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Adm Pencil Dica do professor Por meio do vídeo a seguir, será possível obter informações gerais sobre autodepuração, assim como importância relacionada com atomada de decisão. _2.2_ https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/ cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/5d9b5ef57001468a2c10a57f4ce7ba49 3min elm = muito curto, pouco conteúdo... Adm Pencil Adm Pencil Exercícios 1) A autodepuração ocorre por processos físicos (diluição, sedimentação), químicos (oxidação) e biológicos. Quanto aos processos biológicos, assinale a alternativa correta. A) a) Compreendem a decomposição da matéria orgânica. B) b) Constituem o último estágio da autodepuração. C) c) Estão associados ao nível de capacidade de suporte do local. D) d) Devem ocorrer quando os processos físico e químico não alcançam resultado. E) e) Compreendem o resultado do processo de autodepuração. _2.2_ Adm Highlight Adm Highlight Adm Highlight Adm Pencil Adm Pencil Adm Pencil Adm Pencil Adm Pencil Adm Pencil 2) Qual é o nome dado ao processo no qual os microrganismos decompõem matéria orgânica na presença de oxigênio? A) a) Processo anaeróbio. B) b) Processo aeróbio. C) c) Processo químico. D) d) Processo abiótico. E) e) Processo de autodepuração, Adm Highlight Adm Highlight Adm Highlight Adm Pencil Adm Pencil Adm Highlight 3) Quando uma indústria lança efluentes em um rio, formam-se diferentes zonas no corpo hídrico receptor. Uma destas zonas chama-se zona de autodepuração. Qual das opções a seguir apresenta um conceito que caracteriza esta zona da melhor maneira? A) a) É a zona pós-lançamento da carga poluidora, onde não se encontram indícios de poluição. B) b) É exatamente a zona onde ocorre o despejo da carga poluidora. C) c) É o ponto anterior ao lançamento da carga poluidora. D) d) É onde ocorre o equilíbrio por processo artificial. E) e) É onde ocorre o equilíbrio da água por processo natural. Adm Highlight Adm Highlight Adm Pencil Adm Pencil Adm Pencil Adm Pencil Adm Pencil 4) Imaginando agora a dispersão do efluente sem tratamento no corpo hídrico, o processo de autodepuração possui os seguintes estágios: A) a) Degradação, depuração ativa, recuperação e águas limpas. B) b) Degradação, depuração ativa, reconfiguração e águas limpas. C) c) Degradação e águas limpas. D) d) Degradação, depuração ativa e águas limpas. E) e) Depuração ativa e águas limpas. Adm Pencil 5) O processo de autodepuração cria zonas na água. Como é denominado o local onde ocorre o despejo do poluente? A) a) Zona de águas limpas B) b) Zona de degradação. C) c) Zona alfa D) d) Zona de decomposição ativa E) e) Zona de recuperação Adm Highlight Adm Pencil Na prática Imagine-se como gestor ambiental atuando na Secretaria de Meio Ambiente do seu Estado. Uma das suas atribuições compreende a definição de parâmetros e de níveis para lançamento de efluentes em rios de diferentes portes. Você já está envolvido nessa pesquisa há algum tempo e precisa terminar o relatório com essa definição. _2.2_ Em reunião com a sua equipe técnica, você é informado que os resultados da zona de degradação estão alterados e, por isso, estavam atrasados. Você então solicita uma nova aplicação do método e estabelece o prazo para a entrega final dos resultados. elm = e então...??? Adm Pencil Saiba + Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor: Lei no 9.433, de 8 de janeiro de 1997: ANDRADE, Larice Nogueira de. A autodepuração de corpos d'água. Revista da Biologia, vol. 5 –dez. 2010: _2.2_ http://www.mma.gov.br/legislacao/agua/category/116-recursos-hidricos https://www.gov.br/mma/pt-br elm = aqui a lei pode ser consultada: https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l9433.htm Ementa = Institui a Política Nacional de Recursos Hídricos, cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, regulamenta o inciso XIX do art. 21 da Constituição Federal, e altera o art. 1º da Lei nº 8.001, de 13 de março de 1990, que modificou a Lei nº 7.990, de 28 de dezembro de 1989. http://www.ib.usp.br/revista/node/45 elm = leva a pág do Instituto de Biociências da usp... elm = alternativa ver: https://leaoeomeioambiente.wordpress.com/tag/corpos-hidricos/ REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS E CRÉDITOS DE IMAGENS ROSA, André Henrique; FRACETO, Leonardo F.; MOSCHINI-Carlos, Viviane. Meio ambiente e sustentabilidade. Porto Alegre: Bookman, 2012. Banco de imagens Shutterstock. SAGAH, 2015. EQUIPE SAGAH Coordenador(a) de Curso Vanessa de Souza Machado Professor(a) Daniel Araujo Gerente Unidade de Negócios Rodrigo Severo Analista de Projetos Fernanda Osório elm = copiei artigo 4p no fim desta apostila do scribd... Adm Pencil Adm Pencil Adm Pencil Adm Pencil Adm Pencil Adm Pencil Adm Pencil Adm Rectangle Adm Pencil Adm Pencil REVISTA DA BIOLOGIA – www.ib.usp.br/revista – publicado no volume 5 – dezembro de 2010 16 AUTODEPURAÇÃO DOS CORPOS D’ÁGUA Larice Nogueira de Andrade Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, UFES – Vitória, ES, Brasil lariceandrade@gmail.com Editor responsável: Marcelo Luiz Martins Pompêo Recebido 22jul10 / Aceito 24nov10 / Publicação inicial 30dez10 Resumo. A proteção dos recursos hídricos envolve o monitoramento e a avaliação de sua qualidade ao longo dos rios, estabelecendo metas e controlando as descargas de poluentes, de forma que um nível aceitável de qualidade da água seja mantido. A compreensão da autodepuração dos corpos d’ água constitui em elemento básico para a adoção destas medidas e ações. Desse modo, esta revisão tem como objetivo relatar alguns dos principais processos integrantes do fenômeno de autodepuração, dando merecido destaque para os processos biológicos, principais indutores das alterações ecológicas e do restabelecimento do equilíbrio no meio aquático. Palavras-chave. Autodepuração, matéria-orgânica, poluição. SELF - PURIFICATION OF WATER BODIES Abstract The protection of water resources involves monitoring and evaluating their quality along the rivers setting goals and controlling discharges of pollutants looking for to keep an acceptable level of water quality. The understanding of self-purification of water bodies constitutes a basic element for the adoption of these measures and actions. So this review objective to report some of the most important processes of the self- purification phenomenon focusing on the biological processes, which are the main inducer of ecological changes and balance reinstatement in the aquatic environment. Keywords. Self - Purification, organic matter, pollution. Introdução Em virtude da crescente poluição de nossos rios, faz-se hoje imperativo a busca de maiores esforços para o controle dessa poluição. Uma das formas de se controlar essa poluição é justamente estudar e conhecer a capacidade de autodepuração de cada corpo hídrico, estimando a quantidade de efluentes que cada rio é capaz de receber sem que suas características naturais sejam prejudicadas. Dependendo do nível de poluição dos rios, o processo de autodepuração pode ser bastante eficiente na melhoria da qualidade d’água. A autodepuração é um processo natural, no qual cargas poluidoras, de origem orgânica, lançadas em um corpo d’água são neutralizadas. De acordo com Sperling (1996), a autodepuração pode ser entendida como um fenômeno de sucessão ecológica, em que o restabelecimento do equilíbrio no meio aquático, ou seja, a busca pelo estágio inicial encontrado antes do lançamento de efluentes, é realizada por mecanismos essencialmente naturais. Segundo Stehfest (1973), a decomposição da matéria orgânica por microorganismos aeróbios corresponde a um dos mais importantes processos integrantes do fenômeno da autodepuração. Esse processo é responsável pelo decréscimo nas concentrações de oxigênio dissolvido na água devido à respiração dos microorganismos, que por sua vez decompõem a matéria orgânica. A quantidade de oxigênio dissolvido na água necessária para a decomposição da matéria orgânica é denominada de Demanda Bioquímica de Oxigênio – DBO. Ou seja, a DBO não é propriamenteum poluente, mas sim o indicativo da quantidade de oxigênio molecular requerida pelas bactérias para a decomposição da matéria orgânica presente na água. Do mesmo modo, segundo Braga e col. (2002), a matéria orgânica em si não é um poluente, porém, seu despejo no meio aquático pode ocasionar um desequilíbrio entre a produção e o consumo de oxigênio. Com o intuito de fornecer um embasamento teórico a respeito da autodepuração dos corpos d’água, nas próximas seções são apresentados os principais fundamentos necessários à compreensão desse processo, tendo como principais referências os trabalhos desenvolvidos pelo pesquisador Von Sperling. Autodepuração dos corpos d’água A autodepuração é decorrente da associação de vários processos de natureza física (diluição, sedimentação e reaeração atmosférica), química e biológica (oxidação e decomposição) (Hynes, 1960; Sperling, 1996). No processo de autodepuração, há um balanço entre as fontes de consumo e de produção de oxigênio, conforme ilustrado na Figura 1 (Sperling, 2007). Os principais fenômenos interagentes no consumo de oxigênio são: • A oxidação da matéria orgânica; • A nitrificação; • A demanda bentônica. Na produção de oxigênio são: • A reaeração atmosférica; • A fotossíntese. https://www.scribd.com/document/355472902/004-AUTODEPURACAO-DOS-CORPOS-D-AGUA-Larice-Nogueira- de-Andrade-pdf REVISTA DA BIOLOGIA – www.ib.usp.br/revista – publicado no volume 5 – dezembro de 2010 17 A oxidação é o processo nos quais elétrons são removidos de uma substância, aumentando o seu estado de oxidação. Ou seja, a oxidação é uma forma de transformar poluentes em compostos menos indesejáveis ao meio ambiente. Figura 1 – Fenômenos interagentes no balanço de OD (adaptado de Sperling, 2007). A oxidação total da matéria orgânica, também conhecida como mineralização, gera produtos finais, simples e estáveis (por exemplo, CO2, H2O, NO3 -). Os organismos decompositores, principalmente as bactérias heterotróficas aeróbias, são capazes de oxidar a matéria orgânica (MO), como representado na equação abaixo: MO + O2 + bactérias → CO2 + H2O + energia (1) A nitrificação é o processo pelo qual bactérias autotróficas (Nitrosomonas e Nitrobacter), utilizam o oxigênio dissolvido para transformar formas nitrogenadas de matéria orgânica em nitritos (NO2-) e nitratos (NO3). As Nitrosomonas são responsáveis pela oxidação da amônia a nitrito e as Nitrobacter pela oxidação do nitrito a nitrato. O consumo de oxigênio por estas reações é denominado demanda nitrogenada ou demanda de segundo estágio, por ocorrer numa fase posterior a das reações de oxidação da matéria orgânica carbonácea. Isso ocorre porque as bactérias nitrificantes, autotróficas, possuem uma taxa de crescimento menor que as bactérias heterotróficas (Sperling, 1996). A matéria orgânica decantada também pode consumir oxigênio dissolvido, e nesse caso, essa demanda é denominada demanda bentônica ou demanda de oxigênio pelo sedimento. Grande parte da conversão dessa matéria orgânica se dá em condições anaeróbias, em virtude da dificuldade de penetração do oxigênio na camada de lodo, como demonstrado na Figura 2. Esta forma de conversão, por ser anaeróbia, não implica, portanto, em consumo de oxigênio. Porém, a camada superficial do lodo em contato direto com a água geralmente sofre decomposição aeróbia, resultando no consumo de oxigênio (Sperling, 1996). Na maioria das vezes, a sedimentação dessa matéria orgânica implica na diminuição de DBO da massa líquida, porém, quando a massa decantada é ressuspendida, devido, por exemplo, a turbulências ou a altas velocidades de escoamento do líquido, ocorre o contrário. Figura 2 – Demanda bentônica (adaptado de Eckenfelder, 1980) Com relação à produção de oxigênio, a reaeração atmosférica pode ser considerada como o principal processo responsável pela introdução de oxigênio no corpo hídrico. Esse processo se dá por meio da transferência de gases, que é um fenômeno físico no qual moléculas de gases são trocadas entre o meio líquido e gasoso pela sua interface. Esse intercâmbio resulta num aumento da concentração do oxigênio na fase líquida, caso esta não esteja saturada com o gás. Esta transferência do meio gasoso para o meio líquido se dá basicamente por meio de dois mecanismos: a difusão molecular e a difusão turbulenta (Sperling, 1996). O processo de fotossíntese, apresentado na equação abaixo, pode representar a maior fonte de OD em lagos e rios de movimento lento. CO2 + H2O + energia luminosa → MO + O2 (2) A fotossíntese é o principal processo utilizado pelos seres autotróficos para a síntese da matéria orgânica (Equação 2), sendo característica dos organismos clorofilados, particularmente algas. De acordo com Sperling (1996), os seres autótrofos realizam muito mais síntese do que oxidação, gerando sempre um superávit de oxigênio. O processo de autodepuração se desenvolve ao longo do tempo e da direção longitudinal do curso d’água, e segundo Braga e col. (2002), os estágios de sucessão ecológica presentes nesse processo são fisicamente identificados por trechos (Figura 3). Braga e col. (2002) define esses trechos como zonas de autodepuração e os divide em: • Zona de águas limpas - localizada em região à montante do lançamento do efluente (caso não exista poluição anterior) e também após a zona de recuperação. Essa região é caracterizada pela elevada concentração de oxigênio dissolvido e vida aquática superior; REVISTA DA BIOLOGIA – www.ib.usp.br/revista – publicado no volume 5 – dezembro de 2010 18 • Zona de degradação - localizada à jusante do ponto de lançamento, sendo caracterizada por uma diminuição inicial na concentração de oxigênio dissolvido e presença de organismos mais resistentes; • Zona de decomposição ativa - região onde a concentração de oxigênio dissolvido atinge o valor mínimo e a vida aquática é predominada por bactérias e fungos (anaeróbicos); • Zona de recuperação - região onde se inicia a etapa de restabelecimento do equilíbrio anterior à poluição, com presença de vida aquática superior. Figura 3 - Principais zonas de autodepuração (adaptado de Braga e col., 2002). A quantificação e a compreensão do fenômeno de autodepuração são de extrema importância, principalmente quando se busca controlar o lançamento de cargas de efluentes que estejam acima da capacidade de assimilação do corpo hídrico (Sperling, 1996). Os pesquisadores Streeter e Phelps desenvolveram um modelo em 1925, que propiciou grande impulso para o entendimento do fenômeno de autodepuração em águas receptoras de cargas poluentes. Modelo Streeter e Phelps Uma das primeiras formulações matemáticas utilizadas para o cálculo do perfil de oxigênio dissolvido, após o lançamento de matéria orgânica no corpo hídrico, foi proposta por Streeter e Phelps (1925). Tal formulação passou a ser conhecida como o Modelo de Streeter - Phelps. A hipótese básica do modelo Streeter - Phelps é que a taxa de decomposição da matéria orgânica no meio aquático (ou taxa de desoxigenação dL/dt) é proporcional à concentração da matéria orgânica presente em um dado instante de tempo, que é dada por: LK dt dL 1−= (3) L é a DBO remanescente ao fim do tempo t, em mg/l e, K1 é o coeficiente de decaimento, ou constante de desoxigenação, dada por dia-1 e t é o tempo, em dias. Na literatura, o coeficiente de desoxigenação (K1) é também denominado coeficiente de decomposição (Kd). Integrando a equação 3, entre L0 e L, tem- se: tKeLL 1 0 −= (4) Onde: L0 é a DBO inicial de mistura (efluente + corpo receptor), no ponto de lançamento, em mg/l. Em termos de consumo de oxigênio, é importante a quantificação da DBO exercida, que pode ser obtida pela equação abaixo: ( )tKeLy 110 −−= (5) y é a DBO exercida em um tempo t (mg/l) Segundo Sperling (2005),o conceito de DBO pode ser representado tanto pela DBO remanescente quanto pela DBO exercida (Figura 4). O primeiro termo significa a concentração de matéria orgânica remanescente na massa líquida em um dado instante. Já o segundo, é o oxigênio consumido para estabilizar a matéria orgânica até determinado instante, ambos tendo como unidade de massa o oxigênio por unidade de volume. Figura 4 – Progressão temporal da oxidação da matéria orgânica (adaptado de Sperling, 1996). O consumo de OD no meio líquido ocorre simultaneamente à reação de reoxigenação desse meio, na qual, por meio de reações exógenas, o oxigênio passa da atmosfera para a água. Esse processo é modelado pela seguinte equação: DK dt dL 2−= (5) Dessa forma, como o déficit de saturação de oxigênio dissolvido corresponde a resultante da soma dos efeitos de desoxigenação e reaeração, obtém-se a seguinte equação diferencial: DKLK dt dD 21 −= (6) REVISTA DA BIOLOGIA – www.ib.usp.br/revista – publicado no volume 5 – dezembro de 2010 19 D é o déficit de oxigênio, ou seja, a diferença entre a concentração de saturação do oxigênio no meio líquido e a concentração de oxigênio dissolvido na água em um dado instante, e K2 é a constante de reoxigenação do corpo d’água. Com a integração da equação 6, tem-se: ( ) tKtKtK t eDee KK LK D 221 0 12 01 −−− +− − = (7) Dt é o déficit de saturação de oxigênio no tempo t, em mg/l; D0 é o déficit inicial de oxigênio dissolvido no curso de água, em mg/l; L0 é a DBO no ponto de lançamento. A concentração de oxigênio no tempo C(t) é dada pela diferença entre a concentração de saturação nas condições do experimento (Cs) e o déficit de oxigênio dissolvido num tempo D(t). ( ) ( )ts DCtC −= (8) ( ) ( ) ⎩ ⎨ ⎧ ⎭ ⎬ ⎫ −+− − −= −−− tK s tKtK st eCCee KK LK CC 221 0 12 01 (9) A curva do perfil de OD em função do tempo é apresentada na figura 5. De acordo com Sperling (2007), nesse perfil são identificados os seguintes pontos: a concentração de OD no rio a montante (Cr), a concentração de OD na mistura (C0), a concentração crítica de OD (Cc). Figura 5 – Pontos característicos da curva de depleção de OD (adaptado de Sperling, 2007). É importante ressaltar que as equações descritas são válidas apenas em condições aeróbias, ou seja, enquanto a disponibilidade de oxigênio igualar ou exceder ou seu consumo (Sperling, 2007). O modelo Streeter - Phelps considera, no balanço do oxigênio, apenas dois processos: o consumo de oxigênio, pela oxidação da matéria orgânica durante a respiração, e a produção de oxigênio, pela reaeração atmosférica. Além disso, o modelo adota as seguintes simplificações: • Sistema unidimensional; • Regime permanente com vazão e seção constante; • Lançamento do efluente pontual e constante. Atualmente, a maioria dos modelos de qualidade de água existentes, tais como QUAL2E (Brown e Barnwell, 1987), DoSag (Burke, 2004), WASP (Wool e col.,2001) e WEAP (Sieber e col., 2005), simula uma maior quantidade de processos e parâmetros, mas, tem como princípio básico o modelo clássico de Streeter - Phelps. Considerações finais Nota-se que a grande maioria das reações, aqui descritas, é de origem biológica, tendo estas, participações mais diretas, a depreender pelo fato de que as atividades biológicas de respiração (aeróbia ou anaeróbia) e nutrição (heterotrófica ou autotrófica), responsáveis pela oxidação da matéria orgânica, são comuns a todos os organismos vivos que habitam as águas. As reações de oxidação aeróbia podem ser consideradas como principal processo responsável pelas alterações ecológicas sofridas pelo meio, por reduzirem substancialmente as concentrações de oxigênio dissolvido no meio líquido. Por outro lado, a oxidação também pode ser considerada como um processo fundamental na estabilização da matéria orgânica. Além disso, verifica-se que para se avaliar a influência de lançamento de efluentes na qualidade de determinado corpo hídrico, bem como propor medidas de controle, é necessário o uso de modelos, como o de Streeter - Phelps, que represente o comportamento de umas das características mais importantes de uma situação real, que é capacidade de autodepuração do corpo d’água. Bibliografia Braga, B., Hespanhol,I., Lotufo, J.G., Conejo (2002). Introdução à engenharia ambiental. São Paulo: Prentice Hall. Brown, L. C., Barnwell T. O. (1987). The enhanced stream water quality models QUAL2E and QUAL2E-UNCAS: documentation and user manual. Athens, Georgia: EPA; EPA/600/3-87/007. Burke, R. (2004). Personal Conversation. Atlanta, Ga.: Georgia mental Protection Division. Eckenfelder Jr., W.W. (1980). Principles of water quality management. Boston: CBI. Hynes, H.B.N (1960). The Ecology of Running Waters. University of Toronto Press. Stehfest, N. (1973). Modelltheoretische Untersuchungen zur Selbstreinigung von Fliessgewaessern. KFK 1654 UF. Sperling, V. M. (1996). Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. 2 ed. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental - UFMG. Sperling, V. M. (2007). Estudos e modelagem da qualidade da água de rios. DESA/UFMG. Belo Horizonte- MG. Streeter, H.W.; Phelps E.B. (1925). A Study of the Pollution and Natural Purification of the Ohio River. Public Health Bulletin, 146. Washington D.C.: U.S. Public Health Service. Sieber, J., Swartz, C., Huber-Lee, A.H. (2005). Water Evaluation and Planning System (WEAP): User Guide. Stockholm Environment Institute, Boston. Wool, T. A., R. B. Ambrose, J. L. Martin, E. A. Comer. (2001). Water Quality Analysis Simulation Program (WASP) version 6.0: User’s manual. Atlanta, Ga.: U.S. Environmental Protection Agency, Region 4. Remoção de compostos orgânicos na água Apresentação É evidente que a sociedade passa por problemas na qualidade da água (no que se refere à alteração do odor e do sabor). As principais causas desses problemas estão associadas à falta de planejamento urbano, ao crescimento das áreas de agricultura e à falta de saneamento. O mau cheiro e o sabor característico de terra estão associados ao excesso de compostos orgânicos na água. Nesta Unidade de Aprendizagem, serão abordados conceitos, causas e possibilidades de remoção dos compostos, lembrando sempre que é preciso agir na fonte do problema Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Avaliar ações a serem tomadas para a remoção dos compostos orgânicos na água, no caso de uma estação de tratamento de água para o consumo humano. • Identificar características que indiquem a presença de compostos orgânicos a água.• Indicar as principais causas do excesso de compostos orgânicos na água.• Aula 3.1 1.1 - Saneamento Ambiental e sua importância socioambiental 1.2 - Padrões de qualidade e classificação das águas 2.1 - Características dos efluentes 2.2 - Autodepuração de recursos hídricos 3.1 - Remoção de compostos orgânicos na água 3.2 - Processos gerais e estações de tratamento de esgoto 4.1 - Técnicas de tratamento para fins domésticos e industriais 4.2 - Redes coletoras Conteúdo Complementar (não conta p/ avaliações, mas conta p/ frequência) __ C.1 A importância dos reservatórios __ C.2 Emissários submarinos de esgoto __ C.3 Diretrizes Nacionais de Saneamento Básico – Parte I __ C.4 Diretrizes Nacionais de Saneamento Básico – Parte II _3.1_ elm = Avaliação da aula. Ruim. Assinalada opções: - Erros no conteúdo; - Precisei pesquisar mais. - Vídeo muito curto. - Conteúdo livro difícil. -Erros nos exercícios. Adm Rectangle Adm Pencil Adm Highlight Adm Highlight Adm Highlight Adm Highlight Desafio Você é consultor ambiental e é procurado por uma associação de agricultores da região. O órgão ambiental detectou alterações nos níveis de alguns metais pesados do arroio mais próximo, e solicitou, da associação, um projeto de monitoramento maisrigoroso do efluente gerado, tratado e despejado no arroio. Seu desafio, portanto, é elaborar um esboço desse projeto, indicando o local de coleta, as análises e a periodicidade do monitoramento. _3.1_ elm = Para iniciar, procuraria caracterizar bem a situação e o objetivo a ser alcançado e seguir o guia da CETESB: "Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Guia nacional de coleta e preservação de amostras: água, sedimento, comunidades aquáticas e efluentes líquidos / Companhia Ambiental do Estado de São Paulo; Organizadores: Carlos Jesus Brandão ... [et al.]. -- São Paulo: CETESB; Brasília: ANA, 2011. 326 p.: il." [ https://cetesb.sp.gov.br/wp-content/uploads/2021/10/Guia-nacional-de-coleta-e-preservacao- de-amostras-2012.pdf ] Segue trecho da apresentação do guia: "... Os três primeiros capítulos, assim como no Guia de Coleta de 1988, trazem os conceitos básicos necessários ao planejameno de um programa de amostragem e organização do trabalho de campo. O capítulo quatro traz os requisitos do controle de qualidade analítica no processo de amostragem, essencial para a rastreabilidades dos resultados analíticos. O capítulo cinco traz de forma detalhada as especificações dos equipamentos requeridos para amostragem. Os capítulos seis, sete e oito trazem os procedimentos para coleta de águas superficiais, água de consumo humano, sedimento e efluentes industriais. O capítulo nove destaca os procedimentos para os ensaios de campo, bem como medidores e amostradores automáticos, cada vez mais importante nos programas de monitoramento. O capítulo dez aborda os métodos de medição de vazão, considerando a importância da interpretação conjunta dos dados de quantidade (vazão) e qualidade ambiental. O último capítulo traz a bibliografia consultada na elaboração desse Guia. O Guia apresenta também três Anexos, o primeiro (Anexo I) traz informações relativas às frascarias empregadas na coleta e os procedimentos para armazenamento e preservação de amostras, detalhados por ensaio, o segundo (Anexo II) apresenta um glossário com as terminologias mais frequentemente empregadas na área e o terceiro (Anexo III) traz a Resolução ANA nº 724/2011 que aprova este Guia como documento de referência nacional para o monitoramento da qualidade das águas. Apensado a esta obra encontra-se um DVD com vídeos que demonstram os procedimentos de coleta e preservação de amostras de água destinadas à análise dos parâmetros que compõem a Rede Nacional de Avaliação da Qualidade das Águas, integrante do Programa Nacional de Avaliação da Qualidade das Águas – PNQA." Padrão de resposta esperado Esboço de projeto: Monitoramento de metais pesados dos resíduos da lagoa de fermentação da ETE de Agricultores. A utilização de produtos químicos na agricultura pode ser vista como um aspecto positivo, no que tange ao aumento da produção e economia do país. No entanto, muitos desses produtos possuem elementos químicos carcinogênicos, que causam câncer, que quando utilizados são liberados no meio ambiente