânicos de partes de plantas e de seres vivos em estado de decomposição

estabilizado – o húmus, apresentando por isso coloração escura. Está sujeito ao

processo de lixiviação no qual os seus constituintes são arrastados pelas águas

infiltradas para os horizontes E e B.

Horizonte E – Conhecido como camada mineral situada mais abaixo do horizonte A, é um horizonte

que inclui partículas minerais, substâncias coloidais, materiais argilosos, óxidos,

hidróxidos metálicos, carbonatos, etc., provenientes do horizonte A. Essas partículas

foram arrastadas pela infiltração da água (lixiviação). Por ser pobre em matéria

orgânica apresenta cor mais clara que o horizonte A.

Horizonte B – Conhecido como camada mineral situada mais abaixo do horizonte E, é a camada

onde ocorre o máximo de acumulação de materiais tais como óxidos de ferro e

alumínio, e argilas. Nas regiões áridas e semiáridas, o carbonato de cálcio, o sulfato

de cálcio e outros sais podem ser acumulados neste horizonte B.

O horizonte B é muitas vezes incorretamente referido como subsolo.

Horizonte C – Conhecido como camada mineral de material inconsolidado é essencialmente

constituído pela rocha-mãe pouco alterada, fracamente fragmentada. Aqui verifica-

se fraca meteorização, tem por isso características muito próximas da rocha-mãe.

Horizonte R – Conhecido como camada mineral de material consolidado ou rocha-mãe que

constitui substrato rochoso contínuo ou praticamente contínuo, a não ser pelas

poucas e estreitas fendas que pode apresentar (rocha).

Diversas propriedades do solo podem ser avaliadas nos horizontes e superfície do solo e um breve

detalhamento dessas propriedades pode ser visto no tópico seguinte.

Propriedades do solo

Essas propriedades são de primordial importância para melhor conhecimento do solo existente no

local e das devidas providências que devem ser tomadas antes do plantio para atingir uma melhor

colheita.

Page 18: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 15 -

Profª Tânia Regina de Souza

Coloração do solo

A coloração do solo sempre foi uma das maneiras mais primitivas de identificá-los. Filósofos

gregos e romanos, antes de cristo, classificavam os solos pela coloração. Como a cor é

conseqüência do material de origem do solo, dos seus componentes e das condições climáticas

predominantes, procura-se associar a cor a características como a fertilidade e produtividade.

A cor é uma característica tão importante que é utilizada na própria nomenclatura dos solos, o que

pode ser evidenciado pelo nome de solos como: Latossolo Vermelho Escuro, Podzólico Vermelho

Amarelo, Latossolo Roxo, etc.

As tonalidades cinzentas, esverdeadas e azuladas são típicas de várzeas e estão correlacionadas a

deficiência de oxigênio, enquanto que a matéria orgânica tende a tornar um solo mais escuro

quando comparado com outro sob o mesmo clima.

Textura

Refere-se às dimensões e características das partícula primárias do solo. Essas partículas são

agrupadas em função do tamanho, porém apresentam características comuns. Pode ser avaliada

através do tato, pela sensação ao esfregar um pouco de solo úmido entre os dedos. A areia provoca

sensação de aspereza, o silte de sedosidade e a argila de pegajosidade. Raramente um solo é

constituído de uma só fração granulométrica, daí a necessidade de classes de textura procurando

definir diferentes combinações de areia, silte e argila.

De uma maneira geral, o tamanho das partículas em que o solo está dividido pode ser avaliado

através da escala mostrada no quadro abaixo:

LOTES DIÂMETRO DAS PARTÌCULAS em Milímetros

Cascalho >2

Areia grossa 2 -0,2

Areia fina 0,2 - 0,02

Silte ou limo 0,02 - 0,002

Argila < 0,002

EXERCÍCIOS

1. O que é solo e do que ele é composto?

2. O que são horizontes? Explique cada um deles.

Page 19: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 16 -

Profª Tânia Regina de Souza

3. O que determina as diferentes colorações do solo?

4. Ao esfregarmos um pouco de solo úmido entre os dedos, podemos diferenciá-lo entre areia, silte

e argila. Quais são essas diferenças?

5. Qual a diferença de cascalho, areia grossa e areia fina?

Umidade e porosidade do solo

Dentro do solo existem pequenos buraquinhos, que chamamos de poros do solo, onde fica guardada

a água e o ar que as raízes das plantas e os outros organismos necessitam para beber e respirar. A

dimensão dos poros influi na retenção da água pelo solo - os poros mais finos facilitam a retenção,

enquanto os maiores permitem a sua rápida infiltração. O ar preenche os espaços não ocupados pela

água. O arejamento do solo é fundamental para a respiração das raízes e, por isto, os solos pouco

arejados são, em geral, pouco produtivos.

São requeridas grandes quantidades de água para produção da maioria das substâncias da planta,

pois a água é o meio de transporte básico para levar nutrientes essenciais de partículas sólidas do

solo à planta através de suas raízes para as partes mais distantes de sua estrutura.

Um solo sujeito a encharcamento é consequentemente um solo pouco arejado, constituindo um solo

prejudicial para algumas espécies, pois afeta as raízes das plantas causando apodrecimento.

pH do solo

O pH indica se o solo é fértil ou não fértil, ou seja, se o local é ou não ideal para o cultivo. Para a

agricultura o valor do pH ideal é entre 5,5 e 5,8, porém o pH da maioria dois solos situa-se entre 4 e

8,5. Essa medida de pH é realizada com o auxílio de um pHmetro.

Esse valor varia de acordo com a composição do solo, concentração de sais, metais, ácidos, bases e

substâncias orgânicas que são adicionadas no seu preparo para o plantio.

Se necessário à acidez do solo pode ser corrigida através do uso de substâncias alcalinas como o

calcário, por exemplo.

Para se ter uma idéia da influência do pH nos cultivos, vamos analisar o caso das hortênsias: se elas

forem cultivadas em solos onde a acidez é elevada adquirem a coloração azul e se forem cultivadas

em solos alcalinos elas adquirem a coloração rosa.

EXERCÍCIOS

1. Explique o que é um poro do solo.

2. Explique porque um solo encharcado não é ideal para plantações.

3. Qual a faixa ideal de pH para o cultivo?

Page 20: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 17 -

Profª Tânia Regina de Souza

4. Porque ocorre variação de pH no solo?

5. Como é feita a correção de pH de um solo?

6. Como o pH interfere no cultivo de hortênsias?

Adubação

O conhecimento dos teores de nutrientes disponíveis no solo orienta na formulação das

recomendações mais acertadas para a adubação das plantas, evitando-se o desperdício e o uso

inadequado de adubos e corretivos e prejuízo, que haveria tanto nas despesas com adubação como

na redução das colheitas.

As pesquisas mundiais indicam que, num curto prazo, nenhum outro fator causará maior impacto no

aumento da produção agrícola do que o uso racional de fertilizantes e corretivos. Por isso é

importante que o produtor torne o uso desta prática habitual e rotineira, não negligenciando, e

fazendo a análise química do seu solo com antecedência que lhe permita a escolha de um bom

calcário, para que sua incorporação ocorra antes da aração e/ou gradagem e adubação. E também,

permitir a aquisição dos adubos recomendados em tempo hábil, pois só assim os mesmos serão

aplicados nas épocas indicadas para a cultura.

Procure utilizar laboratórios credenciados, para que seus dados tenham a validade comprovada

pelos diversos programas de controle de qualidade. Sem dúvidas, esta simples prática, desde que

usada adequadamente, poderá resultar em benefício: custo altamente positivo, sem falar na

relevante contribuição para a preservação ambiental, em função de evitar o uso excessivo ou

desnecessário de adubos em muitas situações.

Existem três tipos de adubação: orgânica, inorgânica e verde.

Adubação Orgânica: Feita à base de restos de animais ou vegetais, como: estrumes, folhas, galhos,

frutas podres, etc. Uma vez apodrecidos esses restos se transformam em

excelentes adubos.

