QUIMICA AMBIENTAL - Quimica das Aguas

Prévia do material em texto

Química das águas 
Avaliação I 
 
1) Cite vantagens da aplicação de cloro como agente 
desinfetante de águas para abastecimento público e 
questionamentos quanto à sua aplicação. 
 Existem vários agentes desinfetantes, mas, em geral, o cloro é o 
principal produto utilizado para a desinfecção de águas de 
abastecimento. 
As principais vantagens do cloro são sua comprovada eficiência no 
extermínio de microrganismos patogênicos na água, o baixo custo, o 
fato de ser tolerado pela grande maioria da população e não oferecer 
riscos à saúde humana desde que utilizado dentro das normas 
estabelecidas pelo Ministério da Saúde. 
Apesar da sua comprovada eficácia no processo de tratamento da água 
o cloro ainda é visto por boa parte da população com aversão. 
 
2) Defina “eutrofização” e descreva os fatores que a influenciam. 
Eutrofização: é um fenômeno que ocorre como consequência do 
aumento da quantidade de nutrientes no ambiente aquático, e provoca 
danos como, mortandade das espécies que ali vivem e a proliferação de 
algas e cianobactérias que podem produzir substâncias nocivas à saúde. 
Fatores que influenciam: efluentes industriais, grande aporte de 
fosfato, efluentes domésticos, crescimento de algas, aumento excessivo 
de nutrientes na água, podendo ser causada por drenagem de 
fertilizantes agrícolas; águas pluviais de cidades, detergentes, resíduos 
de minas, drenagem de dejetos humanos, multiplicação de matéria 
vegetal, que ao se decompor provoca danos como a diminuição do 
oxigênio dissolvido, tão necessário à vida aquática; utilização 
inadequada de adubos orgânicos e minerais pode provocar o excesso de 
importantes nutrientes nos solos, que podem chegar aos cursos d’água, 
devido a processos como lixiviação e escoamento superficial. 
 
 
3) Por mais paradoxal que possa ser o tratamento de água para 
abastecimento público nas Estações de Tratamento de Águas tem 
causado problemas de aportes aos mananciais. Comente sobre 
este assunto. 
No processo de produção de água potável, considerado como uma das 
etapas da indústria da água, há geração de resíduos devido à presença 
de impurezas na água bruta e aplicação de produtos químicos. Esses 
resíduos apresentam características e propriedades diversas e 
geralmente desconhecidas, dificultando a solução do problema. O 
lançamento em corpos d’água dos resíduos gerados em ETAs, quando 
não aprovado por órgãos ambientais, pode ser considerado crime 
ambiental devido aos efeitos diretos causados ao ambiente aquático do 
corpo receptor, provocando danos à fauna aquática. Alguns trabalhos 
têm mostrado que a concentração de metais nos resíduos das ETAs 
pode ultrapassar limites impostos pelo padrão de emissão. Isso pode 
influenciar a qualidade da água tratada e comprometer ainda mais as 
condições de lançamento do lodo em corpos d’água. 
 
4) Qual é o significado dos termos água subterrânea e aquífero? 
Como difere a zona saturada da zona insaturada? 
Água Subterrânea - é toda a água que ocorre abaixo da superfície da 
Terra, preenchendo os poros ou vazios intergranulares das rochas 
sedimentares, ou as fraturas, falhas e fissuras das rochas compactas, e 
que sendo submetida a duas forças (de adesão e de gravidade) 
desempenha um papel essencial na manutenção da umidade do solo, do 
fluxo dos rios, lagos e brejos. As águas subterrâneas cumprem uma fase 
do ciclo hidrológico, uma vez que constituem uma parcela da água 
precipitada. 
Aquífero - é uma formação geológica do subsolo, constituída por rochas 
permeáveis, que armazena água em seus poros ou fraturas. Outro 
conceito refere-se a aqüífero como sendo, somente, o material geológico 
capaz de servir de depositório e de transmissor da água aí armazenada. 
 