e acabam carreadas para os corpos de água superficiais. Tendo em vista o solicitado pelo órgão ambiental, será aplicado semestralmente a análise dos teores totais de Cu, Zn, Ni e Pb e comparadas com os níveis estabelecidos pela Instrução Normativa 17/2014/ MAPA, ANEXO VI. Infográfico O infográfico a seguir contém uma síntese do conceito causa X efeito para facilitar o entendimento geral abordado nesta Unidade de Aprendizagem. _3.1_ COMPOSTOS ORGÂNICOS NA ÁGUA Conceito: A maioria deles é formada pela ligação entre átomos de carbono e hidrogênio. Causas: Falta de saneamento, agricultura e crescimento populacional (núcleos urbanos) sem planejamento. Consequências: Visivelmente observado - parâmetros físicos - alteração no odor e no sabor da água. Conteúdo do livro O livro "Meio ambiente e sustentabilidade" é a base teórica desta Unidade de Aprendizagem. No início do Capítulo 2, O abastecimento de água e o esgotamento sanitário: propostas para minimizar o Brasil há um trecho a respeito do que está sendo tratado nesta Unidade. Leia até o final do item O saneamento no Brasil. _3.1_ elm = parte do livro usado em Aula 1.2 ; 2.2 ; 3.1 ; C.3 elm = O capítulo 2 inteiro encontra-se na Aula 2.2 Adm Line Adm Line Adm Line Adm Highlight Adm Highlight Adm Polygon Adm Rectangle 2 O abastecimento de água e o esgotamento sanitário: propostas para minimizar os problemas no Brasil MARCELO LUIZ MARTINS POMPÊO e VIVIANE MOSCHINI-CARLOS Objetivos do capítulo Grande parcela da população mundial não tem acesso à água potável e sofre com problemas sanitários. Como consequência da falta de acesso à água potável e da inadequação do esgotamento sanitário, um número alarmante de pessoas morre ou vive em níveis inadmissíveis de qualidade de vida. Na cidade de São Paulo (Brasil), esse fato não é diferente, cerca de 50% do esgoto gerado é lançado sem tratamen- to. Este capítulo visa discutir a situação do saneamento básico no Brasil, em parti- cular sobre a oferta de água potável e o esgotamento sanitário nas grandes metró- poles, e contribuir com sugestões visando minimizar o problema. INTRODUÇÃO O volume total de água na Terra é estimado em 1.386 Mkm3, sendo 2,5% ou cerca de 35,0 106 km3 constituídos de água doce e, destes, apenas 0,3% representa a água doce contida nos rios e lagos (Shiklomanov, 1998 citado em Rebouças, 1999). Além do restrito volume de água doce disponível, sua distri- buição é desigual do ponto de vista espacial e temporal (Rebouças, 1999). A água é fundamental para a manu- tenção da vida, e, desde os primórdios, o homem a utiliza como recurso para múlti- plas finalidades. No entanto, apesar de sua importância, mesmo no século XXI, não está acessível a todos. É estimada em 20% a população mun- dial atual que não tem acesso à água potá- vel, em 50% da população que sofre com problemas sanitários e, conforme relatório da ONU, 2,5 bilhões de pessoas do mundo vivem em regiões completamente desprovi- das de saneamento básico (Suguio, 2006). Segundo esse autor, 8% da população urba- na e 22% da população rural no Brasil não dispõem de água tratada para seu consumo. Já a FIESP (2008) apresenta que 110 mi- lhões de brasileiros não têm esgoto tratado, 70 milhões não têm esgoto coletado e 22 elm = O capítulo 2 inteiro encontra-se na Aula 2.2 Adm Polygon 48 Rosa, Fraceto e Moschini-Carlos (Orgs.) milhões de habitantes não têm água trata- da. Suguio (2006) complementa que a ca- rência de saneamento atinge 22% da popu- lação urbana e 50% dos moradores rurais na América Latina, onde 117 milhões de pessoas não têm acesso aos serviços essen- ciais de saneamento. No mundo, mais de 125 milhões de crianças de menos de 5 anos vivem em casas sem acesso a uma fonte de água potável, e mais de 280 mi- lhões vivem sem acesso a facilidades de es- gotamento sanitário (UNICEF, 2006). Já na América Latina e Caribe, em 2004, cerca de 50 milhões e 127 milhões de pessoas, respectivamente, não tinham acesso à água potável e cobertura de saneamento. Em 2002, 83% da população mundial, aproxi- madamente 5,2 bilhões de pessoas, foi aten- dida com água potável, no entanto, 1,1 bi- lhão de pessoas não tinha fontes saudáveis de água potável, sendo que destes quase dois terços viviam na Ásia (WHO/UNICEF, 2004). Como consequência da falta de aces- so à água potável e da inexistência de qual- quer forma de esgotamento sanitário, mor- rem por volta de 8 milhões de pessoas por ano no mundo (Camdessus et al., 2005). Países como Bahamas, Malta e Singa- pura têm restrita oferta de água, com um volume potencial de menos de 500 m3/ha- bitante/ano. Já os EUA (Baixo e Alto Colo- rado), Azerbaijão e Suriname, são muito ricos, com mais de 100.000 m3/habitante/ ano. A oferta de menos de 500 m3/habitan- te/ano implica escassez de água (Falkenma- rk, 1986 citado em Rebouças, 1999). Além da pouca oferta de água, segundo Rebouças (1999), muitos países têm excessiva depen- dência daágua gerada fora de seus territó- rios. Há também que se preocupar com a má qualidade da água. Embora muitas regi- ões tenham água em quantidade suficiente para o abastecimento, esta não é de boa qualidade para os usos desejados. Além disso, há necessidade de se investir em siste- mas de tratamento de água cada vez mais sofisticados induzindo a cobrança pelo uso da água tratada em níveis impraticáveis pela maioria da população. O saneamento básico constitui-se de um conjunto de ações que visam propor- cionar níveis crescentes de salubridade am- biental em determinado espaço geográfico, em beneficio da população que habita esse espaço. Essas ações, se adequadamente im- plantadas, produzem efeitos positivos sobre o bem-estar e a saúde das populações bene- ficiadas. Em consequência dos benefícios que proporciona, o saneamento básico ade- quado é considerado parte constituinte do modo moderno de viver e um dos direitos fundamentais dos cidadãos das sociedades contemporâneas (Brasil, 2004). O bem-es- tar das populações – apreendido pelos indi- cadores sociais e de saúde – nos diversos pa- íses, bem como no território brasileiro, é mais bem retratado pela abrangência dos serviços de água e de esgotamento sanitário, do que propriamente pelo potencial hídrico ou pela disponibilidade de água per capita (Libânio et al., 2005). São efeitos positivos do saneamento básico (Esgoto é vida – Dossiê do sanea- mento, 2006): melhoria da saúde da popu- lação e redução dos recursos aplicados no tratamento de doenças; diminuição dos custos de tratamento da água para abaste- cimento; melhoria do potencial produtivo das pessoas; dinamização da economia e geração de empregos; eliminação da po- luição estético-visual e desenvolvimento do turismo; eliminação de barreiras não tari- fárias para os produtos exportáveis das em- presas locais; conservação ambiental; me- lhoria da imagem institucional; reconhe- cimento dos eleitores. Além disso, o investimento em esgoto sanitário tem um forte impacto positivo sobre a economia dos municípios com valorização dos imó- veis residenciais e comerciais; viabilização a instalação de novos negócios nos bairros beneficiados e o crescimento dos já insta- lados; crescimento da atividade de cons- trução civil para atender o aumento da Meio ambiente e sustentabilidade 49 procura por imóveis residenciais e comer- ciais; criação de novos empregos a partir da dinamização da construção civil, da abertura de novos negócios ou do cresci- mento daqueles já existentes; aumento da arrecadação municipal de tributos. Há tempos não é mais possível utilizar a água seguindo o modelo histórico, bas- tando recorrer a novo manancial quando se quer mais água, seja pelo atual uso excessivo da água ou por redução da qualidade de- corrente do uso dos mananciais como di- luidores de esgotos, principalmente próxi- mo aos grandes centros urbanos. O uso da água deve estar inserido no conceito de sus- tentabilidade (a manutenção de um ecossis- tema saudável, produtivo, com sua biodi- versidade e processos ecológicos intactos, que gere emprego e renda compatíveis ao ecossistema explorado, garantindo a vida com qualidade para as gerações presentes e futuras, sempre). Portanto, esses fatos sugerem que o planejamento e a implantação de sistemas de uso de água e o esgotamento sanitário envolvem uma complexidade de interesses e atores e que infelizmente não atingiu a uni- versalidade desejada. Este capítulo visa discutir a situação do saneamento ambiental no Brasil, em particular sobre a oferta de água potável e o esgotamento sanitário na Região Metropo- litana de São Paulo (RMSP), e contribuir com sugestões visando minimizar os im- pactos negativos sobre o meio e a saúde hu- mana. Os sistemas de abastecimento de água e de esgotamento sanitário A implantação de sistema de abastecimento de água e do sistema de esgotamento sanitá- rio, em municípios e localidades urbanas e rurais, constitui-se em