Adubação Inorgânica: Feita com sais minerais. Estes podem ser extraídos do solo (como, por

exemplo, o salitre-do-chile) ou obtidos quimicamente em indústrias de

adubos (como os sulfatos). De acordo com a proporção desses produtos

químicos, tais como sais de nitrogênio, potássio e fósforo, os adubos

inorgânicos podem ser classificados em nitrogenados, potássicos e

fosfatados. Os adubos inorgânicos só devem ser utilizados depois de feita

uma análise do solo. Assim, é possível fornecer ao solo exatamente o

elemento de que ele está precisando.

Page 21: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 18 -

Profª Tânia Regina de Souza

Adubação Verde: Certos vegetais, conhecidos como leguminosas (feijão, soja e alfafa), possuem

bactérias (um tipo de microorganismo) em suas raízes. Essas bactérias têm a

capacidade de absorver o oxigênio do ar e transformá-lo em nitrato, um nutriente

que a planta aproveita. Muitas vezes, o plantio de leguminosas faz parte da

rotação de culturas, pois esses vegetais enriquecem o solo.

EXERCÍCIOS

1. Qual a importância de se fazer uma análise do solo antes da adubação?

2. Explique os três tipos de adubação existentes.

Poluição e contaminação do solo

A poluição do solo pode ser definida como a introdução no meio ambiente de qualquer matéria ou

energia que venha a alterar as propriedades físicas ou químicas ou biológicas do solo, afetando,

ou podendo afetar, por isso, a "saúde" das espécies animais ou vegetais que dependem ou que têm

contacto com ele, ou que nele venham a provocar modificações físico-químicas nas espécies

minerais presentes.

Ao longo dos últimos anos, têm sido detectados numerosos casos de contaminação do solo em

zonas, quer urbanas, quer rurais. Aos usos referidos associam-se, geralmente, descargas acidentais

ou voluntárias de poluentes no solo e águas, deposição não controlada de produtos que podem ser

resíduos perigosos, lixeiras e/ ou aterros sanitários não controlados, uso de adubos e pesticidas de

maneira indiscriminada, etc.

A contaminação tem-se tornado uma das preocupações ambientais, uma vez que, a contaminação

interfere no ambiente global da área afetada, podendo mesmo estar na origem de problemas de

saúde pública.

Na maioria das vezes a contaminação do solo pode causar uma percolação de poluentes, através da

água de chuva, contaminando os lençóis freáticos. Essa poluição das águas subterrâneas, muitas

vezes, só aparece depois da indústria ou outra atividade por ela responsável ter cessado suas

atividades há muitos anos. Por exemplo, produtos químicos armazenados ou derramados no solo

podem demorar anos, ou até mesmo décadas, a atingir um lençol freático. Depois de ser atingido, a

área contaminada tende a ser alargada e a água presente no lençol fica inutilizada e imprópria para o

consumo.

As águas subterrâneas poluídas são muito difíceis de purificar, devido ao seu lento movimento de

percolação e grande volume de contaminantes, uma operação de limpeza numa região contaminada

poderá levar décadas e custar bilhões de reais para ficar completa.

Page 22: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 19 -

Profª Tânia Regina de Souza

O acúmulo de pesticidas e de produtos químicos no solo é especialmente perigoso, pois essas

substâncias são absorvidas pelas raízes das plantas juntamente com a água. Assim, podem passar

para o organismo do homem e de outros animais que se alimentam dessas plantas. Tais substâncias

podem ainda atingir os lençóis freáticos.

Os nitratos, uma das substâncias mais utilizadas nos fertilizantes, são perniciosos e altamente

tóxicos, mesmo em pequenas quantidades quando presentes na água que possamos beber.

O lixo é em um problema na medida em que, acumulado no ambiente, é capaz de produzir odor

desagradável, contribuir com mecanismos que provocam desastres como enchentes e alagamentos,

servir como foco de atração de animais (gatos, cães, ratos, baratas, cobras, insetos) e provocar

doenças em crianças e adultos.

A má localização dos depósitos de lixo também pode gerar uma contaminação dos lençóis freáticos,

aparecendo na água presente no mesmo, concentrações de metais pesados, tais como o mercúrio, o

chumbo, o cromo, o cobre e o cádmio, conjuntamente com outras substâncias químicas altamente

venenosas.

EXERCÍCIOS

1. Qual a definição de poluição do solo?

2. Como ocorre a poluição do solo?

3. Como ocorre a contaminação de um lençol freático?

4. Quais prejuízos o acúmulo de pesticidas e de produtos químicos podem trazer ao solo?

5. Quais prejuízos o acúmulo de lixo e a má localização dos depósitos podem trazer ao solo?

Destinação final do lixo

Existem diversos tipos de destino para os resíduos, como o lixão, a incineração, o aterro controlado,

aterro sanitário e usinas de compostagem. A seguir faremos uma análise sobre cada um deles.

Lixão

O lixão é apenas a disposição do lixo a céu aberto em terrenos baldios onde fica exposto sem

nenhum tratamento e sem nenhum critério sanitário de proteção ao ambiente, provocando intensa

proliferação de moscas, mosquitos, baratas e ratos, e ainda é aproveitado pelos "catadores de lixo"

que correm o risco de contrair doenças.

Outro inconveniente é o "chorume", líquido que resulta da decomposição do lixo que possui alta

taxa de compostos orgânicos de difícil degradação e que polui o solo e os lençóis d'água.

Page 23: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 20 -

Profª Tânia Regina de Souza

Os gases também produzidos pela decomposição do lixo poluem o ar e são vetores de doenças

através de germes patológicos.

Foto de um lixão

Incineração

A incineração é um processo dispendioso, no qual o lixo é queimado em fornos de alta temperatura,

propiciando uma relativa redução no volume do lixo, além de destruir a maioria do material

orgânico e dos contaminantes que causam problemas nos aterros.

Além de calor, a incineração gera dióxido de carbono, óxidos de enxofre e nitrogênio, dioxinas e

outros contaminantes gasosos, cinzas voláteis e resíduos sólidos que não se queimam e que

concentram substâncias tóxicas com potencial de contaminação do Meio Ambiente.

As dioxinas são consideradas uma das substâncias mais tóxicas presentes no ambiente. Além de

serem de difícil destruição, elas podem causar sérios efeitos à saúde humana.

As cinzas resultantes podem também ser usadas na indústria de fertilizantes.

Incinerador

Interior de um incinerador Aterro controlado

Um aterro controlado caracteriza-se, segundo a ABNT/NBR-8849/85, pela disposição do lixo em

local controlado, onde os resíduos sólidos recebem uma cobertura de solos ao final de cada jornada.

Como não possuem impermeabilização dos solos nem sistema de dispersão de chorume e gases, é

muito comum nesses locais a contaminação de águas subterrâneas.

Page 24: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 21 -

Profª Tânia Regina de Souza

Esquema de funcionamento de um aterro controlado

Aterro sanitário

O chamado aterro sanitário não é um processo de tratamento. Consiste na decomposição de

camadas de lixo alternadas com camadas de argila auxiliando na impermeabilização e materiais

inertes, como mantas de polietileno em terrenos com sistemas de drenagem para o chorume. Nessas

condições as camadas de lixo sofrem decomposição aeróbia e depois anaeróbia.

Na atualidade, o Aterro Sanitário Sítio São João, em São Paulo, parece ser o melhor do Brasil, visto

que nele foram consideradas as melhores tecnologias, inclusive uma das principais, qual seja, a

relativa à proteção total dos mananciais hídricos vizinhos a jusante do aterro.

Além do sistema de drenagem para o chorume, é necessário também um sistema de drenagem de

tubos para os gases, principalmente o gás carbônico, o gás metano e o gás sulfídrico, pois, se isso

não for feito, o terreno fica sujeito a explosões.

Esquema de funcionamento de um aterro sanitário

Page 25: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 22 -

Profª Tânia Regina de Souza

Usinas de compostagem

No processo de compostagem, o material orgânico do lixo é segregado e sofre um tratamento

biológico do qual resulta o chamado "composto", material utilizado na fertilização (como adubo na

agricultura) e recondicionamento do solo ou em ração para animais.

