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04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=N… 1/34 1. Introdução aos sistemas ambientais A superfície da Terra é uma vasta área de aproximadamente 500 milhões de km², e encontra-se estruturada em torno de sistemas (Christopherson e Birkeland, 2017). Os sistemas terrestres estão relacionados ao ar, à água, à terra (rochas e solos) e aos organismos vivos. Os sistemas podem ser de�nidos como um conjunto de componentes e atributos, ordenados e inter-relacionados, conectados por �uxos de energia e matéria, distinto do ambiente circundante que está fora do sistema (Christopherson e Birkeland, 2017). E quais são os sistemas que formam a Terra? O planeta Terra é formado pelos seguintes sistemas: a atmosfera, a hidrosfera, a Unidade 2 - Monitoramento dos sistemas ambientais Aline Silverol Iniciar 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=N… 2/34 pedosfera, a litosfera e a biosfera. Vamos conhecer cada um deles? A atmosfera é uma camada de natureza gasosa e �na, que circunda a Terra, e que permanece aderida ao planeta graças a força da gravidade (Figura 1). Figura 1 – Atmosfera terrestre, vista do espaço. Fonte: Pixabay, 2019 A origem da atmosfera está associada à origem do planeta Terra, quando as primeiras composições da atmosfera terrestre em nada se pareciam com a atual. Foi somente com a evolução das primeiras formas de vida que o oxigênio passou a fazer parte da atmosfera. E como é a nossa atmosfera atual? Nossa atmosfera é uma combinação de nitrogênio, oxigênio, argônio, dióxido de carbono, vapor d’água e gases residuais, e até então, é a única atmosfera do Sistema Solar que apresenta esta composição (Christopherson e Birkeland, 2017). Você quer ver? Quer saber mais sobre a atmosfera terrestre? O canal BBC possui uma série chamada Terra, o poder do Planeta, com várias temáticas, entre elas a atmosfera. A água existe, na natureza, em três estados físicos: líquido, sólido (em forma de gelo) e gasoso (vapor d’água) e em duas condições químicas gerais: doce e salina (salgada). 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=N… 3/34 A hidrosfera pode ser de�nida como o sistema que comporta o conjunto das águas que estão presentes na atmosfera, na superfície e na crosta próxima à superfície (águas subterrâneas) (Christopherson e Birkeland, 2017). A água ocorre de diferentes maneiras: na superfície da terra, na forma de rios e lagos; no subterrâneo, formando lençóis freáticos e aquíferos; nos oceanos, como um grande reservatório de água salgada; e na forma de vapor d’água na atmosfera, pela evaporação (Figura 2). Figura 2 – A hidrosfera e a criosfera. Fonte: Pixabay, 2019 A água que se encontra em estado sólido é classi�cada em uma esfera especí�ca, chamada criosfera. A criosfera inclui os mantos de gelo, as calotas glaciais, os campos de gelo, as geleiras, as plataformas de gelo, o gelo marinho e o gelo de fundo subsuper�cial (Christopherson e Birkeland, 2017). A litosfera pode ser de�nida como o conjunto formado pela crosta terrestre e pelo manto superior ou astenosfera, que está localizado diretamente abaixo da crosta. Podemos dizer que a crosta é bem frágil se comparada com as camadas profundas abaixo da superfície, que se movem lentamente em resposta a uma distribuição desigual de energia térmica e pressão (Figura 3). 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=N… 4/34 Figura 3 - As rochas fazem parte da litosfera. Fonte: Pixabay, 2019 A litosfera é um sistema terrestre extremamente dinâmico. É nesta esfera que ocorre os diversos fenômenos que são responsáveis pela con�guração atual da paisagem. Esses fenômenos podem ser denominados de externos ou exógenos, ocorrendo na superfície e estão relacionados ao desgaste das rochas e a erosão, promovidos pelos agentes do clima, como a pluviosidade, os ventos, o calor, entre outros. E há também os fenômenos internos ou endógenos, que acontecem no interior da crosta terrestre, mas que também interferem na dinâmica externa, como os terremotos e o vulcanismo. Você quer ler? Ficou curioso sobre a litosfera? Quer aprendermais? Leia a parte III do livro Geossistemas: uma introdução a Geogra�a Física , dos autores Robert W. Christopherson,Ginger H. Birkeland. Disponível na Minha Biblioteca. A pedosfera é o sistema que abriga os solos. Os solos são o resultado da interação dos processos externos e da hidrosfera sobre a litosfera, alterando as rochas e as transformando em solo. Os solos desempenham um importante papel no meio ambiente e na sobrevivência humana (Figura 4). 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=N… 5/34 Figura 4 - O solo é o resultado da interação entre as rochas e os fatores externos, cuja alteração provoca a transformação de um material resistente, como as rochas, em materiais mais friáveis e com características diferentes do material original, que são os solos. Fonte: Pixabay, 2019 A biosfera é a camada da Terra que abriga a vida. Ou seja, é a parte do planeta que abriga os seres vivos, animais e vegetais. Para que a vida seja possível, é necessário um conjunto de mecanismos, que, em estado de equilíbrio, possa satisfazer as necessidades básicas dos organismos, de forma constante (Figura 5). Figura 5 - A biosfera é o sistema que abriga a vida, ou seja, os animais e as plantas. Fonte: Pixabay, 2019 Todos os sistemas interagem entre si, buscando sempre manter o equilíbrio e, assim, proporcionar as condições necessárias para a sobrevivência das espécies na superfície da Terra. Se uma parte do sistema terrestre sofrer alguma alteração, ela 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=N… 6/34 provocará o desequilíbrio dos demais sistemas, ocasionando uma série de consequências para as espécies que são dependentes do seu funcionamento. Para compreendermos melhor a integração das diversas esferas ou camadas da Terra, vamos aprender sobre a teoria dos sistemas no meio ambiente e, assim, extrapolarmos para o monitoramento ambiental de cada sistema terrestre. 