importantes ações de saneamento ambiental. O fornecimento de água em quantidade e qualidade, neces- sária aos diversos usos propostos pelo homem, há muito tempo é um dos grandes desafios dos administradores públicos. O acesso restrito não só constitui entrave ao crescimento econômico, como gera desi- gualdades e se torna barreira ao rápido pro- gresso (PNUD, 2006). Da mesma forma, a não coleta e tratamento sistemático dos es- gotos gerados e o seu contínuo e indiscri- minado lançamento nos corpos de água também constituem entrave ao desenvolvi- mento e à melhoria da saúde da população, comprometendo ações futuras. Há que se levar em consideração, que o planejamento e o investimento em abasteci- mento de água e esgotamento sanitário, devi- do à abrangência de tais propostas, por si só é tarefa árdua. No presente momento, iniciati- vas em saneamento básico se tornam parti- cularmente desafiadoras para algumas regi- ões, por exemplo, como nas regiões costeiras da Baixada Santista (Estado de São Paulo) e na costa catarinense (Estado de Santa Catari- na), ambos no Brasil, com os grandes afluxos de turistas que ocorrem em feriados prolon- gados, em festas de final de ano e no Carna- val, trazendo transtorno de toda sorte tanto para a população local quanto aos próprios turistas, em particular incluindo restrições ao acesso à água e ampliando a geração de es- goto e os problemas decorrentes do seu lan- çamento sem tratamento. Saúde pública Há duas posturas, em alguns casos antagô- nicas, sobre as verdadeiras causas associa- das à mortalidade em geral e à infantil, em particular: os “modelos sociais” e os “mode- los médicos” (Simões, 2002). Os modelos sociais enfatizam o poder das variáveis so- ciais na determinação da sobrevivência in- fantil e a importância das mudanças estru- turais na superação dos elevados índices de mortalidade, tais como o status ocupacio- 50 Rosa, Fraceto e Moschini-Carlos (Orgs.) nal e o nível educacional da mãe, a desigual- dade na distribuição social e regional dos recursos, entre outros. Já os modelos médi- cos enfatizam o caráter fisiológico da doen- ça e seu potencial de interrupção por inter- médio de intervenções clínicas, tais como maior abrangência dos exames pré-natal. Também no contexto médico, a contamina- ção do ambiente é uma das variáveis inter- mediárias da mortalidade na infância. A água contaminada seria a porta de entrada de agentes infecciosos no organismo afe- tando a qualidade de vida. Simões (2002) enfatiza ainda, que a não disponibilidade de água e de esgoto adequado está associada a menores valores de esperança de vida ao nascer, independentemente de renda fami- liar. Segundo dados da Fundação Nacional de Saúde, para o período compreendido entre os anos de 1995 a 1999, 3,4 milhões de brasileiros foram internados em hospitais por doenças transmitidas pela água (Costa e Silva, 2007). Para Magnoni (2007), a falta de saneamento básico é a principal causa da mortalidade na infância por doenças para- sitárias (dengue, malária, cólera, febre ama- rela, teníase, cisticercose, esquistossomose, diarreia, etc.), e doenças infecciosas (hepa- tite A, amebíase, leptospirose, etc.), males que proliferam em áreas sem coleta e trata- mento de esgoto, o que também é sugerido por Teixeira e Guilhermino (2006). Para Ghosh (2004), a falta de acesso à água e ao esgotamento sanitário são algumas das principais causas do ciclo da pobreza. Os pobres não são contemplados por serem pobres e, por não terem acesso, continuam sendo pobres, refletindo a péssima qualida- de de vida, com mais enfermidades, menos educação para seus filhos e vivendo em condições anti-higiênicas e ambientalmen- te degradantes. Segundo a UNESCO (2003), o simples ato de lavar as mãos melhoraria a saúde e aumentaria a taxa de sobrevivência de crianças, reduzindo a mortalidade rela- cionada à diarreia, pneumonia e outras doen ças contagiosas. Além do meio aquático veicular eleva- do número de enfermidades,a quantidade insuficiente de água gera hábitos higiênicos insatisfatórios e doenças relacionadas à ina- dequada higiene dos utensílios de cozinha, do corpo e do ambiente domiciliar. Outro mecanismo compreende a situação da água no ambiente físico, proporcionando condi- ções propícias à vida e à reprodução de ve- tores ou reservatórios de doenças, como exemplo a água é hábitat de larvas de mos- quitos vetores de doenças, como o mosquito Aedes aegypti transmissor da dengue (Brasil, 2006b). Oferecer água em quantidade e quali- dade adequadas é condição sine qua non tanto para garantir melhores condições de vida como para garantir a própria manu- tenção da vida. Assim, visando contribuir para a melhoria das condições de vida e da saúde da população, deveriam ser empre- endidos esforços tanto para melhorar os indicadores sociais, bem como para am- pliar os serviços de saúde ofertados à po- pulação. O saneamento no Brasil Segundo a Pesquisa Nacional de Saneamen- to Básico 2000 (IBGE, 2000), quase todos os municípios brasileiros têm rede de abas- tecimento de água. Em 2000, o serviço de abastecimento alcançou uma proporção de 97,9% dos municípios do país, enquanto em 1989 abrangia 95,9%. A pesquisa reve- lou que 116 municípios brasileiros, ou 2% do total, não têm abastecimento de água por rede geral; a maior parte deles situada nas regiões Norte e Nordeste. No que se re- fere aos domicílios brasileiros, a cobertura é mais restrita, de 63,9%, e se caracteriza por um desequilíbrio regional. Na região Sudes- te, a proporção de domicílios atendidos é de 70,5%, nas regiões Norte e Nordeste, o ser- viço alcança 44,3% e 52,9% dos domicílios, respectivamente. A abrangência do abaste- Meio ambiente e sustentabilidade 51 cimento de água também varia de acordo com o tamanho populacional dos municí- pios: quanto mais populosos forem, maio- res as proporções de domicílios abastecidos. Os menores municípios apresentam maior deficiência nos serviços e apenas 46% dos domicílios situados em municípios com até 20.000 habitantes contam com abasteci- mento de água por rede geral. O esgotamento sanitário é o serviço de saneamento básico com menor cobertu- ra no Brasil (IBGE, 2000). Em 2000, dos 5.507 municípios, 52,2% tinham esgota- mento sanitário, portanto, 2.630 (47,8%) municípios não eram atendidos por rede coletora, utilizando soluções alternativas (fossas sépticas e sumidouros, fossas secas, valas abertas e lançamentos em cursos d’água). Em relação aos domicílios, a situa- ção é mais crítica, apenas 33,5% são atendi- dos por rede geral de esgoto, chegando ao nível mais baixo na região Norte (2,4%), se- guidos da região nordeste (14,7%), Centro- -Oeste (28,1%), Sul (22,5%) e Sudeste (53,0%). Nos municípios, a desigualdade dos serviços prestados se repete: quanto maior a população do município, maior a proporção de domicílios com serviço de es- goto. O Norte é a região com a maior pro- porção de municípios sem coleta (92,9%), seguido do Centro-Oeste (82,1%), do Sul (61,1%), do Nordeste (57,1%) e do Sudeste (7,1%). Nesses casos, os principais recepto- res do esgoto in natura não tratado são os rios e mares. No Brasil, dos 52,2% municí- pios que têm esgotamento sanitário, 32,0% têm serviço de coleta e 20,2% coletam e tra- tam o esgoto. Em volume, no país, diaria- mente, 14,5 milhões m3 de esgoto são coleta- dos, sendo que 5,1 milhões m3 são tratados. O Sudeste é a região que tem a maior pro- porção de municípios com esgoto coletado e tratado (33,1%), seguida do Sul (21,7%), Nordeste (13,3%), Centro-Oeste (12,3%) e Norte (3,6%). Cerca de 1 milhão de m3 de esgoto são tratados diariamente na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) (Brasil) (www.sabesp.com.br, acessado em fevereiro de 2009). IBGE (2000) considerou que o muni- cípio tivesse rede geral de distribuição de água quando este atendesse pelo menos um distrito, ou parte dele, independentemente da extensão de rede, número de ligações ou de economias abastecidas. Relativo à rede coletora, considerou que tivesse rede cole- tora quando atendesse pelo menos um dis- trito, ou parte dele, independentemente da extensão da rede, número de ligações ou de economias esgotadas. É relevante constatar que, além das es- tatísticas relacionadas ao abastecimento de água e à coleta e tratamento dos esgotos apresentadas pelo IGBE (2000) IBGE (2004), de um total de 5560 municípios brasileiros, existiam 1.791 municípios sem órgão de meio ambiente na estrutura da prefeitura em 2002 e 1.607 municípios em 2004. Isso implica que, apesar do avanço, em 2004 ainda havia muitos municípios sem estru- tura formal em gestão ambiental, aí consi- derados os que têm secretaria municipal – exclusivamente tratando da gestão ambien- tal ou dela cuidando de forma conjugada à outra área da administração do município – e os que possuem algum órgão de meio ambiente na estrutura da prefeitura, ainda que