Esquema de funcionamento da compostagem

EXERCÍCIOS

1. Quais os principais destinos para o lixo?

2. Explique com suas palavras o que é lixão.

3. Explique com suas palavras o que é incineração.

4. Explique com suas palavras o que é aterro controlado.

5. Explique com suas palavras o que é aterro sanitário.

6. Qual a diferença de um aterro controlado de um aterro sanitário?

7. Explique com suas palavras o que é compostagem.

Os resíduos sólidos podem ser classificados de acordo com a origem, tipo de resíduo, composição

química e periculosidade conforme abaixo:

Classificação de resíduos de acordo com a origem

“Resíduo Hospitalar ou de Serviços de Saúde”: qualquer resto proveniente de hospitais e

serviços de saúde como pronto-socorro, enfermarias, laboratórios de análises clínicas, farmácias,

etc.. Geralmente é constituído de seringas, agulhas, curativos e outros materiais que podem

apresentar algum tipo de contaminação por agentes patogênicos (causadores de doenças);

“Resíduo Domiciliar”: são aqueles gerados nas residências e sua composição é bastante variável

sendo influenciada por fatores como localização geográfica e renda familiar. Porém, nesse tipo de

Page 26: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 23 -

Profª Tânia Regina de Souza

resíduo podem ser encontrados restos de alimentos, resíduos sanitários (papel higiênico, por

exemplo), papel, plástico, vidro, etc.

Atenção alguns produtos que utilizamos e descartamos em casa são considerados perigosos e devem

ter uma destinação diferente dos demais, preferencialmente para locais destinados a resíduos

perigosos. Por exemplo: pilhas, baterias, cloro, água sanitária, desentupidor de pia, limpadores de

vidro, removedor de manchas, aerossóis, medicamentos vencidos, querosene, solventes, etc.

“Resíduo Agrícola”: são aqueles gerados pelas atividades agropecuárias (cultivos, criações de

animais, beneficiamento, processamento, etc.). Podem ser compostos por embalagens de defensivos

agrícolas, restos orgânicos (palhas, cascas, estrume, animais mortos, bagaços, etc.), produtos

veterinários e etc.

“Resíduo Comercial”: são aqueles produzidos pelo comércio em geral. A maior parte é constituída

por materiais recicláveis como papel e papelão, principalmente de embalagens e plásticos, mas

também podem conter restos sanitários e orgânicos.

“Resíduo Industrial”: são originados dos processos industriais. Possuem composição bastante

diversificada e uma grande quantidade desses rejeitos é considerada perigosa. Podem ser

constituídos por escórias (impurezas resultantes da fundição do ferro), cinzas, lodos, óleos,

plásticos, papel, borrachas, etc.

“Entulho”: resultante da construção civil e reformas. Quase 100% destes resíduos podem ser

reaproveitados embora isso não ocorra na maioria das situações por falta de informação. Os

entulhos são compostos por: restos de demolição (madeiras, tijolos, cimento, rebocos, metais,

etc.), de obras e solos de escavações diversas.

“Resíduo Público ou de Varrição“: é aquele recolhido nas vias públicas, galerias, áreas de

realização de feiras e outros locais públicos. Sua composição é muito variada dependendo do local e

da situação onde é recolhido, mas podem conter: folhas de árvores, galhos e grama, animais mortos,

papel, plástico, restos de alimentos, etc.

“Resíduos Sólidos Urbanos”: é o nome usado para denominar o conjunto de todos os tipos de

resíduos gerados nas cidades e coletados pelo serviço municipal (domiciliar, de varrição, comercial

e, em alguns casos, entulhos).

“Resíduos de Portos, Aeroportos e Terminais Rodoviários e Ferroviários”: o lixo coletado

nesses locais é tratado como “resíduo séptico”, pois pode conter agentes causadores de doenças

trazidas de outros países. Os resíduos que não apresentam esse risco de contaminação, podem ser

tratados como lixo domiciliar.

“Resíduo de Mineração”: podem ser constituídos de solo removido, metais pesados, restos e lascas

de pedras, etc.

Page 27: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 24 -

Profª Tânia Regina de Souza

Classificação de resíduos de acordo com o tipo

“Resíduo Reciclável”: papel, plástico, metal, alumínio, vidro, etc.

“Resíduo Não Reciclável” ou “Rejeito”: resíduos que não são recicláveis, ou resíduos recicláveis

contaminados.

Classificação de resíduos de acordo com a composição química

“Orgânicos”: restos de alimentos, folhas, grama, animais mortos, esterco, papel, madeira, etc.

Muita gente não sabe, mas alguns compostos orgânicos podem ser tóxicos. São os chamados

Poluentes Orgânicos Persistentes (POP) e Poluentes Orgânicos Não Persistentes.

- “Poluentes Orgânicos Persistentes” (POP): hidrocarbonetos de elevado peso molecular, clorados

e aromáticos, alguns pesticidas (Ex.: DDT, DDE, Lindane, Hexaclorobenzeno e PCB`s). Estes

compostos orgânicos são tão perigosos que foi criada uma norma internacional para seu

controle denominada “Convenção de Estocolmo”.

- “Poluentes Orgânicos Não Persistentes”: óleos e óleos usados, alguns pesticidas biodegradáveis,

solventes de baixo peso molecular e a maioria dos detergentes.

“Inorgânicos”: vidros, plásticos, borrachas, etc.

Classificação de resíduos de acordo com a periculosidade

Essa classificação foi definida pela ABNT na norma NBR10004:2004 da seguinte forma:

“Resíduos Perigosos (Classe I)”: são aqueles que por suas características podem apresentar riscos

para a sociedade ou para o meio ambiente. São considerados perigosos também os que apresentem

uma das seguintes características: inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade e/ou

patogenicidade. Na norma estão definidos os critérios que devem ser observados em ensaios de

laboratório para a determinação destes itens. Os resíduos que recebem esta classificação requerem

cuidados especiais de destinação.

“Resíduos Não Perigosos (Classe II)”: não apresentam nenhuma das características acima, podem

ainda ser classificados em dois subtipos:

- Classe II A – não inertes: geralmente apresenta alguma dessas características: combustibilidade,

biodegradabilidade e solubilidade em água.

- Classe II B – inertes: quando submetidos ao contato com água destilada, à temperatura

ambiente, não tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentrações superiores

aos padrões de potabilidade da água, com exceção da cor, turbidez, dureza e sabor, conforme

anexo G da norma NBR10004:2004.

Page 28: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 25 -

Profª Tânia Regina de Souza

EXERCÍCIOS

1. Cite as diferentes classificações dos resíduos de acordo com sua origem. Explique cada uma

delas.

2. Cite as diferentes classificações dos resíduos de acordo com o tipo. Explique cada uma delas.

3. Cite as diferentes classificações dos resíduos de acordo com sua composição química. Explique

cada uma delas.

5. Cite as diferentes classificações dos resíduos de acordo com sua periculosidade. Explique cada

uma delas.

Praticamente, toda atividade industrial é obrigada pela lei ambiental a apresentar periodicamente ao

órgão de controle ambiental um relatório que demonstre quantidade, tipo, características fisico-

químicas, formas de armazenamento e estoque e ainda, a destinação dos resíduos gerados e que

estão estocados e com destinação ainda não definida. Porém, os especialistas do setor acreditam que

boa parte desses resíduos está sendo depositada de forma inadequada, pois os geradores de resíduos

contratam empresas de conduta duvidosa, a preços normalmente bem abaixo dos praticados no

mercado, que encontram um destino para o resíduo.

O gerenciamento dos resíduos sólidos industriais é hoje um dos principais problemas vivenciados

pelas empresas na área de meio ambiente. A principal atividade industrial geradora de resíduos

perigosos é a química, que gera 177 mil t/ano, o que corresponde a aproximadamente 33% do total

de resíduos Classe I (perigosos) gerados no estado de São Paulo.

Com a aprovação da Lei de Crimes Ambientais, no início de 1998, a qual estabelece pesadas

sanções para os responsáveis pela disposição inadequada de resíduos, as empresas que prestam

serviços na área de resíduos sentiram um certo aquecimento do mercado - houve empresas que

tiveram um aumento de 20% na demanda por serviços logo após a promulgação da lei - mas tal

movimento foi de certa forma arrefecido com a emissão da Medida Provisória que ampliou o prazo

para as empresas se adequarem à nova legislação.