1.1. Teoria dos Sistemas Os elementos dentro de um sistema são interligados, e podem compreender qualquer número de subsistemas. Nos sistemas terrestres, tanto a matéria quanto a energia são armazenadas e recuperadas, e a energia pode ser transformada de um tipo em outro. A matéria é uma massa que assume forma física e ocupa espaço, enquanto que a energia é a capacidade de alterar o movimento da matéria ou exercer trabalho sobre ela. Mas como funciona um sistema natural? Independente do sistema natural, ou seja, a atmosfera, a hidrosfera, a pedosfera, a litosfera e a biosfera, os sistemas da natureza não são autocontidos. O que isso signi�ca? Signi�ca que as entradas de �uxo de energia e matéria �uem para dentro do sistema, e saídas de energia e matéria �uem para fora do sistema (Christopherson e Birkeland, 2017). Dessa forma, podemos dizer que um sistema que funciona desta maneira é um sistema aberto. Em um sistema, as partes que o compõem funcionam de maneira inter-relacionada, agindo juntas de uma maneira em que cada sistema tenha condições de ter a sua característica operacional. Então, podemos dizer que o planeta Terra é um sistema aberto em termos de energia, pois a energia proveniente do Sol entra livremente, e a energia térmica sai, voltando para o espaço. E dentro do sistema terrestre há muitos subsistemas interconectados. Por exemplo,os rios de �uxo livre são sistemas abertos: as entradas 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=N… 7/34 são a energia solar, a precipitação e as partículas de solo e rocha; e as saídas são a água e os sedimentos para o oceano (Christopherson e Birkeland, 2017). No caso de alterações no sistema dos rios, ou sistema �uvial, essas modi�cações podem afetar outros sistemas interligados, como os sistemas costeiros. Se houver, por exemplo, um aumento na carga de materiais particulados de um rio, essa carga extra de material pode modi�car, por exemplo, a foz ou espalhar os poluentes pelo litoral. Os sistemas terrestres são muito dinâmicos devido ao intenso aporte de energia vinda do Sol. Quando essa energia passa pela camada mais externa da atmosfera terrestre, ela é transformada em várias formas de energia, que impulsionam os sistemas terrestres, como a energia cinética (de movimento), a energia potencial (de posição) e a energia química ou mecânica, que movimentam a atmosfera e os oceanos. Em algum momento, a Terra devolve essa energia para o espaço, como energia térmica. Os sistemas fechados são aqueles que são isolados do ambiente do seu entorno. Embora os sistemas fechados raramente são encontrados na natureza, podemos dizer que o planeta Terra é, basicamente, um sistema fechado em termos de matéria física e recursos: ar, água e recursos materiais. O fato de a Terra ser um sistema material fechado torna os esforços do uso racional dos recursos naturais inevitáveis para a manutenção do desenvolvimento socioeconômico (Christopherson e Birkeland, 2017). A maioria dos sistemas mantém sua estrutura e suas características ao longo do tempo. Para que o sistema se mantenha equilibrado, as condições ambientais que permitem o seu funcionamento devem ser constantes, ou seja, as entradas e as saídas de matéria e energia são iguais, bem como seu armazenamento. Você sabia? Um exemplo são os canais �uviais. Os canais �uviais ajustam a sua forma em resposta às entradas de água e material particulado. A quantidade de água e material particulado pode sofrer alterações de um ano para outro, pois depende de outros subsistemas. Entretanto, a forma do canal deve 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=N… 8/34 representar uma média estável, ou seja, uma condição de equilíbrio constante. No entanto, mesmo os sistemas que apresentam um equilíbrio constante podem sofrer mudanças ao longo do tempo, buscando outras formas de equilíbrio e sendo compensadas pelo sistema ao longo do tempo. Essas alterações no funcionamento do sistema são chamadas de equilíbrio dinâmico. Por exemplo, um rio pode aumentar a calha do seu canal à medida em que se ajusta ao aumento das entradas de sedimento ao longo do tempo, devido ao desmatamento das suas margens, mantendo assim seu equilíbrio dinâmico. Dessa forma, podemos observar que os sistemas em equilíbrio mantém suas funções e conseguem resistir a mudanças abruptas, se reajustando e retomando um novo ponto de equilíbrio. Apesar da grande capacidade de resiliência de um sistema natural, os sistemas também apresentam um limite de suporte, o qual, se for ultrapassado, impede o sistema de manter o seu funcionamento de forma equilibrada. Com a ruptura da sua capacidade de suporte, o sistema tende a buscar um novo equilíbrio. Por exemplo, uma encosta está em equilíbrio com a matéria (solos, rochas e vegetação) e com a energia (sol ou chuva) do seu sistema. Se houver alguma alteração do sistema, como a remoção da vegetação, a energia recebida será potencializada, o que provocará a ruptura da encosta, ocasionando o deslizamento. Após o deslizamento, o sistema volta a buscar o equilíbrio, se adaptando as novas condições (perda de matéria: vegetação e solos). Dessa forma, podemos perceber que qualquer alteração brusca nos sistemas naturais podem causar danos ao equilíbrio ambiental, ocasionando diversas consequências e uma reação em cadeia entre os diversos subsistemas. E quando acrescentamos o fator antrópico, por meio das cidades, como o equilíbrio é mantido ou recuperado? Você quer ler? 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=N… 9/34 ? Ficou interessado e quer saber mais sobre os sistemas naturais e como a natureza funciona? Neste site você encontrará um material bem bacana sobre os sistemas terrestres http://www.unicamp.br/fea/ortega/extensao/modulo1.pdf 2. Monitoramento das águas superficiais e subterrâneas A superfície da Terra é ocupada por 71% de água. A hidrosfera, portanto, cobre mais da metade da superfície da Terra, sendo 97% de seu volume corresponde aos oceanos. De toda água disponível no planeta, somente 2,5% são água doce. Sendo que dessa porcentagem, 1,9% da água doce está na forma de geleiras e nas calotas polares. Dessa forma, somente 0,6% estão localizados em aquíferos, lagos, rios e na atmosfera como vapor d’água (Nowacki e Rangel, 2014). A água é a responsável por transportar matéria e energia entre os diferentes sistemas ou esferas da natureza. Como exemplo, podemos citar o transporte de nutrientes do solo para a planta, dos resíduos presentes na superfície do solo, para os rios, entre outros. 2.1 Conceitos iniciais Mas como a água circula pelos diversos reservatórios? A água circula por meio do ciclo hidrológico ou ciclo da água. O ciclo hidrológico pode ser de�nido como a troca de água que ocorre entre os continentes, os oceanos e a atmosfera, e é responsável pela renovação de água no planeta. Durante o ciclo, há uma mudança constante de estado físico da água, com o auxílio da radiação emitida pelo Sol e pela ação da gravidade. A água ocorre em condições normais nos três estados físicos, sólido, líquido e gasoso. Como os três estados coexistem, há transferência contínua de água de um estado para o outro (Nowacki e Rangel, 2014). 