subordinado à secretaria de outra área. Essa falta de preocupação local de ter na prefeitura setor responsável pelo meio am- biente, em parte reflete a carência de sanea- mento básico no Brasil. Também são preocupantes algumas constatações de Rezende e colaboradores (2007). Segundo esses pesquisadores, no Brasil, chefes de domicílios do sexo mascu- lino, com idades superiores a 35 anos, de cor branca ou amarela, casados e com alta escolaridade, levam vantagem na cobertura de rede de abastecimento de água e de esgo- tamento sanitário; essa vantagem é ainda maior se o domicílio possuir renda agrega- da superior a cinco salários mínimos (para o ano de 2007, o salário mínimo foi de R$ 52 Rosa, Fraceto e Moschini-Carlos (Orgs.) 380,00 – http://www.portalbrasil.net/sala- riominimo.htm, acessado em fevereiro de 2009) e for habitado por até três moradores. No que diz respeito à cor, negros e pardos estão mais sujeitos à exclusão sanitária, por- que são, em média, mais pobres e menos es- colarizados do que brancos e amarelos. Os sistemas de abastecimento de água de todo o conjunto de prestadores de servi- ços participantes do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento – SNIS, do Ministério das Cidades (Brasil), que inclui 4.516 municípios, para o ano de 2006 apre- senta como 34,1 milhões de ligações ativas, representando 443,1 mil quilômetros de rede e um volume de 13,9 bilhões de m3 de água tratada (Brasil, 2006a). Com base na Pesquisa Nacional por Amostra de Domicí- lios de 2006 (http://www.ipea.gov.br/sites/ 000/2/pdf_release/19SaneamentoeHabitacao. pdf, acessado em 12 de fevereiro de 2009), apesar do avanço ao acesso a serviços de sa- neamento entre os anos de 2001 e 2006, 34,5 milhões de pessoas nas áreas urbanas do Brasil estão desprovidas da coleta de es- goto. O saneamento na Região Metropolitana de São Paulo Com base nas informações disponibilizadas pela SABESP – Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (www.sa- besp.com.br, acessada em fevereiro de 2009), pode-se verificar que na RMSP há oito estações de tratamento de água (ETA) (Quadro 2.1). Essas ETAs em conjunto ofertam 67,8 m3/s de água potável para um total de 18,7 milhões de habitantes. Consi- derando que cerca de 30% dessa água potá- vel é perdida no trajeto até as residências (ISA, 2007), culmina em 47,46 m3/s de água potável efetivamente ofertada. Consideran- do ainda que, nos diversos usos residen- ciais, cerca de 10m3/s de água saem do siste- ma, restam 37,46 m3/s descartados como água servida. Em contrapartida, as cinco es- tações de tratamento de esgoto (fase líquida e sólida) (ETE) da RMSP, apresentam 18 m3/s de vazão média de projeto como capa- cidade máxima de tratamento de esgotos, mas atualmente operando no tratamento de 11 m3/s de esgoto (Quadro 2.2). Portan- to, pode-se concluir que são lançados indis- criminadamente nos corpos de água da RMSP por volta de 26,46 m3/s de águas ser- vidas. Ou seja, são descartados na forma de esgoto não tratado quase 71% da água po- távelque chega às residências da RMSP. Considerando que 18,7 milhões de habitan- tes são contemplados com água tratada e que a população equivalente à quantidade de esgoto tratado seja de 8,44 milhões de habitantes (Quadros 2.1 e 2.2), em popula- ção equivalente, o esgoto lançado sem tra- tamento representa 10 milhões de habitan- tes, ou aproximadamente 53% dos habitan- tes da RMSP. Esses fatos demonstram que o sistema de tratamento de esgoto da RMSP, trabalhando com a vazão máxima de proje- to, ao menos deve ser duplicado, unicamen- te permitindo atender a atual demanda. Particularmente para a RMSP, a uni- versalidade do serviço de coleta e tratamen- to de esgoto, em médio prazo, melhorará a qualidade das águas dos rios. Esse fato tam- bém permitirá seguir com o empreendi- mento idealizado pelo Engenheiro Asa Billings, a transposição das águas do rio Pi- nheiros para a represa Billings, através da estação de recalque de Pedreira, passando suas águas posteriormente pelo Summit Control e seguindo para a represa Rio das Pedras. Dessa represa, construída no topo da escarpa da Serra do Mar, a água segue em desnível de cerca de 750m até a Usina Henry Boarden, em Cubatão. Na atualidade, essa usina hidrelétrica gera no horário de pico no máximo 150 MW, quando poderia inte- grar a rede elétrica nacional produzindo continuamente na potência máxima de 880 MW. Como benefício excepcional e com- plementar da melhoria da qualidade da Meio ambiente e sustentabilidade 53 água, a ampliação na oferta de energia elé- trica de uma instalação subutilizada gerará recurso financeiro que abaterá parte do in- vestimento da ampliação da rede coletora e das novas e necessárias estações de trata- mento de esgoto e de descarte de lodo. O ambiente aquático – autodepuração e eutrofização O emprego das massas de água como dilui- doras de águas residuárias doméstica e in- dustrial, isto é, o deliberado descarte de es- QUADRO 2.1 Estação de tratamento de água (ETA) para abastecimento integrado na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), produção de água tratada e população atendida POPULAÇÃO PRODUÇÃO ATENDIDA LOCAIS ETA (M3/S) (MILHÕES) ATENDIDOS Alto Cotia 1 0,40 Cotia, Embu, Itapecerica da Serra, Embu-Guaçu e Vargem Grande Baixo Cotia 0,9 0,46 zona Oeste da RMSP (Barueri, Jandira e Itapevi) Alto Tietê 10 3,10 zona leste da capital e Arujá, Itaquaquecetuba, Poá, Ferraz de Vasconcelos e Suzano. Mauá, Santo André (parte), Mogi das Cruzes e Guarulhos (bairro dos Pimentas e Bonsucesso) abastecem suas regiões e compram água do Sistema Alto Tietê Cantareira 33 8,10 zonas Norte, Central e parte das zonas Leste e Oeste da capital e os municípios de Franco da Rocha, Francisco Morato, Caieiras, Guarulhos (parte), Osasco, Carapicuíba, e parte de Barueri, Taboão da Serra, Santo André e São Caetano do Sul Guarapiranga 14 3,80 zona sul e sudoeste da Capital Ribeirão da Estiva 0,1 0,04 Rio Grande da Serra Rio Claro 4 1,20 Sapopemba (parte), na Capital e parte de Ribeirão Pires, Mauá e Santo André Rio Grande 4,8 1,60 Diadema, São Bernardo do Campo e parte de Santo André Total 67,8 18,7(**) * No site da Sabesp, há também outros números, de 65 mil litros de água por segundo e ** 18,6 milhões de habitantes atendidos. Fonte: www.sabesp.com.br, acessado em fevereiro de 2009. elm = O capítulo 2 inteiro encontra-se na Aula 2.2 Adm Polygon Adm Pencil Dica do professor O vídeo a seguir apresenta um breve resumo de conceitos e causas de quantidades acima no normal de compostos orgânicos. _3.1_ https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/ cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/4de1bf8db4878c4f5ce2144f872b2cb4 4min Adm Pencil Exercícios 1) A cor é um parâmetro físico a ser analisado no tratamento da água, indicando a presença de metias, húmus, plânctons e de outras substâncias dissolvidas na água. Para que se possa entender melhor a diferença entre cor e turbidez, marque a alternativa a seguir que define corretamente o conceito de turbidez. A) É uma unidade de medida para representar nível de componentes biológicos em suspensão. B) Mede o espalhamento de luz pela presença de sólidos em suspensão. C) É um parâmetro químico a ser analisado para a qualidade da água. D) Mede a presença de metais dissolvidos na água. E) Mede a quantidade de húmus presente na água. _3.1_ Adm Highlight Adm Highlight Adm Pencil Adm Pencil Adm Pencil 2) Das causas listadas a seguir, qual está associada com a alteração na cor de uma amostra de água? A) Óxido de ferro B) Presença de sólidos dissolvidos C) Oxigênio dissolvido D) Efluentes industriais contendo taninos (efluentes de curtumes) E) Efluentes industriais contendo anilinas (efluentes de indústrias têxteis, indústrias de pigmentos) De https://bd.camara.leg.br/bd/bitstream/handle/bdcamara/1281/curtumes_aspectos_senna.pdf? sequence=1&isAllowed=y elm = parece que tanino deixa água escura, mas não altera a cor... Adm Highlight Adm Highlight Adm Highlight Adm Pencil Adm Pencil Adm Pencil Adm Pencil Adm Oval 3) Compostos orgânicos são substâncias químicas que contêm dois elementos essenciais na estrutura. Um deles é o carbono, qual entre os listados a seguir é o outro? A) Cianetos B) Carbonatos C) Hidrogênio D) Boro E) Fósforo Adm Highlight Adm Highlight Adm Highlight Adm Highlight Adm Pencil 4) Um dos problemas que ocasionam alteração na água, pela presença de compostos orgânicos, é agricultura, por causa da utilização de produtos utilizados. Marque a resposta que contém um desses produtos que pode ser associado a esta atividade. A) Carbonatos B) Fenóis C) Gordura D) Bifenilas policloradas E) Ácidos húmicos Adm Highlight Adm Highlight Adm Highlight Adm Highlight Adm Pencil Adm Oval Adm Pencil Adm Pencil Adm Pencil 5) Dentre os efeitos dos compostos orgânicos à saúde pública, qual pode ser classificado como mais