(http://www.tema-poluir.hpg.ig.com.br/nposol)

Page 29: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 26 -

Profª Tânia Regina de Souza

Muitos materiais podem ser reciclados e os exemplos mais comuns são o papel, o vidro, o metal e o

plástico. As maiores vantagens da reciclagem são a minimização da utilização de fontes naturais,

muitas vezes não renováveis; e a minimização da quantidade de resíduos que necessita de

tratamento final, como aterramento, ou incineração.

O conceito de reciclagem serve apenas para os materiais que podem voltar ao estado original e ser

transformado novamente em um produto igual em todas as suas características. O conceito de

reciclagem é diferente do de reutilização.

O reaproveitamento ou reutilização consiste em transformar um determinado material já

beneficiado em outro. Um exemplo claro da diferença entre os dois conceitos, é o reaproveitamento

do papel.

Reciclagem

A reciclagem é o termo geralmente utilizado para designar o reaproveitamento de materiais

beneficiados como matéria-prima para um novo produto, feito anteriormente apenas com matéria-

prima virgem.

Para se ter uma idéia da importância da reciclagem, com 250 toneladas de lixo por dia poderia gerar

energia para o abastecimento de 50.000 pessoas. Em Madri – Espanha, 50.000 habitantes recebem

energia elétrica gerada a partir da reciclagem do lixo. O sistema transforma montanhas de detritos

em gás metano. Esse gás vai para uma mini-termelétrica que faz a conversão para eletricidade.

Um outro benefício da reciclagem é a quantidade de empregos que ela tem gerado nas grandes

cidades. Muitos desempregados estão buscando trabalho neste setor e conseguindo renda para

manterem suas famílias. Cooperativas de catadores de papel e alumínio já são uma boa realidade

nos centros urbanos do Brasil.

O lixo a ser reciclado deve ser separado em 5 recipientes diferentes: orgânico (recipiente branco),

vidros (recipiente verde), latas (recipiente amarelo), plásticos (recipiente vermelho) e papel

(recipiente azul), conforme a figura a seguir.

Page 30: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 27 -

Profª Tânia Regina de Souza

O Brasil produz cerca de 100 mil toneladas de lixo por dia, mas recicla menos de 5% do lixo

urbano, valor muito baixo se comparado à quantidade de material reciclado nos Estados Unidos e na

Europa (40%). De tudo que é jogado diariamente no lixo, pelo menos 35% poderia ser reciclado ou

reutilizado, e outros 35%, serem transformados em adubo orgânico.

Reciclagem de produtos orgânicos

Lixo orgânico é todo resíduo de origem vegetal ou animal, ou seja, todo lixo originário de um ser

vivo. Este tipo de lixo é produzido nas residências, escolas, empresas e pela natureza.

Este tipo de lixo precisa ser tratado com todo cuidado, pois pode gerar conseqüências indesejadas

para os seres humanos como, por exemplo, mau cheiro, desenvolvimento de bactérias e fungos,

aparecimento de ratos e insetos. Nestes casos, várias doenças podem surgir, através da

contaminação do solo e da água.

Para tratar esse tipo de resíduo em casa devemos separar os materiais biodegradáveis (cascas de

frutas, pó de café, erva de chás e chimarrão, folhas, etc), colocá-los em um buraco cavado no

quintal, juntamente com minhocas e cobrir com terra. Dessa forma o lixo orgânico será

transformado em húmus, o melhor adubo natural que existe.

O lixo não emitirá nenhum cheiro a partir de 24 a 36 horas após a colocação das minhocas na

quantidade adequada.

Reciclagem de papel

Os papéis que podem ser reciclados são: folhas soltas, jornais, revistas, listas telefônicas, folhetos

comerciais, papéis de embrulho, caixas de papelão e caixas longa vida.

Os papéis que não podem ser reciclados são: papel toalha (com gordura), papel higiênico,

absorvente íntimo, papel plastificado, metalizado, parafinado, fotografia, etiquetas, papel de fax ou

carbono.

Para serem reciclados os papéis devem estar limpos, secos e de preferência não amassados. As

caixas devem estar desmontadas.

Lembre-se que 40 kg de papel reciclados evitam o corte de uma árvore!

Reciclagem de vidro

Os vidros que podem ser reciclados são: garrafas, copos, potes, cacos de vidro, lâmpadas

incandescentes e frascos.

Os vidros que não podem ser reciclados são: vidros planos do tipo pirex e similares, pratos,

espelhos, cristais, ampolas de remédios e cerâmicas.

Page 31: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 28 -

Profª Tânia Regina de Souza

Para serem reciclados os vidros devem estar limpos, podem estar inteiros ou quebrados. Se

quebrados, devem ser embalados em papel grosso (jornal).

O vidro deveria ser mais utilizado no dia a dia, pois com 1 kg de vidro quebrado se faz 1 kg de

vidro novo! O ciclo de reciclagem do vidro é infinito.

Reciclagem de plástico

Os plásticos que podem ser reciclados são: embalagens, garrafas tipo "PET", sacos, brinquedos,

utensílios domésticos, canos, potes em geral.

Os plásticos que não podem ser reciclados são as fitas adesivas.

Para serem reciclados os plásticos devem estar limpos e destampados.

Reciclagem de metais

Os metais que podem ser reciclados são: latas e objetos de alumínio, cobre, latão, chumbo, bronze,

ferro ou zinco e pequenas sucatas.

Para serem reciclados os metais devem estar limpos, com as tampas pressionadas para dentro.

Podem ou não estar amassados.

Lembre-se que a energia economizada com a reciclagem de 1 lata de alumínio é suficiente para

manter uma TV ligada por 3 horas!

Page 32: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 29 -

Profª Tânia Regina de Souza

Materiais que não são recicláveis

Pneus, lâmpadas fluorescentes, pilhas, baterias, resíduos contidos em embalagens de materiais de

limpeza, inseticidas, herbicidas, cosméticos, restos de tintas, produtos químicos e remédios. As

empresas que os produzem estão sendo obrigadas por lei a recolher esses produtos.

Tempo de degradação

Pense bem antes de jogar seu lixo em qualquer lugar, pois ele leva muitos anos para se decompor. A

tabela a seguir mostra o tempo de decomposição dos principais materiais encontrados no lixo. Há

porém, muita variação da informação. Isso se deve ao fato de que o tempo de decomposição deverá

variar de acordo com as condições do solo ou ambiente em que os materiais foram descartados

Fonte: Secretaria do Meio Ambiente do Estado de São Paulo

EXERCÍCIOS

1. Qual a atividade industrial que mais libera resíduos? Quanto é liberado anualmente?

2. O que é reciclagem? Quais materiais podem ser reciclados?

3. Quais as vantagens da reciclagem?

4. Qual a diferença de reciclagem e reaproveitamento?

Material Tempo de Degradação

Latas de Aço 10 anos

Alumínio 200 a 500 anos

Cerâmica Indeterminado

Chicletes 5 anos

Cordas de nylon 30 a 40 anos

Embalagens Longa Vida Até 100 anos (alumínio)

Embalagens PET Mais de 100 anos

Esponjas Indeterminado

Filtros de cigarros 10 a 20 anos

Isopor Indeterminado

Louças Indeterminado

Luvas de borracha Indeterminado

Metais (componentes de equipamentos) Cerca de 450 anos

Papel e papelão Cerca de 6 meses

Plásticos (embalagens, equipamentos) Até 450 anos

Pneus Indeterminado

Sacos e sacolas plásticas Mais de 100 anos

Vidros indeterminado

Page 33: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 30 -

Profª Tânia Regina de Souza

5. Quais papéis que podem ser reciclados e quais não podem?

6. Quais vidros que podem ser reciclados e quais não podem?

7. Quais plásticos que podem ser reciclados e quais não podem?

8. Quais metais que podem ser reciclados?

9. Quais materiais não são recicláveis?

10. Cite o tempo de degradação de pelo menos 5 materiais diferentes, quando são descartados no

meio ambiente.