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 10/34 E como o ciclo se inicia? Começaremos a vê-lo pela evaporação da água. A energia do sol é a responsável pela evapotranspiração da água dos oceanos, lagos, rios e até mesmo de uma poça de água. Ao chegar às camadas mais altas da atmosfera, o vapor de água forma nuvens, condensa e permanece em suspensão. À medida que a condensação da água aumenta, há a formação de gotas maiores, transformando-se em água líquida, e voltando para a superfície na forma de chuva, chamada de precipitação. Já na superfície, a água pode seguir dois caminhos: pode in�ltrar no solo e abastecer um aquífero ou formar um lençol freático, ou escoar sobre a superfície e retornar novamente para os oceanos, lagos e rios (Nowacki e Rangel, 2014). Chegando nesses reservatórios, a energia do solo age novamente, reiniciando o ciclo. Há milhões de anos, o ciclo da água ocorre naturalmente, garantindo a distribuição de água em todos os reservatórios. No entanto, devido a poluição ambiental oriunda das atividades antrópicas, o ciclo vem sendo alterado rapidamente, prejudicando a qualidade da água. Sabemos que o desenvolvimento socioeconômico trouxe diversas consequências para a natureza e que a poluição das águas traz diversas consequências tanto para a natureza. Os sistemas naturais estão interligados e, portanto, transferem os impactos de um sistema para outro. Por exemplo, com o lançamento de e�uentes domésticos e industriais nos reservatórios, a água, ao evaporar, transporta diversas substâncias tóxicas. A água, portanto, constitui-se em um recurso de extrema importância para a sobrevivência humana. Para que possamos realizar o monitoramento da água, é necessário conhecer alguns parâmetros,características físicas e químicas e, assim, determinar as metodologias para o monitoramento. 2.2. Parâmetros, variáveis e metodologias para águas superficiais e subterrâneas Para que possamos caracterizar e controlar a qualidade das águas, é importante conhecermos os principais parâmetros físico-químicos e biológicos, e assim, 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=N… 11/34 determinar as técnicas e os métodos para a caracterização de um ambiente que se pretende monitorar. Mas o que são os parâmetros? Os parâmetros, de forma geral, são elementos ou características que pode ser utilizadas para estabelecer comparações entre eventos, objetos, pessoas, dados, etc. No monitoramento ambiental, os parâmetros são importantes, pois eles constituem- se como indicativos para comparação, por exemplo, do grau de poluição ou de contaminação de um determinado sistema. No caso do monitoramento das águas, utilizamos os parâmetros físicos, parâmetros químicos e parâmetros biológicos. Os parâmetros físicos podem fornecer indicações preliminares da qualidade das águas, e de�nem as suas características relacionadas com visão, tato, gosto e cheiro. Os sólidos em suspensão (turbidez), a concentração de sólidos dissolvidos (cor), o gosto e o odor fazem parte dessa categoria (Nowacki e Rangel, 2014). Os parâmetros químicos estão relacionados com a capacidade solvente da água, já que a água é um solvente universal. Os principais parâmetros químicos são a dureza, a alcalinidade, o pH e alguns nutrientes. Os parâmetros biológicos estão relacionados a presença de organismos, que são indicativos de contaminação e de qualidade das águas, e que podem ser causadores de doenças, como os coliformes. Além dos parâmetros físicos, químicos e biológicos, o monitoramento da qualidade das águas também deve considerar os parâmetros climatológicos, ou seja, considerar as características do clima de uma região. Dependendo dessas características, elas podem interferir, por exemplo, na turbidez, se for uma região com altos índices de precipitação. O vento pode causar a suspensão do material, alterando a cor da água, entre outros exemplos. E quais são os parâmetros da água quem devem avaliados? Quais metodologias devemos usar para obter essas informações? Vamos aprender? 2.2.1. Radiação solar subaquática A energia proveniente do sol é responsável por modi�car a estrutura térmica da água, além de interferir nos padrões de circulação e de estrati�cação da massa de 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 12/34 água. Os processos de absorção e dispersão da luz pela água controlam a temperatura e a fotossíntese, características muito importantes para a fauna e a �ora aquáticas (Nowacki e Rangel, 2014). A radiação solar que penetra na água pode ter sua intensidade modi�cada de acordo com a quantidade de material dissolvido e de material em suspensão, alterando, portanto, a temperatura e a fotossíntese, impactando na qualidade da água. 2.2.2. Transparência da água A transparência da água é uma característica óptica e refere-se a uma medida da extinção da luz, que indica a distância que um raio de luz consegue penetrar na coluna d’água. Ou seja, é o posto de turbidez. A transparência da água é uma característica muito utilizada para avaliar a sua qualidade, especialmente de lagos e ambientes marinhos. A metodologia utilizada para a avaliação da transparência da água é por meio do disco de Secchi. O disco de Secchi é um disco branco, de 20 a 30 cm de diâmetro (Nowacki e Rangel, 2014). Você quer ver? Neste vídeo você verá como é feita a medida da transparência com o disco de Secchi: https://www.youtube.com/watch?v=R-51TIyhu_s A transparência é uma característica que varia bastante entre os ecossistemas aquáticos, pois depende da circulação da massa de água, da composição química, das chuvas e do período do dia. No caso do monitoramento ambiental, a avaliação da transparência pode fornecer indicativos de alteração na quantidade de material particulado em suspensão, e dar informações como taxas de erosão das margens e do leito, a drenagem pluvial, a dragagem, a proliferação de algas e esgotos domésticos e industriais. 2.2.3. Turbidez 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 13/34 A turbidez representa o grau de interferência da passagem da luz por meio dela, e é atribuído a presença de partículas grosseiras e coloidais em suspensão, como argila e silte, que pode ser de origem natural devido à erosão dos solos; e também de origem antrópica, cujos materiais orgânicos e inorgânicos podem ser provenientes de e�uentes domésticos e industriais. A presença destas partículas provoca a dispersão e a absorção da luz, o que deixa a água com aparência opaca e esteticamente indesejável. Os impactos do aumento da turbidez nas águas são a diminuição da capacidade de fotossíntese, aumento da toxicidade da água e a diminuição da temperatura. A turbidez é um padrão que indica o grau de potabilidade e a qualidade estética das águas. Em sistemas de tratamento de água para consumo humano, a desinfecção da água é mais e�caz quanto menor for a turbidez da água. Para a determinação da turbidez é utilizado o método de Jackson, por meio da “imagem de vela”. Essa metodologia consiste em medir a profundidade em que a imagem pode ser vista através da água. O equipamento para determinar a turbidez é o nefelômetro ou turbidímetro, que mede, em uma célula fotoelétrica, a quantidade de luz dispersa através da amostra de água (Nowacki e Rangel, 2014). 