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Conteudista: Prof.ª M.ª. Fabiana Taveira de Melo Revisão Textual: Prof.ª Dra. Luciene Oliveira da Costa Granadeiro Material Teórico Material Complementar Referências E�uentes: Geração, Disposição e Tratamento Tipos de Recursos Hídricos Disponíveis no Meio Ambiente Como de�nição, recursos hídricos são águas que estão disponíveis no ar, na superfície e na parte subterrânea da terra. É um recurso natural limitado, de valor econômico que pode se encontrar em situações de escassez, pelas condições climáticas e de mal uso e, portanto, o uso prioritário acaba sendo a economia e a dessedentação dos seres humanos e animais. Como lemos anteriormente, a água, ou o recurso hídrico, é um bem comum, essencial à vida humana, porém, limitada e que, portanto, requer um uso consciente para assegurar a sustentabilidade para as atividades econômicas e domésticas. Então, por ser um “bem de uso comum do povo” e por ser um dos elementos do meio 1 / 3 Material Teórico Objetivos da Unidade: Apresentar os conceitos sobre recursos hídricos (tipos e de�nições), formas de poluição dos corpos d´água (super�cial e subterrânea) por meio das emissões dos e�uentes urbanos e industriais; Apresentar conceitos de monitoramento (exemplos práticos) e formas de tratamento. ambiente, as autoridades estimulam a sociedade a priorizar a preservação e o uso racional das águas, por exemplo, por meio das regulamentações, principalmente em tempos de crescimento demográ�co e das atividades sociais e industriais. Figura 1 Fonte: Reprodução Você Sabia? No Brasil de 1950, 36% da população habitavam áreas urbanas no mundo, enquanto, em 2014, passou a ser 175 milhões de pessoas, o equivalente a 85%. Nessa proporção, estima-se que, em 2050, as áreas urbanas terão uma ocupação de 210 milhões de habitantes, ou 91% de ocupação, segundo estudos da Word Urbanization Prospect – UM, 2015d Anex Tble. UN VEJA EM UN https://population.un.org/ https://drive.google.com/viewerng/viewer?url=https%3A//population.un.org/wup/Publications/Files/WUP2014-Report.pdf&embedded=true Figura 2 – Grá�co de crescimento da população urbana por continente, 1950-2050 Fonte: UN, 2015d, p. 12 À medida que a população cresce, o consumo e a poluição dos recursos hídricos vão crescendo também, na mesma proporção. Para entender melhor sobre as questões de poluição, algumas de�nições são importantes para este estudo. Quando falamos de recursos hídricos, existem formas e disposições em que se encontram para uso. Dessa forma, destacamos 3 (três) tipos: águas super�ciais; águas subterrâneas; águas atmosféricas. Super�ciais As águas super�ciais são visivelmente identi�cadas principalmente nos rios, córregos e oceanos que acabam sendo vias de coleta das águas de chuva (ou águas pluviais), também conhecidas como “águas freáticas”. No estudo da hidrologia, é possível reconhecer a quantidade de água doce super�cial disponível, por meio do balanço hídrico, conhecido como a equação das águas super�ciais. Esse estudo considera ao total de quantidade de água super�cial disponível, sendo a quantidade de água precipitada pela chuva, em uma determinada região, subtraída das águas que sofrem in�ltração nos solos ou evapotranspiração. Em épocas de alta pluviosidade, as águas tendem a realimentar os rios a partir dos solos e rochas, mantendo abastecido o regime e�uente. Nesse caso, as águas que sofrem escoamento super�cial, chamado de “run-o�”, representam as reservas hídricas super�ciais disponíveis. As águas super�ciais das bacias e sub-bacias hídricas são administradas pelos comitês de bacias e que gerenciam o fornecimento para as necessidades do consumo humano. Subterrâneas Graças ao fenômeno da in�ltração no solo, as águas subterrâneas são encontradas em considerável quantidade abaixo da superfície terrestre. Essas águas �cam dispostas nos poros, fraturas e falhas das rochas, como cavernas subterrâneas por exemplo. A importância dessas águas é que abastecem as sociedades em maior quantidade do que os rios, por meio de poços artesianos. Quanto maiores as condições de in�ltração da água no solo, maiores deverão ser as reservas subterrâneas hídricas. Os fatores que interferem nas condições para in�ltração são basicamente a: porosidade do solo: solos argilosos, por exemplo, têm menos porosidade, tornando o solo mais impermeável, di�cultando a in�ltração da água e prejudicando o abastecimento da água subterrânea; declividade: quanto