Page 34: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 31 -

Profª Tânia Regina de Souza

4. QUÍMICA DA ATMOSFERA

A atmosfera é uma massa de gases onde permanentemente ocorrem reações químicas. Ela absorve

uma variedade de sólidos, gases e líquidos provenientes de fontes naturais e industriais, que podem

se dispersar ou reagir entre si ou com outras substâncias já presentes na atmosfera.

A composição química da atmosfera terrestre pode ser considerada como 78% de N2 e de 21% de

O2. Mas, uma observação mais criteriosa da composição química mostra que existem outros

componentes presentes: 78% de N2 , 21% de O2, 0,035% de CO2 e 0,965% de Ar.

A atmosfera nem sempre apresentou a mesma composição, o oxigênio levou mais de 1,5 bilhões de

anos para sair de uma concentração de traços e atingir os atuais 21%. No entanto, parece que os

homens não estão muito atentos ao fato de que nestes últimos 150 anos houve uma mudança

bastante apreciável na concentração de alguns gases minoritários presentes na nossa atmosfera. O

dióxido de carbono vem crescendo a uma taxa de 4% ao ano e o metano a 1% ao ano, enquanto os

CFCs (clorofluorcarbonetos) crescem a uma assustadora taxa de 5% ao ano, quadruplicando sua

concentração média na atmosfera nas últimas quatro décadas. Todos estes gases, ainda que

minoritários, têm uma função muito importante na química da atmosfera, pois alguns são gases

causadores do efeito estufa, outros destroem a camada de ozônio e alguns dos CFCs apresentam

ambas propriedades com altíssima intensidade.

Poluição atmosférica

A poluição atmosférica pode ser definida como sendo a degradação da qualidade do ar como

resultado de atividades que direta ou indiretamente:

a- prejudiquem a saúde, a segurança e o bem-estar da população;

b- criem condições adversas às atividades sociais e econômicas;

c- afetem desfavoravelmente a biota;

d- afetem as condições estéticas ou sanitárias do meio ambiente;

e- lancem matérias ou energia em desacordo com os padrões ambientais estabelecidos em Leis

federais [Lei Federal no 6938, de 31 de agosto de 1981, regulamentada pelo decreto no 88 351/83].

A poluição atmosférica causa impactos negativos na saúde humana, cujo grau de incidência e de

perigosidade depende do nível de poluição, assim como dos poluentes envolvidos. Os problemas

com maior expressão são ao nível do sistema respiratório e cardiovascular. Os contaminantes do ar

provêm de diversas fontes, como fábricas, centrais termoelétricas, veículos motorizados, no caso de

emissões provocadas pela atividade humana, podendo igualmente provir de meios naturais, como

no caso de incêndios florestais ou das poeiras dos desertos.

Page 35: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 32 -

Profª Tânia Regina de Souza

Algumas cidades classificam a qualidade do ar, segundo a resolução nº 03 de 1990 do CONAMA,

e divulgam aos cidadãos para que saibam o índice diário de poluição e tomem as devidas

providências para proteção de sua saúde. A seguir encontra-se uma tabela de classificação de

acordo com a faixa de poluentes.

Os poluentes são normalmente classificados como primários ou secundários. Poluentes primários

são os contaminantes diretamente emitidos no ambiente, como no caso dos gases dos automóveis, e

os secundários resultam de reações dos poluentes primários na atmosfera.

Principais poluentes primários

Os poluentes primários são emitidos ao meio ambiente pela ação direta da fonte poluidora e podem

variar de acordo com o ramo industrial, onde foi gerado. A figura abaixo nos mostra uma diferença

relativa as principais fontes poluidoras. Nota-se que a maior parte do CO, NOx SO2 e materiais

particulados, presentes na atmosfera, foi gerado por veículos automotivos.

Page 36: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 33 -

Profª Tânia Regina de Souza

A seguir encontra-se uma breve descrição de cada um dos principais poluentes primários que são

liberados na atmosfera, assim como fontes que emitem esse tipo de poluente e ainda os males que

causam à saúde.

Óxidos de enxofre (SOx)

Os óxidos de enxofre, em especial o dióxido de enxofre, SO2 são maioritariamente emitido por

vulcões, produzido em grande escala por processos industriais e pelo tráfego de veículos a motor. O

enxofre é um composto abundante no carvão e petróleo, sendo que a combustão dos mesmos emite

quantidades consideráveis de SO2. Na atmosfera, o SO2 dissolve-se no vapor de água, formando um

ácido que interage com outros gases e partículas ai presentes, originando sulfatos e outros poluentes

secundários nocivos. Uma maior oxidação de SO2, normalmente na presença de um catalisador,

como NO2, forma H2SO4 e, assim, a chuva ácida. Esta é uma das causas de preocupação sobre o

impacto ambiental da utilização destes combustíveis como fontes de energia. Em altas

concentrações o SO2 pode provocar problemas no trato respiratório, com especial incidência em

grupos sensíveis como asmáticos.

Óxidos de azoto (NOx)

Os óxidos de nitrogênio, em especial o dióxido de nitrogênio (NO2) são emitidos a partir de

combustão a altas temperaturas, e do setor rodoviário. A maior parte do dióxido de nitrogênio na

atmosfera é formada a partir da oxidação do óxido nítrico (NO). É um forte oxidante que reage no

ar para formar o ácido nítrico (corrosivo), bem como a nitratos orgânicos tóxicos. Também

desempenha um papel importante na atmosfera com reações que produzem ozônio ao nível do solo

ou smog. Uma vez que o dióxido de nitrogênio é um poluente relacionados com o tráfego, as

emissões são geralmente mais elevadas nas zonas urbanas. A média anual d e suas concentrações

em áreas urbanas está geralmente no intervalo 10-45 ppb, sendo menor nas zonas rurais. Os níveis

Page 37: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 34 -

Profª Tânia Regina de Souza

variam consideravelmente ao longo do dia, com picos ocorrendo geralmente duas vezes por dia

como uma consequência da hora de ponta do Tráfego. Exposições críticas ou por tempo

prolongado, originam dores de garganta, tosse, falta de ar, enfisema e alergias.

Monóxido de carbono (CO)

O monóxido de carbono é um produto por combustão incompleta de combustíveis como o gás

natural, carvão ou madeira. Os maiores níveis de CO geralmente ocorrem em áreas com tráfego

intenso congestionado. Nas cidades, 85 a 95% de todas as emissões de CO geralmente são

provenientes do escape dos veículos a motor. Outras fontes de emissões de CO incluem processos

industriais, queima residencial de madeira para aquecimento, ou fontes naturais, como incêndios

florestais. Os fogões a gás e os fumos de cigarro são as principais fontes de emissões de CO em

espaços interiores. A periculosidade do CO prende-se com a inibição que causa de o sangue poder

trocar oxigênio com os tecidos vitais, sendo mortal em doses elevadas. Os principais problemas de

saúde são sentidos no sistema cardiovascular e nervoso especialmente em indivíduos com

problemas coronários e estão diretamente relacionados com o tempo de exposição ao mesmo,

conforme a tabela a seguir.

Concentração atmosférica de CO (ppm)

Tempo médio para acumulação (minutos)

Sintomas

50 150 Dor de cabeça leve

100 120 Dor de cabeça moderada e tontura

250 120 Dor de cabeça severa e tontura

500 90 Náuseas, vômitos, colapso

1.000 60 Coma

10.000 5 Morte

Compostos Orgânicos Voláteis (COV)

Os compostos orgânicos voláteis (COV) são produtos químicos orgânicos que facilmente evaporam

à temperatura ambiente, como o metano, benzeno, xileno, propano e butano. São chamados

orgânicos porque contêm o elemento carbono nas suas estruturas moleculares, e são de especial

preocupação, pois na presença do sol, sofrem reações fotoquímicas que podem originar ozônio ou

smog. Estes compostos podem causar irritação da membrana mucosa, conjuntivite, danos na pele e

nos canais respiratórios superiores independentemente de estarem no estado gasoso, assim como

spray ou aerossol. Em contacto com a pele podem causar pele sensível e enrugada, e quando

ingeridos ou inalados em quantidades elevadas causam lesões no esôfago, traquéia, trato

gastrintestinal, vômitos, perda de consciência e desmaios.