2.2.4. Cor A cor na água é uma característica física relacionada com o grau de redução da intensidade que a luz sofre ao atravessá-la e pela presença de partículas. O estudo da cor da água pode fornecer informações importantes sobre a qualidade da água, pois, além de se tratar de uma padrão de potabilidade, também é um parâmetro operacional para determinação das dosagens de produtos químicos a serem adicionados no tratamento (Nowacki e Rangel, 2014). Mas quais materiais particulados podem ser encontrados na água, e que interferem na cor? As principais partículas orgânicas são os ácidos orgânicos, derivados da decomposição de restos de plantas, como folhas e outros substratos naturais. Estes mesmos ácidos orgânicos também são encontrados nos esgotos domésticos e em e�uentes industriais. Já os compostos inorgânicos podem ser, por exemplo, os 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 14/34 elementos ferro e manganês, que são encontrados nos solos e nas rochas e podem alterar a coloração das águas. Para a determinação da cor da água, pode ser usados métodos de comparação, através da utilização de padrões de cor ou com disco de cor. No caso de amostras de água com altas concentrações de e�uentes domésticos ou industriais, deve-se utilizar a espectrofotometria. Trata-se de uma metodologia em que é usado um aparelho, que realiza uma leitura da quantidade de um determinado elemento ou composto dissolvido, sendo comparado com uma amostra padrão, para inferir sobre a quantidade encontrada. 2.2.5. Temperatura da água A temperatura representa a quantidade de calor absorvida pela água. A quantidade de calor que é absorvida pela água é dependente, por exemplo, do regime climático do lugar onde o corpo d’água está localizado. Características como a latitude, a altitude, as estações do ano, o período do dia, a taxa de �uxo e a profundidade interferem na quantidade de calor absorvida. A temperatura é um parâmetro muito importante, pois interfere em diversos processos físicos, químicos e biológicosda água. As variações de temperatura podem interferir na viscosidade, na densidade, no teor de oxigênio dissolvido, além de diminuir a solubilidade de gases. Além disso, a temperatura também aumenta a taxa das reações químicas e biológicas, aumentando as trocas gasosas entre os sedimentos e a coluna de água, o que facilita a liberação, por exemplo, de gases como metano, gás sulfídrico e gás amoníaco (Nowacki e Rangel, 2014). Portanto, é de grande importância o monitoramento da temperatura dos e�uentes domésticos ou industriais lançados nos corpos d’água, já que a elevação da temperatura pode provocar diversas reações prejudiciais à água e a biota. A temperatura da água pode ser aferida através de termômetro simples de mercúrio ou termômetro digital, devendo ser realizadas no próprio local de coleta. 2.2.6. Oxigênio dissolvido (OD) 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 15/34 O oxigênio dissolvido é a quantidade das moléculas deste elemento que está dissolvida na água. Do ponto de vista ecológico, o oxigênio dissolvido é de grande importância, pois ele é a fonte de oxigênio utilizada na respiração da maioria dos organismos que habitam o meio aquático. A quantidade de oxigênio dissolvido na água pode ser alterada com a mudança de diversos parâmetros físicos e químicos da água, como, por exemplo, a temperatura, a mistura e o movimento da água, a pressão atmosférica e a presença de matéria orgânica. Os valores de oxigênio dissolvido são fortemente alterados quando há o lançamento de e�uentes domésticos e industriais, pois estes são ricos em teores de matéria orgânica. Esta, por sua vez, é decomposta por microrganismos presentes na água, que produzem compostos simples e inertes, como o gás carbônico e a própria água. Como os organismos utilizam o oxigênio para consumir a matéria orgânica, quanto maior a quantidade de matéria orgânica presente na água, menor será o nível de oxigênio dissolvido disponível para os outros organismos dependentes do oxigênio. O monitoramento do oxigênio dissolvido tem por objetivo avaliar as condições naturais do corpo d’água e detectar os impactos ambientais relacionados a diminuição do oxigênio dissolvido, como a eutro�zação e a poluição por e�uentes diversos. Você quer ver? Quer saber mais sobre o processo de eutro�zação? Veja este vídeo e amplie o seu conhecimento https://www.youtube.com/watch?v=MeqoqVWMVKU Para a determinação do oxigênio dissolvido, o método mais utilizado é a titulação pelo método de Winkler, equipamento eletrométrico e a colorometria (Nowacki e Rangel, 2014). 2.2.7. Demanda bioquímica de oxigênio e demanda química de oxigênio 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 16/34 A demanda bioquímica de oxigênio (DBO) corresponde à quantidade de oxigênio consumida pelos microrganismos durante a oxidação biológica da matéria orgânica. Ou seja, quanto maior a quantidade de matéria orgânica presente na água, maior será a demanda de oxigênio por parte dos microorganismos. A DBO é um parâmetro de grande relevância para avaliar a qualidade da água. Os altos valores de DBO podem indicar contaminação por e�uentes ricos em matéria orgânica, e no tratamento de esgotos, a DBO é um parâmetro que auxilia no controle biológico, aeróbico e físico-químico. Já a demanda química de oxigênio (DQO) é a medida da quantidade de oxigênio necessária para oxidar quimicamente a matéria orgânica na água. O que isso signi�ca? A DQO representa a quantidade de componentes passíveis de oxidação por um agente forte em meio ácido, como o carbono, o hidrogênio, o nitrogênio, o enxofre o fósforo. Esse parâmetro pode contribuir na determinação do grau de poluição da água, juntamente com os dados de DBO, monitorando se houve despejo de e�uentes diversos e o grau de biodegrabilidade desses e�uentes. 2.2.8. Potencial hidrogeniônico (pH) O potencial hidrogeniônico (pH) é a medida da relação entre a concentração de íons hidrogênio (H+) e a concentração de íons hidroxila (OH-) presente na água (Nowacki e Rangel, 2014). E quando a água é classi�cada como ácida, básica ou neutra? Quando há a predominância de íons H+, signi�ca que a água apresenta caráter ácido. No caso da predominância de íons OH–, a água, então, apresentará caráter básico. Quando a água apresenta concentrações iguais de íons H+ e OH–, signi�ca que ela tem caráter neutro (Nowacki e Rangel, 2014). De forma geral, as águas apresentam valores de pH entre 6 e 8, e, em alguns casos, podem apresentar um caráter ligeiramente alcalino, devido à presença de elementos como carbonatos e bicarbonatos, que podem estar presentes nos solos por onde a água passa. 