maior a declividade do solo, maior o escoamento da água super�cial, di�cultado a in�ltração da água no solo e facilitando o surgimento de erosões. Portanto, quanto mais plano o solo, mais fácil será a in�ltração da água; presença de vegetação: auxilia no abastecimento das águas subterrâneas, pois ajuda na contenção do escoamento e velocidade de queda das gotas de chuva, deixando o solo mais suscetível ao recebimento de água; velocidade de queda da chuva: chuvas rápidas e fortes proporcionam um escoamento maior da água e portanto, não proporcionam uma boa in�ltração. Já a chuva que cai com menor quantidade, ou de forma lenta, ajuda na saturação do solo pois, tem mais tempo para in�ltrar na superfície e assim, alimentar o lençol freático. O solo saturado, muitas vezes, pode indicar pontos de acúmulo de águas subterrâneas e abranger grandes regiões. Esses locais são chamados de “aquíferos”, enquanto o nível em que a água está acumulada abaixo do solo é chamado de “nível freático”. Quando esse nível está muito baixo, é necessário realizar uma intervenção profunda para obter a água, mas, quando está elevado, o acesso é mais fácil e não necessita de muitos recursos. As nascentes, por exemplo, surgem graças ao nível freático que atinge a superfície do solo e que pode �car disponível de forma contínua ou intermitente. Águas atmosféricas Considerando o ciclo da água – no qual o movimento contínuo de presença da água em nosso planeta Terra (superfície, solo e rocha) permanece graças à energia emitida do Sol, que provoca a elevação da água da superfície para atmosfera por meio da evaporação e, depois volta, na precipitação da chuva –, podemos dizer que as águas atmosféricas, são aquelas em forma de vapor d´água. Ela pode ser encontrada na atmosfera nos estados sólido, líquido e gasoso. Sua grande função é auxiliar no abastecimento dos recursos hídricos super�ciais, além dos oceanos, solos e rochas. Explore É possível identi�car e interpretar a relação entre os tipos de recursos hídricos da imagem retirada do site da Agência Nacional de Águas (ANA), que ilustra o ciclo da água: Águas super�ciais e subterrâneas e meio ambiente Águas conatas: são as águas que �cam armazenadas com os sedimentos desde a sua deposição e acumulação, após os processos diagênicos e �cam no interior das rochas sedimentares, como resultado da diagênese exibem frequente contaminação com sais ou outros elementos químicos e podem tirar a potabilidade das águas subterrâneas; Águas LEIA MAIS ECODEBATE https://www.ecodebate.com.br/2014/06/10/aguas-superficiais-e-subterraneas-e-meio-ambiente-artigo-de-roberto-naime/ https://www.ecodebate.com.br/2014/06/10/aguas-superficiais-e-subterraneas-e-meio-ambiente-artigo-de-roberto-naime/ https://www.ecodebate.com.br/2014/06/10/aguas-superficiais-e-subterraneas-e-meio-ambiente-artigo-de-roberto-naime/ Figura 3 Fonte: conjuntura.ana.gov Fontes de Poluição dos Corpos d´Água (Super�cial e Subterrânea) Emissões Urbanas Existem três tipos de fontes poluição natural não associada à atividade humana, a saber: Chuvas e escoamento super�cial; Salinização; Decomposição de animais e vegetais mortos. Essas fontes fogem das medidas controladoras, as quais não há como prever por serem de força natural e, portanto, há poucos recursos de �scalização. No entanto, existem poluições provocadas pela ação do homem e que chamamos de poluição ou emissão urbana. A emissão urbana é aquela provocada pelos habitantes de uma determinada cidade, quegeram esgotos domésticos lançados de forma direta ou indireta nos corpos d´água. É um tipo de fonte onde há uma gestão administrativa para controlar a coleta e tratamento, além de �scalizar os processos de emissões da poluição. O fato é que a poluição natural e a poluição urbana possuem carga orgânica com material su�ciente para contribuir com a alteração da qualidade da água, comprometendo a potabilidade e, assim, podendo causar danos à saúde dos seus usuários. De qualquer forma, o maior agente da poluição urbana, em recursos hídricos é o lançamento de esgoto doméstico (ou domiciliar). Veremos adiante as formas de monitoramento e tratamento que vêm sendo aplicadas para esse tipo de lançamento. A geração de esgoto doméstico varia em virtude de diversos fatores: temporalidade, consumo de água e geração de esgoto (pode oscilar ao logo do dia em diversos locais e ou variações horárias, da semana, variações diárias e do ano, variações sazonais). Naturalmente, durante o