preocupante, entre os listados a seguir? A) Carcinogenicidade B) Febre amarela C) Contaminação por vermes D) Meningite E) Cálculos renais https://cesad.ufs.br/ORBI/public/uploadCatalago/13475809042012Quimica_Ambiental_Aula_10.pdf Resumo A maioria dos produtos químicos sintéticos comerciais é composto orgânico e, em geral, derivados do petróleo ou gás natural. Dentre os compostos orgânicos destacam-se os pesticidas, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, bifenilas policloradas e produtos orgânicos persistentes. Os pesticidas são substâncias que podem matar diretamente ou controlar um organismo indesejável. Todos os pesticidas têm a propriedade comum de bloquear um processo metabólico vital dos organismos para os quais são tóxicos. O pesticida mais conhecido é o DDT. Os HPAs constituem uma família de compostos caracterizada por possuírem dois ou mais anéis aromáticos condensados. Seus derivados podem ser absorvidos pela pele, por ingestão ou por inalação, sendo rapidamente distribuídos pelo organismo. Os PCBs são compostos hidrocarbonetos clorados que consistem de dois anéis de benzeno unidos por uma ligação simples de carbono-carbono, com até 10 átomos de cloro. Estes compostos apresentam alta resistência à degradação, capacidade de bioacum lar e biomagnificar na cadeia trófica. Constituem os doze POPs: oito pesticidas (Aldrin, clordano, mirex, dieldrin, endrin, heptacloro, BCH e o toxafeno), dois produtos de uso geral (DDT e PCBs) e dois produtos não intencionais (dioxinas efuranos). Os POPs provocam doenças graves, em especial o câncer, além de má-formação em seres vivos. Adm Highlight Adm Highlight Adm Pencil Na prática Você, como gestor ambiental, está atuando junto aos serviços de saneamento municipal. Veja: _3.1_ Você percebe que a água, mesmo após tratamento, apresenta alteração no odor e no sabor. Frente a essa percepção, imediatamente você associa a uma provável presença de compostos orgânicos na água. Você então busca alternativas para o tratamento convencional que vem sendo utilizado e apresenta um projeto a ser incorporadono final do tratamento, utilizando carvão ativado. Saiba + Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor: FERREIRA, Maira; MORAIS, Lavínia B.; NICHELE, Tatiana Z.; DEL PINO, José Cláudio. Química orgânica. Porto Alegre: Bookman, 2007. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! ROCHA, Julio Cesar; ROSA, André Henrique. Introdução à BAIRD,Colin;CANN, Michael. Química ambiental. 4. ed. Bookman, 2011. Pág. 623-628. _3.1_ química ambiental. Porto Alegre: Bookman, 2009. Pág. 53-62.! Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Adm Pencil Adm Pencil Adm Pencil Processos gerais e estações de tratamento de esgoto Apresentação Nesta Unidade de Aprendizagem, serão abordados os conceitos e o processo de tratamento de esgoto. O tratamento, basicamente, reproduz um processo natural, porém de maneira mais rápida e eficaz, considerando a capacidade de suporte e os resultados alcançados. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Definir tratamento de esgoto.• Descrever quais são os processos usualmente utilizados.• Indicar as funções de cada nível dentro do processo de tratamento.• Aula 3.2 1.1 - Saneamento Ambiental e sua importância socioambiental 1.2 - Padrões de qualidade e classificação das águas 2.1 - Características dos efluentes 2.2 - Autodepuração de recursos hídricos 3.1 - Remoção de compostos orgânicos na água 3.2 - Processos gerais e estações de tratamento de esgoto 4.1 - Técnicas de tratamento para fins domésticos e industriais 4.2 - Redes coletoras Conteúdo Complementar (não conta p/ avaliações, mas conta p/ frequência) __ C.1 A importância dos reservatórios __ C.2 Emissários submarinos de esgoto __ C.3 Diretrizes Nacionais de Saneamento Básico – Parte I __ C.4 Diretrizes Nacionais de Saneamento Básico – Parte II elm = Avaliação da aula. Ruim. Assinalada opções: - Erros no conteúdo; - Precisei pesquisar mais. - Vídeo muito curto. - Conteúdo livro difícil. -Erros nos exercícios. - Links nao abrem _3.2_ Adm Rectangle Adm Pencil Adm Highlight Adm Highlight Adm Highlight Desafio Imagine-se atuando como gestor ambiental em uma estação de tratamento de esgoto de um município no Norte do Estado. O processo contemplado no tratamento é o de lodo ativado e você foi solicitado pelo prefeito para apresentar um relatório a respeito das vantagens e das desvantagens da aplicação desse método de tratamento. _3.2_ elm = Excerto de: [ https://logicambiental.com.br/lodo-ativado/ ] Principais vantagens e desvantagens do sistema de lodos ativados em comparação a outros sistemas de tratamento de esgotos. ============== Vantagens Baixos requisitos de área para instalação e operação Reutilização de parte da biomassa ativa Alta eficiência na remoção da DBO Controle operacional preciso e flexível Seus resultados dependem pouco de condição climática Oportunidade para remoção de nutrientes e estabilização do lodo ============== Desvantagens Altos custos operacionais Alto consumo de energia Complexidade operacional Grande produção de lodo excedente Baixa eficiência na remoção de patógenos Padrão de resposta esperado O aluno deverá comentar que o lodo ativado provoca a destruição de poluentes orgânicos biodegradáveis presentes nos esgotos. O processo se baseia na oxidação da matéria orgânica, por bactérias aeróbias, controlada pelo excesso de oxigênio em tanques de aeração e, posteriormente, direcionado aos decantadores. O processo se baseia na oxidação da matéria orgânica por bactérias aeróbias, controlada pelo excesso de oxigênio em tanques de aeração e, posteriormente, direcionado aos decantadores. Vantagens: - Necessidade de pequeno espaço físico para implantação. - Baixo custo de investimento e elevado grau de eficiência de remoção de matéria orgânica. - Flexibilidade de operação. Desvantagens: - Alto custo operacional (grande consumo de energia elétrica). - Necessidade de análises físico-químicas e bacteriológicas periódicas para monitoramento do processo desse método de tratamento. Infográfico O infográfico a seguir demonstra os principais níveis dos processos de tratamento de esgoto apresentados nesta Unidade de Aprendizagem. _3.2_ elm = imagem não identifica nenhuma das fases na planta de uma ETE (copiado só texto). ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO Preliminar > Remove sólidos grosseiros ou areia (processo físico) Primário > Remove sólidos flutuantes e/ou sólidos em suspensão sedimentáveis. Secundário > Remove matéria orgânica, eventualmente nutrientes (nitrogênio e fósforo). Terciário > Remove poluentes específicos Adm Pencil Conteúdo do livro O capítulo indicado para leitura, Processos gerais e estações de tratamento de esgoto da obra Saneamento, proporcionará um enriquecimento técnico sobre o assunto, colaborando para formação e garantindo melhor atuação como gestor ambiental. _3.2_ Adm Line Adm Line Adm Highlight Adm Highlight SUMÁRIO junidade 1 Introdução à ecologia .............................................................................. 15 Ronei Tiago Stein Ecologia definições gera is .......... ................................................................................................. 15 Níveis de organiLação biológica ....................................................................................................... 19 Ecologia e acontecimentos atuais ................................................................................................... 23 Conceito de meio ambiente e meio ambiente como bem jurídico .................................................................................... 31 Magnum Koury de Figueiredo Eltz L Conceito de meio ambiente .............................................................................................................. 32 Meio ambiente natural, artificial e cultural. ............................................................................... .34 Meio ambiente como bem jurídico ................................................................................................ 37 Gerenciamento de resíduos sólidos .................................................. .43 Ronei Tiago Stein Resíduos sólidos - definições gerais ........................................................................................... 43 Gestão dos resíduos sólidos urbanos ............................................................................................ 47 Tratamento dos resíduos sólidos urbanos .................................................................................. 52 Gerenciamento e tratamento de resíduos sólidos industriais .................................................................................................... 61 Ronei Tiago Stein Classificação dos resíduos gerados na indústria .................................................................... 