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 17/34 A interpretação dos valores de pH é uma das tarefas mais difíceis, pois esse parâmetro sofre a in�uência de vários fatores, como as partículas sólidas orgânicas e inorgânicas, gases dissolvidos, dureza, alcalinidade e temperatura. Ao mesmo tempo, é uma metodologia interessante para a identi�cação de fontes pontuais de poluição, principalmente de e�uentes industriais. Para a determinação do pH, pode-se utilizar inúmeras metodologias e equipamentos, como o pHmetro. O pHmetro que consiste em um eletrodo acoplado a um potenciômetro, que é um equipamento que mede a diferença de potencial. Outra maneira de se determinar o pH de uma solução é utilizar tiras de papel absorvente com uma mistura de indicadores de pH, conhecido como indicador universal. Cada cor representa um valor de pH de 0 a 14, que pode ser comparado com tabelas que apresentam as cores padrões (Nowacki e Rangel, 2014). 2.2.9. Dureza total A dureza indica a presença de sais de cálcio e de magnésio em excesso, e por isso, a água é classi�cada como “água dura”. A principal fonte desses elementos são os solos e as rochas, cujas águas, através do escoamento, transportam esses elementos para os corpos d’água. Além disso, e�uentes ou outros tipos de resíduos portadores desses elementos podem também contaminar a água, como fertilizantes químicos. A dureza é determinada pela quantidade de carbonato de cálcio (CaCO3), presente na água, em partes por milhão (ppm). Quanto maior a concentração de CaCO3, maior a dureza da água. E como podemos determinar a quantidade de CaCO3 na água? O método para a determinação de dureza é o título métrico com EDTA (ácido etilenodiamino tetra-acético) ou permanganato, ou também por espectrofotometria de absorção atômica (Nowacki e Rangel, 2014). 2.2.10. Condutividade elétrica A condutividade elétrica pode ser de�nida como a capacidade de conduzir corrente elétrica, e está diretamente relacionada com a presença de íons dissolvidos na água. 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 18/34 Quanto maior a concentração de íons dissolvidos na água, maior será a sua condutividade elétrica (Nowacki e Rangel, 2014). A determinação da condutividade elétrica contribui para a identi�cação de lançamento de poluentes diversos, como e�uentes industriais e domésticos. A presença desses e�uentes por condutividade normalmente apresentam níveis acima de 100 μS/cm, conferindo a água características corrosivas. A determinação da condutividade elétrica pode ser realizada pelo método eletrométrico, com um condutivímetro digital. 2.2.11. Sólidos Os sólidos nas águas correspondem a toda matéria que permanece como resíduo após evaporação, secagem ou calcinação de uma amostra, em laboratório. É este procedimento que determina a classi�cação dos sólidos encontrados na água em totais, em suspensão, dissolvidos, �xos ou voláteis(Nowacki e Rangel, 2014). O estudo das frações de sólidos apresenta bastante relevância para a determinação da natureza e do tamanho das partículas. Você sabia? O estudo dos sólidos é de grande importância, por exemplo, em sistemas de tratamentos de esgotos, por causa dos equipamentos utilizados no tratamento dos e�uentes. Nos rios, a presença de sólidos pode ser indicativa de processos erosivos nas margens, e �uentes domésticos, industriais e outros resíduos diversos. As consequências dos sólidos nos cursos d’água é o assoreamento, que pode diminuir as vazões de escoamento e os volumes de armazenamento. E como os sólidos podem ser determinados? Os métodos utilizados para a determinação de sólidos são os gravimétricos e o volumétrico, sendo o último para os sólidos sedimentáveis. Os sólidos totais (ST) são 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 19/34 resíduos resultantes da evaporação em banho-maria e secagem em estufa. Os sólidos em suspensão ou suspensos (SS) são os resíduos de diâmetro maior ou igual a 1,2 μm que �cam retidos no �ltro, por isso são denominados resíduos não �ltráveis. Os sólidos voláteis (SV) ou resíduos voláteis são os sólidos perdidos após a calcinação da amostra em mu�a. Os resíduos que permanecem após a calcinação são os sólidos �xos (SF) ou resíduos �xos. E por �m, os sólidos sedimentáveis (SSed) são a porção de sólidos que se sedimenta sob a ação da gravidade em uma amostra mantida em repouso em um cone Imho� (Nowacki e Rangel, 2014). 2.2.12. Compostos de fósforo e nitrogênio O fósforo é um elemento químico essencial ao crescimento das plantas e na manutenção de diversos processos �siológicos nos animais. Na água, pode ser encontrado na forma de ortofosfato, polifosfato e fósforo orgânico. Entretanto, a presença de fosfatos em altas concentrações em corpos d’água pode causar o processo de eutro�zação. As principais fontes de fósforo são os e�uentes domésticos e industriais, fertilizantes, detergentes e dejetos de animais. A determinação desse elemento nas águas é de grande importância no controle do processo de eutro�zação. O fósforo pode ser detectado por espectrofotometria e por gravimetria. Fig. 7 - Eutro�zação Fonte: USP 2019 Assim como o fósforo, os compostos nitrogenados também são de grande importância na manutenção dos organismos vegetais e animais e são encontrados na água sob diversas formas, como o gás nitrogênio (N2) livre na atmosfera; o 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 20/34 nitrogênio orgânico, dissolvido e em suspensão; a amônia livre (NH3) e a ionizada (NH4+); o nitrito (NO2-) e o nitrato (NO3-). Os compostos de nitrogênio podem ser de origem natural, como proteínas, cloro�la e outros compostos biológicos; de origem antrópica, como e�uentes domésticos e industriais; e origem animal, como os dejetos de animais. As alterações que os compostos de nitrogênio sofrem, ao chegar na água, podem também contribuir na identi�cação da fonte poluidora e até do tempo em que aquele corpo d’água está submetido ao poluição. Em águas que foram poluídas recentemente, o nitrogênio apresenta-se sob a forma de nitrogênio orgânico e amônia livre. Quando chega à água, a amônia livre transforma-se na forma ionizada, e em condições aeróbicas transforma-se em nitrogênio nitroso e posteriormente em nitrato (Nowacki e Rangel, 2014). Para determinar a presença de nitrogênio, utiliza-se a metodologia de determinação do nitrogênio total Kjeldahl (NTK), que mede o nitrogênio amoniacal e orgânico. 2.2.13. Microorganismos indicadores Alguns microrganismos podem ser utilizados como parâmetros biológicos para avaliar a qualidade da água. Os microorganismos são encontrados na água e são responsáveis pela decomposição da matéria orgânica presente de forma natural ou por atividades antrópicas. Os microrganismos do grupo coliforme, especi�camente os coliformes fecais, são utilizados como indicadores biológicos de qualidade das águas e ajudam na investigação de fontes poluidoras, especialmente e�uentes de origem doméstica. Para monitorar a poluição de um corpo d’água por e�uentes domésticos, geralmente é determinada a espécie Escherichia coli, através de culturas feitas em laboratório, para a avaliação das taxas populacionais desses microorganimsos e, assim, determinar o grau de contaminação. 