dia, observa-se um pico de consumo maior no início da manhã e outro mais distribuído, no início da noite, nas grandes cidades. Os sistemas de esgotos públicos são projetados para receber apenas o esgoto doméstico de forma independente dos esgotos industriais e das áreas de in�ltração. Como comentado, o esgoto doméstico é re�exo do tamanho da cidade, número de população local, das atividades econômicas existentes, dos hábitos de higiene, culturais e de economia, nível socioeconômico, disponibilidade de água e da relação entre geração de esgoto e o consumo de água, entre outros fatores. A vazão de esgoto proveniente das atividades industriais é especí�ca de cada uma e depende do tipo e porte da indústria, processo, grau de reúso, reciclagem, existência de sistemas de tratamento. Emissões industriais A poluição industrial ou emissões industriais são resíduos líquidos gerados pelas atividades econômicas e comerciais que são lançados nos corpos d´água. Também podemos incluir aqui as atividades agrícolas, que têm papel importante nos impactos dos recursos hídricos por utilizarem produtos químicos (incluindo agrotóxico) e fertilizantes para tratamento do solo, considerando fonte de poluição de difícil controle e que necessita de um plano de conscientização elevado para obter resultados. Em termos de poluição, a emissão industrial é quase sempre o fator mais signi�cativo. Dentre as atividades industriais que mais causam poluição, estão: papel e celulose; re�narias de petróleo; Você Sabia? A OMS (Organização Mundial da Saúde) estima que 25 milhões de pessoas no mundo morrem por ano em virtude de doenças transmitidas pela água, como cólera, diarreia. A OMS indica que, nos países em desenvolvimento, 70% da população rural e 25% da população urbana não dispõem de abastecimento adequado de água potável. usinas de açúcar e álcool; siderúrgicas e metalúrgicas; químicas e farmacêuticas; abatedouros e frigorí�cos; têxteis; curtumes. Também podemos considerar como poluição industrial, aquelas provocadas de forma acidental, decorrente de derramamentos de materiais prejudiciais à qualidade das águas. A poluição, em caso de acidentes, pode ocorrer tanto na fase de produção como nas operações de transporte, que é, aliás, quando esse tipo mais acontece. As ações de controle, nesse caso, são de emergência, mas é importante uma preparação baseada na experiência existente, aliada a medidas de caráter preventivo (DERISIO, 2013). Existe, ainda, a poluição das águas subterrâneas provocada contaminação do solo, devido à disposição incorreta ou não controlada de resíduos industriais. Mas o nosso foco aqui é tratar Em Síntese A poluição das águas pode ocorrer por meio das seguintes formas: natural, despejos industriais, esgotos domésticos e da drenagem de áreas agropastoris, provocada por derramamento de fertilizantes defensivos agrícolas apenas dos e�uentes e, portanto, essa abordagem deixaremos para comentar na unidade referente à poluição do solo. Controle e Monitoramento dos E�uentes Domésticos e Industriais Primeiramente, é importante saber que, quando falamos de controle e monitoramento, estamos falando de gestão. Sabemos que “gestão” vem do ato de administrar um conjunto de ações, certo? Sabemos também que a água é um bem comum e de interesse público. Portanto, os e�uentes acabam entrando nesse contexto, já que, sem água, não há esgoto e vice-versa. Assim, o controle e o monitoramento podem ser realizados por uma administração pública ou privada, por meio de recursos próprios ou coletivos. Aqui, falaremos do controle e monitoramento dos e�uentes domésticos e industriais, dentro do contexto de uma gestão: coleta, tratamento e monitoramento. E�uente doméstico (esgoto) O controle do e�uente doméstico, nas cidades metropolitanas, por exemplo, é realizado por uma gestão pública, por meio de companhias de saneamento ambientais locais ou, em alguns casos, consórcios de fornecimento de água que são responsáveis por realizarem a coleta, o tratamento e a reutilização do esgoto tratado. No caso da cidade de São Paulo-SP, é a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo – Sabesp a responsável pelo fornecimento de água, coleta e tratamento de esgotos em 375 municípios do Estado de São Paulo. Portanto, é ela quem realiza a gestão do fornecimento de água e esgoto de toda a região metropolitana. Então, o esgoto é coletado de sistemas próprios e independentes em cada residência e distribuído por redes coletoras