Assim, uma litologia só será aqüífera se, além de ter seus poros saturados 
(cheios) de água, permitir a fácil transmissão da água armazenada. 
Zona insaturada: a água se encontra espalhada entre ar, solo e rochas. 
É também chamada de zona de aeração ou vadosa, é a parte do solo que 
está parcialmente preenchida por água. Nesta zona, pequenas 
quantidades de água distribuem-se uniformemente, sendo que as suas 
moléculas se aderem às superfícies dos grãos do solo. Nesta zona ocorre o 
fenômeno da transpiração pelas raízes das plantas, de filtração e de 
autodepuração da água. 
Zona saturada: a água se encontra armazenada em grande quantidade, 
formando uma espécie de rio subterrâneo. É a região abaixo da zona 
insaturada onde os poros ou fraturas da rocha estão totalmente 
preenchidos por água. As águas atingem esta zona por gravidade, através 
dos poros ou fraturas até alcançar uma profundidade limite, onde as 
rochas estão tão saturadas que a água não pode penetrar mais. 
 
5) Escreva a equação da semirreação que ocorre quando a 
matéria orgânica é oxidada pelo O2 em águas ácidas? 
 
 O2 + 4H+ + 4e- 2H2O 
 
6) Como a temperatura afeta a solubilidade do O2 em água? 
Explique o significado de poluição térmica. 
A solubilidade do oxigênio diminui à medida que a temperatura aumenta. 
Isso significa que a água superficial mais quente requer menos oxigênio 
dissolvido para atingir 100% de saturação do ar do que a água mais 
profunda e fria. Águas com temperaturas mais baixas têm maior 
capacidade de dissolver oxigênio; já em maiores altitudes, onde é menor 
a pressão atmosférica, o oxigênio dissolvido apresenta menor solubilidade. 
A poluição térmica apesar de ser pouco conhecida oferece impacto 
considerável, ela ocorre frequentemente como resultado da operação de 
usinas nucleares e indústrias, que retiram água fria de um rio ou lago e a 
 
utilizam para refrigeração, devolvendo continuamente água aquecida à 
sua origem. 
Quando a temperatura de um meio de suporte de algum ecossistema 
aquático (como um rio, por exemplo) é aumentada ou diminuída, causa 
impacto direto na população desse ecossistema. 
 
7) Defina os termos DBO e DQO e explique por que seus valores 
para a mesma amostra de água podem diferir ligeiramente. 
Explique por que as águas naturais podem ter alta DBO. 
DBO – demanda bioquímica de oxigênio – É a quantidade de oxigênio 
consumido para a oxidação de matéria orgânica degradada pela ação de 
bactérias presentes em águas naturais em condições aeróbicas. 
DQO – demanda química de oxigênio – é a quantidade de “O2” necessária 
para a oxidação da matéria orgânica através de um agente químico. 
Baseia-se no fato de alguns compostos orgânicos, serem oxidados por 
agentes químicos oxidantes considerados fortes, como por exemplo, o 
K2Cr2O7 em meio ácido, sendo o resultado desta oxidação o dióxido de 
carbono e água. 
A DQO sempre é mais alta que a DBO, pois a DBO se refere apenas a 
materiais biodegradáveis enquanto a DQO se aplica a qualquer matéria 
passível de oxidação. 
A DBO é o parâmetro fundamental para o controle da poluição das águas 
por matéria orgânica. Nas águas naturais a DBO representa a demanda 
potencial de oxigênio dissolvido que poderá ocorrer devido à estabilização 
dos compostos orgânicos biodegradáveis, o que poderá trazer os níveis de 
oxigênio nas águas abaixo dos exigidos pelos peixes, levando-os à morte. 
 
8) Escreva a equação balanceada da semirreação usada na 
titulação da DQO pela qual o íon dicromato é convertido em íon 
Cr3+. 
 
 3Cr2O72- + 14H+ + 6e 2Cr3+ + 7H2O 
 
 
9) Escreva a equação química balanceada da semirreação pela 
qual o carbono orgânico, representado como CH2O, é modificado 
pelas bactérias sob condições anaeróbicas. 
 
 2CH2O CH4 + CO2 
 
10) Explique por que o excesso de nitratos na água que bebemos 
ou em produtos alimentícios pode ser uma ameaça para a saúde, 
inclua a equação química balanceada pertinente que mostre a 
maneira como o nitrato é reduzido. 
O consumo de alimentos e água com teores excessivos de nitratos e 
nitritos podeser encarado como um problema para a saúde humana, pois 
os nitritos são percursores de N-nitrosaminas e outros compostos N-
nitrosos que são tóxicos e carcinogênicos. A presença de nitrato na água 
pode causar ainda hipotensão postural (devido à vasodilatação), dores de 
cabeça, diarreia e mal-estar, em recém-nascidos pode causar insuficiência 
respiratória. 
 
 NO3- + 2H+ + 2e NO2- + H2O