3. Monitoramento do solo 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 21/34 Existem diversas de�nições para o conceito de solo, mas, de maneira geral, o solo é um produto do intemperismo, do remanejamento e da organização dos materiais alterados, sob a ação da atmosfera, da hidrosfera, da biosfera e das trocas de energia envolvidas (Toledo et. al. 2008). Ainda, o solo pode ser de�nido como um corpo tridimensional da paisagem, resultado da ação combinada de vários processos pedogenéticos, e dependem da intensidade de manifestação dos fatores de formação, clima, relevo e organismos, sobre o material de origem, durante certo período de tempo. Você sabia? Processos pedogenéticos são os processos de adição, perda, transformação e translocação que o material alterado é submetido para ser considerado um solo. Mas como o solo se forma? Para a formação do solo, é necessário a existência do material de partida, chamado de material de origem. Este material deve estar preparado para as reações pedogenéticas. O intemperismo é o responsável por esta preparação. O intemperismo pode ser de�nido como o conjunto de modi�cações de ordem física e ordem química que as rochas sofrem ao a�orar na superfície da Terra (Toledo et al. 2008). Você quer ver? Para compreender como os solos se formam, assista esses dois vídeos https://www.youtube.com/watch?v=kIXu-MYWl5Q e https://www.youtube.com/watch?v=rcqfzJR1-9E e amplie os seus conhecimentos. 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 22/34 3.1. Poluentes do solo Durante toda a história da humanidade, o solo nunca foi tratado como um recurso não renovável valioso. Entretanto, com a necessidade, cada vez maior, do aumento da produtividade agrícola, a preservação e o monitoramento do solo, passou a ser um assunto de grande importância, já que ele, assim como a água e o ar, constituem- se em um dos recursos essências à vida. Figura 8 - Solo. Fonte: AEGRO ,2019 A contaminação dos solos prejudica diversas reações que acontecem nesse sistema, alterando as suas funcionalidades e diminuindo, por exemplo, a produtividade agrícola. Além disso, a interação da água da chuva com os solos contaminados acabam transportando muito desses poluentes para os cursos d’água e para as águas subterrâneas, promovendo a poluição desses sistemas. Ainda, as partículas do solo em suspensão no ar também pode aumentar as taxas de poluição do ar. E quais seriam os principais poluentes? Vamos conhecer? Erosão 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 23/34 Resíduos industriais Resíduos persistentes Resíduos urbanos Salinização 3.2. Parâmetros e principais metodologias de análise e medição O monitoramento dos solos pode ser realizado por meio de análises químicas, que caracterizam as características químicas do solo, e a análise granulométrica, que avalia algumas propriedades físicas do solo. As análises químicas utilizadas para avaliar parâmetros como compostos orgânicos e inorgânicos são muito complexas, pois a maioria delas precisam de tratamentos especí�cos das amostras do solo, para a extração de soluções que serão posteriormenteavaliadas para a obtenção dos resultados. Você quer ver? Para aprender sobre as análises do solo, assista a este vídeo https://www.youtube.com/watch?v=oVJX8gX4sAg e amplie os seus conhecimentos. A erosão é o processo de destacamento das partículas do solo por um agente de transporte, que pode ser a água, o vento, as marés ou as geleiras. A erosão pode ser classi�cada em erosão natural ou geológica ou erosão acelerada ou antrópica. A primeira processa-se sob a ação dos agentes naturais; e a segunda ocorre como uma consequência da ação do homem sobre o solo (Nowacki e Rangel, 2014). Quando os solos estão contaminados por algum produto ou substância, o transporte do solo pelos processos erosivos promove a contaminação de outros locais, podendo até mesmo chegar aos cursos d’água, contaminando-os. Figura 9 - Erosão antrópica. Fonte: Rural pecuária, 2019 Os resíduos industriais são os sólidos, lamas e materiais pastosos originados pelos processos industriais, como os das áreas metalúrgica, química, petroquímica, alimentícia, entre outras. Os resíduos industriais podem ser classi�cados em inertes, não inertes e perigosos, e cada classe possui sua di�culdade, desde o transporte, o tratamento, até a destinação �nal (Nowacki e Rangel, 2014). Os resíduos persistentes são substâncias tóxicas e formadas por compostos orgânicos semelhantes aos dos seres vivos, como por exemplo os poluentes orgânicos persistentes (POPs) e os metais pesados. Os poluentes orgânicos persistentes (POPs) são gerados em diversos processos industriais, como na produção de plásticos em geral, na produção de papel, por meio do processo de branqueamento com cloro; na geração e composição de produtos agrícolas; na incineração de lixo doméstico, industrial e hospitalar; e em processos industriais que empregam cloro e derivados de petróleo (Nowacki e Rangel, 2014). Os metais pesados fazem parte da composição do solo, em pequenas quantidades. Entretanto, produtos e resíduos industriais, agrícolas, combustão de combustíveis fósseis e emissão de gases altera a concentração desses metais no solo. Os principais metais pesados responsáveis pela contaminação dos solos são cádmio, chumbo, cromo, cobre, zinco, mercúrios e arsênio. Um dos resíduos urbanos mais importantes e preocupantes é o lixo. O lixo pode ser de�nido como o conjunto de diferentes resíduos sólidos, de diversas procedências, gerados pelas aglomerações urbanas e pelos processos produtivos. Os resíduos urbanos podem se apresentar no estado sólido, semissólido ou semilíquido, sendo constituído em sua maior parte por matéria orgânica. A decomposição da matéria orgânica presente no lixo interage com outros materiais, como plásticos e metais, formando compostos altamente poluentes. Figura 10 - Resíduos urbanos. Fonte: Jornal USP, 2019 A salinização é um processo natural que ocorre nos solos, sob in�uência do material de origem do solo, do clima ou as condições do relevo. As atividades antrópicas que pode provocam a salinização do solo são especialmente as atividades agrícolas, como a irrigação e fertilizantes (Nowacki e Rangel, 2014). 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 24/34 A análise granulométrica determina a proporção das frações constituintes do solo (areia, silte, argila) que podem in�uenciar no seu uso, além de ser indicativa para monitoramento de processos erosivos, porosidade, entre outras. Além disso, é uma análise complementar da análise química, garantindo maior segurança para o diagnóstico e monitoramento de poluentes. 