comum, em tubulações de grande porte conhecidas como “coletores-tronco e interceptores”, até uma estação de tratamento de esgoto (ETE). Já na ETE, a carga poluente é removida de todo o esgoto doméstico coletado e tratado, antes que a água seja devolvida para os cursos d´água. A imagem a seguir, ilustra as etapas, desde a coleta até a devolução da água tratada: Figura 4 Fonte: SABESP O monitoramento do e�uente doméstico normalmente é uma das diversas atividades que acontecem dentro do laboratório da estação de tratamento (ETE). O objetivo é analisar as condições da água tratada e também da e�ciência da ETE. É também corrigir as suas características indesejáveis, de tal maneira que o seu uso ou a sua disposição �nal possa ocorrer de acordo com as regras e critérios de�nidos pelas autoridades regulamentadoras. Na maioria das estações, o monitoramento é feito de forma manual por um operador, em diversas etapas para facilitar a identi�cação de problemas, antes do resultado do tratamento. Existem duas formas de amostragem para monitorar o e�uente: amostragem simples e composta. Amostragem simples: é realizada uma coleta de amostra no dia para ter noção da característica do e�uente num determinado horário. Amostragem composta: são realizadas várias coletas, em intervalos de tempo durante o dia, que possibilitam uma visão mais ampla do desempenho do tratamento do esgoto. Nessa coleta, os principais parâmetros físico-químicos de monitoramento do esgoto tratado, são: pH - a medida do pH indica a acidez ou basicidade de uma solução; DQO - representa a quantidade de oxigênio requerida para estabilizar, quimicamente, a matéria orgânica carbonácea; DBO - representa o consumo total de oxigênio, ao �nal de vários dias, requerida pelos micro-organismos para a estabilização bioquímica da matéria orgânica; SST - fração de sólidos inorgânicos e orgânicos que não são �ltráveis (não dissolvidos); SS - fração dos sólidos orgânicos e inorgânicos que sedimenta em uma hora no cone Imhof. (SPRING, 1996B; METCALF, 2003) Tais parâmetros de monitoramento também são aplicados para os e�uentes industriais, porém, com metodologias diferenciadas, dependendo do tipo de tratamento. Veremos a seguir. Os padrões de lançamento do e�uente doméstico tratado vão depender do tipo de classi�cação do corpo receptor e das regulamentações locais. E�uente industrial Os e�uentes provenientes das atividades industriais são, muitas vezes, lançados nos corpos d ´água super�ciais.Outras vezes, diretamente no solo ou em sistemas de coleta pública. Mas, Você sabia? A Autodepuração é considerada uma forma natural de tratamento do e�uente que contém carga orgânica, já que o processo é restabelecer o equilíbrio do meio líquido por meio da decomposição biológica. Autodepuração em cursos de água _ Introdução https://www.youtube.com/watch?v=kVbXiRfU8Z8 em qualquer uma das condições de lançamento, existem regulamentações (leis) que responsabilizam o gerador do e�uente por qualquer poluição causada nos corpos d’água (rios, córregos, aquíferos), forçando a indústria ou o gerador do e�uente industrial a realizar o tratamento antes do seu lançamento, e monitorá-lo para que atendam aos parâmetros de lançamento determinados pelos órgãos ambientais competentes. A Resolução Conama nº 430 de 13/05/2011 estabelece tais parâmetros em nível nacional, enquanto os estados e municípios estabelecem parâmetros especí�cos, respeitando a classe dos rios receptores e sistemas de coleta pública. Além dos parâmetros legais de lançamento do e�uente ou da carga poluidora, as indústrias e atividades que utilizam os corpos d´água para despejar seus e�uentes, �cam sujeitas a obterem autorizações (outorgas) para tal lançamento. Essa autorização é emitida pelo órgão ambiental competente local, responsável pela gestão dos recursos hídricos. Outorga dos direitos de uso de recursos hídricos ACESSE AQUI Você Sabia? A Lei 9.433/97, na Seção III, que trata da Outorga de Direito de Uso de Recursos Hídricos, estabelece em seu artigo 11 que: “O regime de outorga de direitos de uso de recursos hídricos tem como objetivos assegurar o controle quantitativo e qualitativo dos usos da água e o efetivo exercício dos direitos de acesso à água. http://www.snirh.gov.br/portal/snirh/centrais-de-conteudos/conjuntura-dos-recursos-hidricos/ana_encarte_outorga_conjuntura2019.pdf Cada indústria, dependendo do tipo de e�uente gerado pelo processo de produção, determina qual o melhor método (às