Page 38: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 35 -

Profª Tânia Regina de Souza

Partículas finas ou inaláveis

As partículas finas, ou inaláveis, são uma mistura complexa de substâncias orgânicas e inorgânicas,

presentes na atmosfera, líquidos ou sólidos, como poeira, fumaça, fuligem, pólen e partículas do

solo. As fontes primárias mais importantes destas substâncias são o transporte rodoviário (25%),

processos de não-combustão (24%), instalações de combustão industriais e processos (17%),

combustão comercial e residencial (16%) e o poder público de geração (15%). As partículas com

menos de 10 micrómetros (µm) de diâmetro pode penetrar profundamente no pulmão, quando

inaladas, e causar sérios danos na saúde. São um dos principais poluentes com efeitos diretos na

saúde humana, sendo responsáveis pelo aumento de doenças respiratórias como a bronquite

asmática e rinite.

Poluentes tóxicos

Os poluentes atmosféricos tóxicos, são os poluentes que são conhecidos ou suspeitos de serem uma

séria ameaça para a saúde humana e o ambiente. Na lista de poluentes tóxicos, constam dioxinas,

amianto, tolueno e metais como cádmio, mercúrio, cromo e compostos de chumbo. A exposição a

poluentes tóxicos podem produzir vários efeitos a curto prazo e, ou efeitos crônicos, a longo prazo.

Os efeitos agudos incluem irritação dos olhos, náuseas, ou dificuldade em respirar, enquanto os

efeitos crônicos incluem danos aos sistemas respiratório e nervoso, defeitos de nascimento, efeitos

reprodutivos e cancer. O tipo e a gravidade do efeito é determinado pela toxicidade do poluente, a

quantidade de poluentes, a duração e a frequência de exposição, e da saúde geral e nível de

resistência ou susceptibilidade da pessoa exposta.

O chumbo é um exemplo de poluente tóxico que causa danos no sistema nervoso, originando

convulsões, e no caso de crianças causa uma redução das capacidades de aprendizagem. Afeta

ainda o sistema renal, circulatório e reprodutor.

O trabalhador que lida com o mercúrio metálico é o mais exposto aos vapores invisíveis

despreendidos pelo produto. Eles são aspirados sem que a pessoa perceba e entra no organismo

através do sangue, instalando-se nos órgãos. Geralmente quem foi intoxicado dessa maneira pode

apresentar sintomas como dor de estômago, diarréia, tremores, depressão, ansiedade, gosto de metal

na boca, dentes moles com inflamação e sangramento nas gengivas, insônia, falhas de memória e

fraqueza muscular, nervosismo, mudanças de humor, agressividade, dificuldade de prestar atenção e

até demência. No sistema nervoso, o produto tem efeitos desastrosos, podendo dar causa a lesões

leves e até à vida vegetativa ou à morte, conforme a concentração.

O amianto, por anos chamado de "mineral mágico", foi utilizado principalmente na indústria da

construção civil (telhas, caixas d’água, divisórias, forros falsos, tubulações, vasos de decoração e

Page 39: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 36 -

Profª Tânia Regina de Souza

para plantio e outros artefatos de cimento-amianto), para isolamento acústico ou térmico e em

materiais de fricção nas guarnições de freios (lonas e pastilhas), em juntas, gaxetas e outros

materiais de isolamento e vedação, revestimentos de discos de embreagem, tecidos para vestimentas

e acessórios anti-chama ou calor, tintas, instrumentos de laboratórios e nas indústrias bélica,

aeroespacial, petrolífera, têxtil, de papel e papelão, naval, de fundições, de produção de cloro-soda,

entre outras aplicações. Porém o amianto pode ocasionar câncer do pulmão, esôfago, laringe, trato

digestivo, ovário, dentre outras doenças respiratórias. Além de contaminar o trabalhador que inala

as fibras do amianto, há também a contaminação de seus familiares e das pessoas que residem

próximo as indústrias.

Sendo as dioxinas compostos extremamente perigosos e que se podem formar durante o processo da

co-incineração é fundamental uma análise mais aprofundada sobre os mesmos. Existem 75 dioxinas

diferentes, que se formam na maioria dos casos por ação do calor, apresentando na sua constituição

átomos de carbono (C), oxigênio (O), hidrogênio (H) e cloro (Cl). Além de serem cancerígenos

estes compostos apresentam ainda outros efeitos: efeitos crônicos nos sistemas imunológico,

reprodutor e hormonal, bem como no crescimento e desenvolvimento dos seres vivos e doenças

hepáticas.

De acordo com o ramo industrial, uma indústria libera mais ou menos resíduos tóxicos. A tabela a

seguir nos dá uma idéia do tipo de resíduo que cada ramo industrial libera.

Metal Pesado Ramo industrial Cd Cr Cu Hg Pb Ni Sn Zn

Papel X X X X X X

Petroquímica X X X X X X

Ind. de cloro e KOH (eletrolítica) X X X X X X

Fertilizantes X X X X X X X

Refinarias de Petróleo X X X X X X

Usinas Siderúrgicas X X X X X X X X

Indústrias de metais não-ferrosos X X X X X

Veículos automotores e aviões X X X X X

Vidro, cimento, cerâmica X

Indústria têxtil X

Indústria de couros X

Usinas termelétricas X X

Page 40: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 37 -

Profª Tânia Regina de Souza

Principais poluentes secundários

Os poluentes secundários são resultantes de transformações físicas e químicas na atmosfera, por

parte de poluentes primários.

Partículas finas formadas a partir de gases poluentes primários e compostos do nevoeiro

fotoquímico: Uma parte é formada por reações químicas entre compostos da atmosfera, formando

aerossóis, ou então resultam do choque entre vários compostos atmosféricos, formando partículas

de maiores dimensões.

Ozônio troposférico (O3) formado por reações químicas entre o NOx e COV. O ozônio provoca

vários problemas de saúde, nomeadamente dores toráxicas, tosse e irritação da garganta, causando

ainda vários danos nas plantas e restantes dos seres vivos.

EXERCÍCIOS

1. Qual a composição química da atmosfera?

2. A composição da atmosfera é fixa ou varia com o passar dos anos?

3. Qual a definição de poluição atmosférica?

4. Qual a diferença de poluentes primários e poluentes secundários?

5. Cite alguns dos poluentes primários e secundários.

6. Escolha alguns dos poluentes primários e explique como eles interferem na saúde.

7. Qual o ramo industrial que mais libera metais pesados?

8. Cite dois ramos industriais e quais metais pesados liberam.

Fontes Poluidoras

As fontes de poluição atmosférica são variadas e classificadas dependendo das causas das suas

emissões, ou de acordo com a sua especificidade e dispersão territorial e temporal. A seguir pode-se

observar algumas das classificações das fontes poluidoras em função de sua localização.

Fontes poluidoras estacionárias

Emissões provenientes de fontes fixas, como centrais elétricas e termoelétricas, incineradores,

fornos industriais e domésticos, aparelhos de queima e fontes naturais como vulcões, incêndios

florestais ou pântanos.

Fontes poluidoras móveis

Emissões provenientes de fontes em movimento, como o Tráfego rodoviário, aéreo, marítimo e

fluvial, incluindo as emissões sonoras e térmicas.

Page 41: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 38 -

Profª Tânia Regina de Souza

Fontes poluidoras em área

Fontes localizadas numa área específica, sendo que no caso de emissões difusas, com uma

distribuição homogênea. São exemplos os grandes complexos industriais, que ocupam uma

determinada área.

Fontes poluidoras em linha

Associada as fontes móveis. Os veículos automóveis, por exemplo, são uma fonte móvel, contudo

ao longo de vias rodoviárias constituem uma fonte em linha.

Fontes poluidoras pontuais

Casos especiais de fontes emissoras, cuja análise e tratamento apresentam particularidades

específicas, como no caso da chaminé de uma central térmica, os incêndios florestais ou as erupções

vulcânicas podem ser consideradas como fonte pontual, pois são limitadas no tempo.

Impactos da poluição atmosférica no ambiente

Os impactos ao ambientais ocasionados pela poluição atmosférica podem ser a uma escala local,

regional ou global, dependendo do tipo de poluição emitida e das características ambientais.