4. Monitoramento do ar A atmosfera terrestre pode ser de�nida como uma camada de gases em torno da Terra, com espessura de aproximadamente 800 km. A atmosfera, apresenta, como composição geral, 78% de nitrogênio, 21% de oxigênio, 0,93% de argônio, 0,04% de gás carbônico, e o restante é composto por outros gases e vapor d’água. Essa mistura de gases é conhecida como ar (Nowacki e Rangel, 2014). A atmosfera possui diversas funções, que são muito importantes para a manutenção da vida no planeta, como, por exemplo, a absorção da radiação ultravioleta, o que reduz a grande variação de temperatura entre o dia e a noite. O vapor d’água, o gás carbônico e o ozônio são responsáveis por absorver radiação, além do ozônio também desempenhar o papel de �ltro da radiação ultravioleta (UV), que é prejudicial aos organismos vivos. A atmosfera terrestre está dividida em camadas, e cada uma delas apresenta uma característica distinta. As camadas da atmosfera são a troposfera, a estratosfera, a mesosfera, a termosfera e a exosfera. Você quer ver? Para conhecer mais sobre as camadas da atmosfera, veja este vídeo e amplie o seu conhecimento https://www.youtube.com/watch? v=gi6em5INaAA 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 25/34 Devido as funções da atmosfera, o monitoramento da qualidade do ar é de grande importância para que as funções da atmosfera ocorram de forma satisfatória. As principais fontes de poluição atmosférica são consequências das atividades humanas, como a queima de combustíveis fósseis, as atividades domesticas, as atividades industriais, entre outras. E quais seriam os principais poluentes? Vamos conhecer? 4.1. Poluentes da atmosfera Os poluentes do ar podem ser classi�cados por suas diferenças nas características físicas ou químicas, pela sua origem, pela natureza dos efeitos que dele advém, pelo seu estado legal e pela sua toxicidade e frequência de ocorrência (Nowacki e Rangel, 2014). Entretanto, o que vai de�nir a qualidade do ar são as reações químicas que ocorrem entre os poluentes e a atmosfera, que por sua vez determinam quais serão os efeitos da poluição do ar sobre a população e o meio ambiente em geral (Nowacki e Rangel, 2014). E quais são os principais poluentes? 4.1.1. Material particulado O material particulado é o conjunto de poluentes que reúne todo tipo de material sólido e líquido, que se mantém suspenso na atmosfera por causa do seu pequeno tamanho. O material particulado pode ser classi�cado em (Nowacki e Rangel, 2014): a) Partículas totais em suspensão (PTS): são aquelas que possuem diâmetro menor que 50 μm. Uma parte é inalável, causando problemas respiratórios, e a outra parte pode inter- ferir nas condições estéticas do ambiente e prejudicar as atividades normais da população. b) Partículas inaláveis (MP10): são aquelas que possuem diâmetro menor que 10 μm. Podem ser classi�cadas ainda como partículas inaláveis �nas – MP2,5 (<2,5 μm) e partículas inaláveis grossas (2,5 a 10 μm). As partículas inaláveis �nas atingem os 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 26/34 alvéolos pulmonares. Já as grossas �cam retidas na parte superior do sistema respiratório. c) Fumaça (FMC): é o material particulado suspenso, proveniente de combustão. 4.1.2. Monóxido de Carbono (CO) O monóxido de carbono é um gás incolor, insípido e inodoro, proveniente da combustão incompleta de materiais orgânicos, como combustíveis fósseis, biomassa, queimadas, erupções vulcânicas, entre outros. 4.1.3. Hidrocarbonetos Os hidrocarbonetos são uma classe de compostos formados somente por carbono e hidrogênio. Ao se combinarem com a luz do sol, formam óxidos de nitrogênio, que, por sua vez, produzem compostos secundários que são nocivos à saúde humana. Os hidrocarbonetos são resultantes da combustão incompleta e da evaporação de combustíveis e outros produtos voláteis. Diversos hidrocarbonetos são cancerígenos e mutagênicos, e participam ativamente de reações de formação do smog fotoquímico (Nowacki e Rangel, 2014). Um dos hidrocarbonetos mais relevantes é o metano (CH4). O metano é um gás natural, produzido,em ambientes naturais, na fermentação da matéria orgânica. Já as atividades humanas responsáveis pelo metano são atividades agrícolas e industriais. Cerca de 70% do metano lançado na atmosfera é proveniente de atividades antrópicas, e, em escala de contribuição para o efeito estufa, o gás metano é o segundo colocado. 4.1.4. Óxidos de Nitrogênio (NO) e Dióxido de Nitrogênio (NO 2 ) Os compostos de nitrogênio são formados quando o gás nitrogênio (N2) do ar reage com o gás oxigênio (O2) durante o processo de combustão. Sob a ação da luz, o 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 27/34 óxido de nitrogênio (NO) produz o dióxido de nitrogênio (NO2) e é responsável pela formação de ozônio (O3). O dióxido de nitrogênio (NO2) atua como catalisador em reações de oxidação, do dióxido em trióxido de enxofre. Os óxidos de nitrogênio são produzidos pelas bactérias que existem no solo, porém sua concentração no meio rural é 10 a 100 vezes menor que em áreas urbanas. O monóxido de nitrogênio (NO) é produzido pela ação de descargas elétricas atmosféricas, relâmpagos e raios durante as tempestades. Alguns microrganismos do solo, durante o processo de degradação da matéria orgânica, podem dar origem a este óxido, mas a maior fonte de obtenção deste composto é a combustão de derivados de petróleo em motores a explosão. 4.1.5. Ozônio (O3) e oxidantes fotoquímicos O ozônio é originado da reação entre os óxidos de nitrogênio e compostos orgânicos voláteis, na presença de luz solar. Os compostos orgânicos voláteis são produzidos na queima incompleta e evaporação de combustíveis e solventes. Para determinar a presença de oxidantes fotoquímicos na atmosfera, utiliza-se o ozônio como indicador, uma vez que ele é o principal produto desta reação. Estes poluentes formam o smog fotoquímico (Nowacki e Rangel, 2014). Você quer ver? Ficou curioso sobre o smog fotoquímico? Veja este vídeo e amplie o seu conhecimento https://www.youtube.com/watch?v=BlumBrmfL3g 4.1.6. Dióxido de Carbono (CO2) O dióxido de carbono, também conhecido como gás carbônico, é um óxido presente na atmosfera, e é extremamente prejudicial ao meio ambiente. É um dos gases responsáveis pelo aquecimento global, e os teores na atmosfera tem aumentado a cada ano. 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 28/34 A origem do gás carbônico está relacionada tanto a processos naturais, mas especialmente por processos antrópicos. Com o aumento excessivo de carros e de outros veículos, aumenta a queima de combustíveis fósseis e, consequentemente, a emissão de gás carbônico. Além disso, também contribuem para a emissão do gás carbônico o desmatamento de �orestas e as queimadas. 