vezes, equipamento) atenderia melhor, pois a e�ciência depende das características físicas, químicas e biológicas do material a ser tratado, e também conforme a natureza dos poluentes a serem removidos da ETE. Nesse caso, o processo ideal é indicado de acordo com a carga poluidora e presença de contaminantes no e�uente. Para o controle, alguns processos de tratamento são aplicados dependendo do tipo de e�uente ou uma combinação desses processos para assegurar a e�ciência no tratamento. Os processos mais comuns são: Processos físicos no tratamento de e�uentes industriais São sistemas que removem os sólidos em suspensão sedimentáveis por meio de separações físicas, como gradeamento, peneiramento, caixas separadoras de gorduras e óleos, sedimentação e �otação. Esses sistemas também removem matéria orgânica e inorgânica em suspensão e, portanto, ajudam a eliminar microrganismos com o auxílio de �ltração em areia ou em membranas �ltrantes. Processos químicos no tratamento de e�uentes industriais Neste caso, o tratamento vai depender de produtos químicos, como coagulantes, �oculantes, neutralizadores de PH, oxidantes, entre outros. A função desses produtos é remover os poluentes por meio de reações químicas, condicionado a misturadores que auxiliarão nos processos subsequentes do tratamento. Processos biológicos no tratamento de e�uentes industriais Utilizado tanto no tratamento de esgotos quanto no de e�uentes industriais, o tratamento biológico tem como objetivo remover a matéria orgânica dissolvida e em suspensão ao transformá-la em sólidos sedimentáveis e gases. No processo biológico de tratamento, há diversos sistemas a considerar, como: Processos aeróbios, que são representados por lodos ativados e suas variantes, tais como, aeração prolongada, lodos ativados convencionais, lagoas aeradas facultativas e aeradas aeróbias; Processos facultativos, que são realizados pela utilização de bio�lmes (�ltros biológicos) e por algumas lagoas (fotossintéticas e aeradas facultativas). Os biocondutores apresentam também processos biológicos aeróbios; Os processos anaeróbios ocorrem em lagoas anaeróbias e biodigestores. Nas próximas unidades, iremos abordar outras formas de poluição ambiental, bem como os sistemas de controle e monitoramento, como aqui, onde apresentamos para os recursos hídricos. Até a próxima unidade! Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade: Leitura Manual De Procedimentos Técnicos E Administrativos De Outorga De Direito De Uso De Recursos Hídricos Da Agência Arquivo publicado pela Agência Nacional de Águas (ANA) sobre os processos de outorga para uso da água, incluindo as emissões: 2 / 3 Material Complementar Águas super�ciais e subterrâneas e meio ambiente Artigo de Roberto Naime sobre os processos de formação das águas subterrâneas publicado pelo site Ecodebate: Fundamentos do Controle de Poluição das Águas Material publicado pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo – CETESB, do curso de controle da poluição ambiental, sobre conceitos de autodepuração: Águas super�ciais e subterrâneas e meio ambiente Águas conatas: são as águas que �cam armazenadas com os sedimentos desde a sua deposição e acumulação, após os processos diagênicos e �cam no interior das rochas sedimentares, como resultado da diagênese exibem frequente contaminação com sais ou outros elementos químicos e podem tirar a potabilidade das águas subterrâneas; Águas LEIA MAIS ECODEBATE https://www.ecodebate.com.br/2014/06/10/aguas-superficiais-e-subterraneas-e-meio-ambiente-artigo-de-roberto-naime/ https://www.ecodebate.com.br/2014/06/10/aguas-superficiais-e-subterraneas-e-meio-ambiente-artigo-de-roberto-naime/ https://www.ecodebate.com.br/2014/06/10/aguas-superficiais-e-subterraneas-e-meio-ambiente-artigo-de-roberto-naime/ Vídeos: Sistema de Tratamento de E�uentes da Suinocultura - Sistrates Exemplo de sistema de tratamento de e�uente industrial gerado pelo processo de suinocultura, apresentado pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – Embrapa: Sistema de Tratamento de E�uentes da Suinocultura - Sistrates https://www.youtube.com/watch?v=RdpIKVI0S2s BRAGA, B. et al. Introdução à engenharia ambiental. 2.ed. São Paulo: Pearson, 2005. CETESB, Companhia Ambiental do Estado de São Paulo – Emissão veicular. DERISIO, J. C. Introdução ao controle de poluição ambiental. 4. ed. São Paulo: O�cina de Textos, 2013. 3 / 3 Referências
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