61 Etapas para a elaboração de um Plano de Gerenciamento de Resíduos Sólidos (PGRS) ............................................................................................................. 66 Vantagens do gerenciamento ambiental em indústrias ................................................. 74 1Unidade2 Diretrizes Nacionais de Saneamento Básico - Parte 11 ................. 81 Ronei Tiago Stein Importância da Lei n°. 11.445/2007 para o saneamento ................................................... 81 Diretrizes nacionais para o saneamento básico ...................................................................... 85 Atividades e estruturas contempladas no saneamento básico .................................... 89 Indicadores microbianos: qualidade da água e do solo .............. 97 Ronei Tiago Stein Importância da qualidade da água e do solo .......................................................................... 98 Legislação aplicada para garantir a qualidade da água edo solo ........................... 103 Fatores importantes na escolha de bioindicadores para água e solo ................... 10 5 Dimensionamento de redes de distribuição de água ................ 115 Lélis Espartel Associação de condutas ...................................................................................................................... 116 VaLão de distribuição ............................................................................................................................. 119 L Redes de abastecimento ..................................................................................................................... 1..:.2.J Adm Pencil Adm Rectangle Unidade 3 Redes coletaras ........................................................................................ 129 Eliane Conterato Definições básicas e órgãos acessórios ..................... ................................................................. 129 Unidades do sistema ................................................................................... ........................................... 133 Noções de dimensionamento e manutenção de um sistema de esgotamento sanitário ................................................................................ ........... 13 7 Saneamento ambiental e sua importância socioambiental. ... 145 Eliane Conterato Saneamento ambiental .................................................................................... ................................... 146 Saneamento e desenvolvimento ..................................... ............................................................. 148 Ações voltadas para o saneamento ....................................................... ....................................... 150 Qualidade da água para consumo humano .................................. 157 Eliane Conterato A água e sua classificação .................................................................................................................. 158 Tra tamento da água ................................................................................................................................ 161 Unidade 4 Processos gerais e estações de t ratamento de esgoto .............. 175 Eliane Conterato O tratamento de esgoto e sua importância ............................................................................ 175 Processos de tratamento de esgoto ................................................................... ......................... 179 Esgotos: t ratamento .............................................................................. 195 Eliane Conterato O esgoto sanitário ................................................................................................................................... 195 Tratamento de esgoto sanitário ...................................................................................................... 197 Dimensionamento dos elementos de um sistema de tra tamento de esgoto individual ............................................................... .......................................................... 20 O Gabarito ..................................................................... 212 Adm Rectangle Adm Pencil Adm Rectangle Adm Pencil Adm Pencil Adm Rectangle Adm Pencil Adm Pencil 1. c 2. d 3. c 4. a 5. b Conceito de meio ambiente e meio ambiente como bem jurídico 1. a 2. e 3. e 4. e 5. d Gerenciamento de Resíduos Sólidos 1. d 2. e 3. e 4. d 5. c Gerenciamento e Tratamento de Resíduos Sólidos Industriais 1. e 2. d 3. e 4. e Gabaritos Introdução à Ecologia 5. e Diretrizes Nacionais de Saneamento Básico – Parte II 1. b 2. a 3. a 4. e 5. b Indicadores microbianos: qualidade da água e do solo 1. b 2. a 3. d 4. a 5. c Dimensionamento de redes de distribuição de água 1. d 2. b 3. e 4. a 5. e Redes coletoras 1. e 2. a 3. a 4. a 5. c Saneamento ambiental e sua importância socioambiental 1. c 2. d 3. a 4. e 5. c Qualidade da água para consumo humano 1. c 2. e 3. d 4. b 5. a Processos gerais e estações de tratamento de esgoto 1. b 2. e 3. c 4. a 5. c Esgotos: Tratamento 1. d 2. c 3. b 4. c 5. b Adm Pencil Processos gerais e estações de tratamento de esgoto Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: � Definir tratamento de esgoto. � Descrever quais são os processos usualmente utilizados. � Indicar as funções de cada nível dentro do processo de tratamento. Introdução Todos os dias, milhões de litros de esgoto são gerados no Brasil, e grande parte desse esgoto ainda é jogado na natureza sem tratamento. O esgoto não tratado tem uma grande quantidade de sólidos e organismos como vermes, bactérias, vírus e protozoários, que contaminam os recursos hídricos e prejudicam o desenvolvimento da vida aquática e da vida no seu entorno, inclusive transmitindo inúmeras doenças. As impurezas presentes no esgoto podem e devem ser removidas em grande parte pelos processos de tratamento, antes do efluente ser lançado na natureza, em córregos e rios. Neste capítulo, você estudará os principais métodos utilizados no tratamento de esgoto, que são capazes de tornar o efluente adequado para posterior lançamento na natureza. O tratamento de esgoto e sua importância Esgoto nada mais é do que a água transportando sólidos que são despejados de residências e indústrias todos os dias. Esses sólidos presentes no esgoto são responsáveis pela deterioração da qualidade de um corpo d’água quando lançados nele sem um tratamento adequado. Adm Rectangle Adm Highlight Adm Highlight Adm Highlight Quando o esgoto é lançado sem tratamento, acaba consumindo grande parte do oxigênio dissolvido na água nos processos de degradação da matéria orgânica. Conforme Von Sperling (2005), o consumo se deve aos processos de estabilização da matéria orgânica realizados pelas bactérias decompositoras, que utilizam o oxigênio disponível no meio líquido para sua respiração. Essa redução de oxigênio dissolvido tem diversas implicações do ponto de vista ambiental, sendo um dos principais problemas de poluição das águas. Conforme menciona o autor, a autodepuração é a capacidade de um curso d’água se recuperar por meio de mecanismos puramente naturais. O tempo necessário para a autodepuração depende do corpo receptor: em um rio ou mar, o fenômeno pode durar menos que em lagos, pois a agitação favorece a aeração do escoamento, acelerando o processo. Um fator importante a con- siderar na autodepuração é a capacidade de assimilação do corpo d’água. O autor coloca que, sob uma visão prática, a capacidade de um corpo d’água de assimilar despejos é um recurso a ser explorado, desde que não apresente problemas do ponto de vista ambiental. Esse lançamento de cargas poluidoras não pode ser admitido acima do limite aceitável, ou seja, acima da capacidade de assimilação do corpo d’água. Durante o processo de autodepuração, pode-se distinguir duas etapas principais: decomposição e recuperação do oxigênio dissolvido (OD). Durante a decomposição, existe uma demanda por oxigênio. Conforme Braga et al. (2005), essa quantidade de oxigênio dissolvido na água, necessária para a decomposição da matéria orgânica, é chamada de demanda bioquímica de oxigênio (DBO); ela é a quantidade de oxigênio que vai ser respirado pelos decompositores aeróbios para a decomposição completa da matéria orgânica lançada na água. A DBO varia conforme o tipo de despejo e serve como pa- râmetro indicador do potencial poluidor de certas substâncias biodegradáveis em relação ao consumo de OD. A segunda etapa, recuperação do OD, representa o período em que o consumo de oxigênio torna-se menor que a reposição, então, o oxigênio volta a aumentar no corpo hídrico. Essa reposição, segundo Braga et al. (2005), acontece pelas trocas atmosféricas, devido à turbulência
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