4.1.7. Compostos de enxofre Os compostos de enxofre reduzido mais comuns na atmosfera são o sulfeto de hidrogênio, metilmercaptana, dimetilsulfeto e dimetildissulfeto. Os compostos de enxofre podem ser obtidos, de forma natural, a partir da degradação microbiológica de matéria orgânica, contendo sulfatos e na decomposição bacteriológica de proteínas. Já as atividades antrópicas responsáveis pela emissão de compostos de enxofre são, por exemplo, as operações de re�naria de petróleo, fábricas de celulose, plantas de tratamento de esgoto, entre outros. E como podemos monitorar a quantidade desses gases na atmosfera? Vamos aprender? 4.2. Parâmetros e principais metodologias de análise e medição 4.2.1. Método gravimétrico para análise de partículas em suspensão A coleta das partículas em suspensão é feita através de papel �ltro ou �ltro de �bra de vidro, que permite longos períodos de coleta, em um sistema chamado Hi-Vol. O Hi-Vol é composto de um amostrador, uma casa ou gabinete, um rotâmetro, um regulador e um controlador de �uxo. O método consiste em succionar o ar ambiente para o interior de um abrigo, através de uma bomba, passando pelo �ltro por um período de 24 horas corridas (cerca de 2.000 m3/dia). O material com diâmetro entre 0,1 e 100 micra é retido no �ltro. Um medidor de vazão registra a quantidade de ar succionada. A concentração de 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 29/34 partículas em suspensão no ar ambiente é determinada por gravimetria, relacionando-se a massa retida no �ltro e o volume de ar succionado. Para a medição da quantidade de material classi�cado como material particulado inalável, também são recomendados os amostradores de grande volume (Hi-Vol MP10). A metodologia para a determinação da quantidade dessas partículas é a separação, por inércia, do material particulado de tamanho superior a 10µm, através de chicanas. As partículas menores, que passam por estas chicanas �cam retidas em papel �ltro. A fumaça pode ser medida pelo método de aceleração livre. A amostragem consiste em impor ao motor uma rápida aceleração de modo a obter a utilização máxima da bomba de injeção. Quando se atinge a máxima velocidade do motor, inicia-se a desaceleração, até que o motor volte ao seu estado natural. Esta operação provoca a emissão de uma “nuvem” de fumaça em quantidade equivalente à emissão de fumaça caso o veículo estivesse em uso. A bomba de sucção utiliza um �ltro de papel, o qual muda de cor (torna-se negro) em função da qualidade do gás. A mudança da cor é provocada pela passagem dos gases, provenientes do escapamento durante a aceleração pelo �ltro. O tempo de sucção varia de 6 a 8 segundos. 4.2.2. Compostos de enxofre Para analisar a quantidade de compostos de enxofre no ar atmosférico, é utilizado o método da pararonasilina. Os gases são coletados por um sistema de borbulhadores, onde um determinado volume do ar ambiente, mediante o uso de uma bomba de vácuo, é succionado e borbulhado em solução de reagentes especí�cos para cada poluente, por um tempo especí�co (normalmente 24 horas). A solução obtida pela mistura de gases mais o reagente é lida em espectrofotômetro, e assim, determinado o tipo de composto de enxofre. 4.2.3. Dióxido de Nitrogênio (NO2) 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 30/34 Para medir a concentração e dióxido de nitrogênio (NO2) no ar atmosférico, adota-se o método do arsenito de sódio. O dióxido de nitrogênio (NO2) ambiente é coletado borbulhando-se ar através de uma solução de hidróxido de sódio e arsenito de sódio. O dióxiodo de nitrogênio é determinado colorimetricamente, durante a amostragem, pela reação de íon de nitrito com ácido fosfórico, sulfanilamida ediidrocloreto N-(1- naftil)-etilenediamina, medindo-se a absorção do corante. 4.2.4. Monóxido de Carbono (CO) A determinação da concentração de monóxido de carbono é realizada, no Brasil, por espectrofotometria de infravermelho não-dispersivo. 4.2.5. Ozônio (O3) Para o monitoramento do ozônio, utiliza-se o método NBKI (neutral bu�ered potassium iodide). O método consiste na reação do O3, que reage com o iodeto de potássio liberando iodina, que é determinada pelo espectrofotômetro. Síntese Chegamos ao �nal desta unidade. Aprofundamos nosso conhecimento acerca dos diferentes sistemas ambientais que devem ser alvo de monitoramento ambiental para a efetiva preservação e redução dos impactos das atividades humanas. Especi�camos os agentes poluidores principais que atingem cada um deles, bem como métodos efetivos para identi�cá-los e, se possível, removê-los. Nesta unidade você teve a oportunidade de: Destrinchar as práticas, parâmetros e variáveis de monitoramento de águas super�ciais e subterrâneas; Conhecer os principais equipamentos de análise e medição utilizados em sistemas hídricos; Destrinchar as práticas, parâmetrose variáveis de monitoramento do solo; 04/04/2022 10:15 ENG_MONAMB_19_E_2 https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=o51fXtagCoMO7ROE9qQlqg%3d%3d&l=KUJOeUUDJStM5XY3KCq%2brA%3d%3d&cd=… 31/34 Conhecer os principais equipamentos de análise e medição utilizados em sistemas de solo contaminado; Destrinchar as práticas, parâmetros e variáveis para monitoramento do ar e percepção de odores; Conhecer os principais equipamentos de análise e medição utilizados em poluição de ar e controle de odores. Download do PDF da unidade Bibliografia SANTOS, Marco dos. Poluição do Meio Ambiente. LTC, 05/2017. [Minha Biblioteca]. BARSANO, Paulo Roberto, BARBOSA, Rildo Pereira, VIANA, Viviane Japiassú. 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Elaboração e análise de viabilidade econômica de projetos: tópicos práticos de �nanças para gestores não �nanceiros . Atlas, 09/2013. [Minha Biblioteca]. SKOOG, Douglas A., Donald West, F. Holler, Stanley Crouch. Fundamentos de Química Analítica: Tradução da 9ª edição norte-americana , 2nd edição. Cengage Learning Editores, 05/2015. [Minha Biblioteca]. SHAMMAS, Nazih K., WANG, Lawrence K. Abastecimento de Água e Remoção de Resíduos , 3ª edição. LTC, 06/2013. [Minha Biblioteca]. NOWACKI, Carolina de C.b; RANGEL, Morgana B.A. Química ambiental : conceitos, processos e estudo dos impactos ao meio ambiente, 1. ed. – São Paulo : Érica, 2014. Referências imagéticas Figura 01 . PIXABAY. Disponível em: <https://pixabay.com/pt/photos/esta%C3%A7%C3%A3o-espacial-internacional-vista- 1176518/>. Acessado em: 13/04/2019 às 10h30min. Figura 02 . PIXABAY. Disponível em: < https://pixabay.com/pt/illustrations/hidrosfera- %C3%A1gua-iceberg-nuvem-1929070/>. Acessado em: 13/04/2019 às 10h30min. 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