Acidificação da atmosfera e chuvas ácidas

A chuva ácida é uma das principais consequências da poluição do ar. As queimas de carvão ou de

petróleo liberam resíduos gasosos, como óxidos de nitrogênio (NOx) e de enxofre (SOx). A reação

dessas substâncias com a água (presente nas nuvens) forma ácido nítrico e ácido sulfúrico. Esses

ácidos irão precipitar juntamente com a água, na forma de chuva, ocasionando a chamada “chuva

ácida”.

Os poluentes do ar são carregados pelos ventos e viajam milhares de quilômetros; assim, as chuvas

ácidas podem cair a grandes distâncias das fontes poluidoras, prejudicando outros países.

Como prejuízos ocasionados pela chuva ácida podem-se citar: empobrecimento do solo (a

vegetação fica comprometida), comprometimento da pesca, morte de alguns organismos em rios e

lagoas e corrosão de monumentos de mármore.

Efeito estufa

O efeito de estufa é um processo que ocorre quando uma parte da radiação solar refletida pela

superfície terrestre é absorvida por determinados gases presentes na atmosfera, retendo o calor em

Page 42: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 39 -

Profª Tânia Regina de Souza

vez de ser libertá-lo na atmosfera.. O efeito estufa dentro de uma determinada faixa é de vital

importância pois, sem ele, a vida como a conhecemos não poderia existir pois as temperaturas no

planeta Terra seria por volta de -15ºC e o planeta seria uma esfera rica em água no estado sólido e

certamente não propiciaria o aparecimento de vida pela falta de um fluido de escoamento. Ou seja,

o efeito estufa bem dosado é benéfico e essencial para a manutenção da vida, mas um aquecimento

descontrolado do planeta traria conseqüências funestas para o mesmo. Portanto, nossa preocupação

com as mudanças químicas que ocorrem na atmosfera devem ser centradas não nos gases

majoritários mas principalmente naqueles minoritários que estão crescendo a uma velocidade tão

elevada que, tudo indica, não teremos tempo de nos adaptar a uma nova situação, caso esse aumento

venha a alterar o nosso clima ou intensidade da radiação ultra-violeta que chega até a crosta

terrestre.

Os gases do efeito estufa (dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), Óxido nitroso (N2O), CFC´s

(CFxClx)) absorvem alguma radiação infravermelha emitida pela superfície da Terra e irradiam por

sua vez alguma da energia absorvida de volta para a superfície. Como resultado, a superfície recebe

quase o dobro de energia da atmosfera do que a que recebe do Sol e a superfície fica cerca de 30 °C

mais quente do que estaria sem a presença dos gases de estufa.

Redução da camada de ozônio

O ozônio (O3) atmosférico localiza-se essencialmente a altitudes entre 10 a 50 km acima da

superfície terrestre, observando-se as maiores concentrações a altitudes aproximadamente entre 15 e

35 km, formando a conhecida camada de ozônio. O ozônio atua como barreira para radiações

nocivas à vida, pois absorve parte da radiação ultravioleta. A diminuição da camada de ozônio pode

permitir que estas radiações causem danos nocivos ou letais nos seres vivos, saúde humana e no

ambiente em geral.

Ao longo dos últimos 25 anos, tem-se verificado uma diminuição da camada de ozono que protege

o planeta das radiações ultravioleta indesejadas. Em 1977, cientistas britânicos detetaram pela

primeira vez a existência de um buraco na camada de ozônio sobre a Antártida. Desde essa

descoberta, estudos indicam que a camada de ozônio está a diminuir de espessura, especialmente

nas regiões polares, tendo-se posteriormente descoberto que esta diminuição se devia a foto-

dissociação dos clorofluorocarbonetos (CFC's), levando a comunidade internacional a adotar o

Protocolo de Montreal, que entrou em vigor no dia 1 de Janeiro de 1989 e ainda hoje é considerado

como um exemplo de tratado internacional bem sucedido.

Page 43: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 40 -

Profª Tânia Regina de Souza

Inversão térmica

Um fenômeno interessante na atmosfera é o da inversão térmica, ocasião na qual a ação dos

poluentes do ar pode ser bastante agravada. Esse fenômeno funciona assim: normalmente, o ar

próximo à superfície do solo está em constante movimento vertical, devido ao processo convectivo

(correntes de convecção). A radiação solar aquece a superfície do solo e este, por sua vez, aquece o

ar que o circunda; este ar quente é menos denso que o ar frio, desse modo, o ar quente sobe

(movimento vertical ascendente) e o ar frio, mais denso, desce (movimento vertical descendente).

Este ar frio que toca a superfície do solo, recebendo calor dele, esquenta, fica menos denso, sobe,

dando lugar a um novo movimento descendente de ar frio. E o ciclo se repete. O normal, portanto, é

que se tenha ar quente numa camada próxima ao solo, ar frio numa camada logo acima desta e ar

ainda mais frio em camadas mais altas, porém, em constantes trocas por correntes de convecção.

Esta situação normal do ar colabora com a dispersão da poluição local.

Dispersão da poluição em dias normais

Na inversão térmica, condições desfavoráveis podem, entretanto, provocar uma alteração na

disposição das camadas na atmosfera. Geralmente no inverno, pode ocorrer um rápido resfriamento

do solo ou um rápido aquecimento das camadas atmosféricas superiores. Quando isso ocorre, o ar

quente ficando por cima da camada de ar frio, passa a funcionar como um bloqueio, não permitindo

os movimentos verticais de convecção: o ar frio próximo ao solo não sobe porque é o mais denso e

o ar quente que lhe está por cima não desce, porque é o menos denso. Acontecendo isso, as fumaças

e os gases produzidos pelas chaminés e pelos veículos não se dispersam pelas correntes verticais.

Os rolos de fumaça das chaminés assumem posição horizontal, ficando nas proximidades do solo. A

cidade fica envolta numa “neblina” e conseqüentemente a concentração de substâncias tóxicas

aumenta muito.

Page 44: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 41 -

Profª Tânia Regina de Souza

Inversão térmica

O fenômeno é comum no inverno de cidades como Nova Iorque, São Paulo e Tóquio, agravado pela

elevada concentração de poluentes tóxicos diariamente despejados na atmosfera.

EXERCÍCIOS

1. Como podem ser classificadas as fontes de poluição?

2. Cite ao menos 4 tipos de fontes poluidoras e explique cada uma delas.

3. Quais os principais impactos da poluição na atmosfera?

4. Explique o fenômeno da chuva ácida.

5. O efeito estufa é prejudicial? Explique

6. Explique o fenômeno do efeito estufa.

7. Explique os benefícios da camada de ozônio.

8. O que ocorre com a redução da camada de ozônio?

9. Explique o fenômeno da inversão térmica.

Tecnologias de controle da poluição atmosférica

Existem várias tecnologias de controle da poluição atmosférica e estratégias disponíveis para

reduzir a poluição do ar, como a seguir:

Controle de poluição nos veículos automotores

A poluição causada por veículos automotores há muito tempo incomoda e gera transtornos a

população e ao meio ambiente. Esse tipo de poluição se expandiu de maneira proporcional ao

crescimento de veículos e o governo brasileiro decidiu impor um limite ao nível de emissões de

poluentes de veículos automotivos implementando o Programa de Controle da Poluição Veicular

Page 45: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 42 -

Profª Tânia Regina de Souza

(PROCONVE) no período de 1992 a 1997. Este programa introduziu metas para as emissões de

poluentes de veículos novos a serem cumpridas gradualmente, incorporando a tecnologia existente

na época para redução de emissões – catalisadores e injeção eletrônica, por exemplo – nos carros

novos vendidos no país. Neste sentido, em 1991, o governo ofereceu um incentivo fiscal

equivalente a uma redução de 5% na alíquota do IPI para os carros com potência de 100 a 127 HP

que adotassem injeção eletrônica, os chamados carros populares.

A tabela a seguir mostra os diferentes níveis de poluentes emitidos pelos veículos automotivos, ao

decorrer dos anos. Nesta tabela é possível observar uma diminuição acentuada dos níveis de

poluentes ao longo dos anos, principalmente após a implementação do PROCONVE.

Ano/Modelo Combustível CO (g/Km)

NOx (g/Km)

CHO (g/Km)

Emissão evaporativa de combustível (g/teste)

Pré 80 Gasolina 54,0 1,2 0,050 ND Gasolina 33,0 1,4 0,050 ND 80 - 83 Álcool 18,0 1,0 0,160 ND Gasolina 28,0 1,6 0,050 23,0 84 - 85 Álcool 16,9 1,2 0,180 10,0 Gasolina 22,0 1,9 0,040 23,0 86 - 87 Álcool 16,0 1,8 0,110 10,0 Gasolina 18,5 1,8 0,040 23,0 88 Álcool 13,3 1,4 0,110 10,0 Gasolina 15,2 1,6 0,040 23,0 89 Álcool 12,8 1,1 0,110 10,0 Gasolina 13,3 1,4 0,040 2,7 90 Álcool 10,8 1,2 0,110 1,8 Gasolina 11,5 1,3 0,040 2,7 91 Álcool 8,4 1,0 0,110 1,8 Gasolina 6,2 0,6 0,013 2,0 92 Álcool 3,6 0,5 0,035 0,9 Gasolina 6,3 0,6 0,022 1,7 93 Álcool 4,2 0,7 0,04 1,1 Gasolina 6,0 0,6 0,036 1,6 94 Álcool 4,6 0,7 0,042 0,9 Gasolina 4,7 0,6 0,025 1,6 95 Álcool 4,6 0,7 0,042 0,9 Gasolina 3,8 0,5 0,019 1,2 96 Álcool 3,9 0,7 0,040 0,8 Gasolina 1,2 0,3 0,007 1,0 97 Álcool 0,9 0,3 0,012 1,1 Gasolina 0,8 0,1 0,004 0,8 98 Álcool 0,7 0,2 0,014 1,3 Gasolina 0,7 0,2 0,004 0,8 99 Álcool 0,6 0,2 0,013 1,6 Gasolina 0,73 0,2 0,004 0,73 00 Álcool 0,63 0,2 0,014 1,35

Page 46: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 43 -

Profª Tânia Regina de Souza

Mesmo com todo esse controle de poluição, atualmente a poluição gerada pelos veículos na cidade

de São Paulo (com concentração de 28,1 microgramas de poluentes por metro cúbico de ar) está

quase três vezes acima do limite considerado tolerável pela Organização Mundial de Saúde (OMS),

que é de 10 microgramas de poluentes por metro cúbico de ar. Esse fato que é agravado pelo

trânsito caótico das cidades e a falta de investimento em transportes coletivos (trens, metros, ônibus,

etc.) está longe de apresentar uma solução.

Controle de poluição nas indústrias

A escolha do melhor método de controle de poluição atmosférica nas indústrias deve ser precedida

de um projeto que analisa a viabilidade técnica, econômica e de outros fatores específicos para a

fonte em questão. Esse projeto irá determinar que tipo de equipamento deve ser instalado na

indústria, visando uma redução na emissão de poluentes de acordo com a realidade financeira da

indústria.

Os principais equipamentos de controle da emissão de material particulado são:

Filtros Manga

Apresentam altas eficiências (até 99%) na retenção de partículas e resistência a corrosão, mas

apresentam como desvantagens o grande espaço requerido para tratar grandes vazões, alto custo,

baixa resistência a altas temperaturas e possibilidade de entupimento.

Esquema de funcionamento

de um filtro manga

Foto de um filtro manga instalado

em uma indústria

Page 47: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 44 -

Profª Tânia Regina de Souza

Câmara de sedimentação

Apresentam baixo custo e resistência a corrosão e temperaturas elevadas, mas apresentam como

desvantagens a baixa eficiência para partículas pequenas (uso restrito a partículas maiores que

50µm) e exige um grande espaço para instalação.

Esquema de funcionamento de uma câmara de sedimentação

Coletores Úmidos ou Lavador de gás

Apresentam baixo custo inicial, um tamanho compacto e podem coletar partículas e gases ao

mesmo tempo, mas apresentam como desvantagens um grande consumo de água, geração de

resíduos e baixa eficiência para partículas menores que 1 µm.

Esquema de funcionamento de um lavador de gás

Page 48: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 45 -

Profª Tânia Regina de Souza

Ciclones

Apresentam baixo custo, resistência a corrosão e temperatura e simplicidade de projeto e

manutenção, mas apresentam como desvantagens baixa eficiência para partículas menores que 5µm,

excessivo desgaste por abrasão e possibilidade de entupimento (partículas higroscópicas e/ou

pegajosas).

Esquema de funcionamento de um ciclone

Precipitadores Eletrostáticos

Apresentam baixo custo de operação e manutenção, alta eficiência de coleta para partículas

pequenas e consegue tratar grandes vazões e altas temperaturas, mas apresentam como

desvantagens custo inicial elevado e necessitam de grandes espaços para instalação.

Foto de um precipitador eletrostático instalado em uma indústria

Page 49: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 46 -

Profª Tânia Regina de Souza

Uma comparação entre os principais tipos de coletores de poluição atmosférica pode ser observada

na tabela a seguir.

Pode-se notar que quanto maior a eficácia na retenção de partículas maior o investimento que

deverá ser realizado.

Ações preventivas da poluição atmosférica:

Ao longo dos tempos, a comunidade política e civil foi sendo alertada para os efeitos adversos da

poluição e todas as consequências ocasionadas. Surgiu então a necessidade de se fazer algo, e foram

assinados vários protocolos internacionais no sentido resolver alguns dos problemas existentes,

como o caso do “Protocolo de Montreal”, que aboliu o uso dos CFC's, sendo considerado um dos

protocolos de maior sucesso, ou ainda mais recente, o “Protocolo de Quioto”, que visa o controle da

emissão de CO2.

Embora a assinatura desses protocolos tenham sido de primordial importância, atitudes simples no

dia-a-dia também podem auxiliar e muito na redução de poluentes. Dentre essas atitudes pode-se

citar:

• Uso de combustíveis menos poluidores (GNV);

• Instalação de catalizadores;

• Operação e manutenção adequadas do veículo, visando seu bom funcionamento;

Page 50: Apostila de química ambiental

Colégio D. Pedro I - 47 -

Profª Tânia Regina de Souza

• Rodízio de carros - organizar um sistema de caronas;

• Altura adequada das chaminés da indústria, em função das condições de dispersão de poluentes;

• Uso de matérias primas e combustíveis que resultem em resíduos menos poluidores;

• Melhoria da combustão;

• Evite queimar compostos orgânicos ou lixo de um modo geral;

• Plantar mais árvores;

• Reduzir o lixo - incentivo a reciclagem;

• Instalações nas indústrias de separadores de gás-sólido, impedindo que as “poeiras” saiam pelas

chaminés;

EXERCÍCIOS

1. Explique o que é PROCONVE, quando foi criado e para quê?

2. Houve um decréscimo na emissão de poluentes atmosférico por veículos automotivos. O que

acarretou esse decréscimo?

3. Explique como estão os índices de poluição atmosférica, atualmente na cidade de São Paulo.

4. Toda indústria deve instalar um mecanismo de controle da poluição atmosférica. Essa afirmação

é verdadeira ou falsa? Explique.

5. O que deve ser considerado, por uma indústria, ao instalar um mecanismo de controle da

poluição atmosférica.

6. Cite ao menos 5 equipamentos que são instalados nas industrias, com a intenção de controlar a

poluição atmosférica.

7. O que são filtros manga? Quais suas vantagens e desvantagens?

8. O que são câmaras de sedimentação? Quais suas vantagens e desvantagens?

9. O que são lavadores de gás? Quais suas vantagens e desvantagens?

10. O que são ciclones? Quais suas vantagens e desvantagens?

11. O que são precipitadores eletrostáticos? Quais suas vantagens e desvantagens?

12. Se a indústria que você trabalha libera partículas com tamanhos diferentes, mas a partir de 2µm,

qual o mecanismo de controle da poluição atmosférica você indicaria para a indústria instalar?

Justifique a resposta.

13. Cite pelo menos 5 ações que podemos tomar para prevenir a poluição atmosférica.