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Introdução a Engenharia Ambiental TROL Introdução a Engenharia Ambiental Tiago Moreira Cunha 1ª E di çã o Introdução a Engenharia Ambiental DIREÇÃO SUPERIOR Chanceler Joaquim de Oliveira Reitora Marlene Salgado de Oliveira Presidente da Mantenedora Wellington Salgado de Oliveira Pró-Reitor de Planejamento e Finanças Wellington Salgado de Oliveira Pró-Reitor de Organização e Desenvolvimento Jefferson Salgado de Oliveira Pró-Reitor Administrativo Wallace Salgado de Oliveira Pró-Reitora Acadêmica Jaina dos Santos Mello Ferreira Pró-Reitor de Extensão Manuel de Souza Esteves DEPARTAMENTO DE ENSINO A DISTÂNCIA Diretor Charleston Jose de Sousa Assis Assessora Andrea Jardim FICHA TÉCNICA Texto: Tiago Moreira Cunha Revisão Ortográfica: Natália Barci de Souza e Marcus Vinicius da Silva Projeto Gráfico: Andreza Nacif, Antonia Machado, Eduardo Bordoni, Fabrício Ramos, Marcos Antonio Lima da Silva e Ruan Carlos Vieira Fausto Editoração: Antonia Machado Supervisão de Materiais Instrucionais: Janaina Gonçalves de Jesus Ilustração: Eduardo Bordoni e Fabrício Ramos Capa: Eduardo Bordoni e Fabrício Ramos COORDENAÇÃO GERAL: Departamento de Ensino a Distância Rua Marechal Deodoro 217, Centro, Niterói, RJ, CEP 24020-420 www.universo.edu.br Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca Universo – Campus Niterói. C972i Cunha, Tiago Moreira. Introdução a Engenharia ambiental / Tiago Moreira Cunha ; revisão de Natália Barci de Souza e Marcus Vinicius da Silva. – Niterói, RJ: EAD/UNIVERSO, 2013. 121 p. : il 1. Engenharia ambiental. 2. Ecologia. 3. Resíduos sólidos. 4. Gestão ambiental. 5. Educação à distância. I. Souza, Natália Barci de. II. Silva, Marcus Vinicius da. III. Título. CDD 658.408 Bibliotecária: Elizabeth Franco Martins – CRB 7/4990 Informamos que é de única e exclusiva responsabilidade do autor a originalidade desta obra, não se responsabilizando a ASOEC pelo conteúdo do texto formulado. © Departamento de Ensino a Distância - Universidade Salgado de Oliveira. Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida, arquivada ou transmitida de nenhuma forma ou por nenhum meio sem permissão expressa e por escrito da Associação Salgado de Oliveira de Educação e Cultura, mantenedora da Universidade Salgado de Oliveira (UNIVERSO). Introdução a Engenharia Ambiental Palavra da Reitora Acompanhando as necessidades de um mundo cada vez mais complexo, exigente e necessitado de aprendizagem contínua, a Universidade Salgado de Oliveira (UNIVERSO) apresenta a UNIVERSO Virtual, que reúne os diferentes segmentos do ensino a distância na universidade. Nosso programa foi desenvolvido segundo as diretrizes do MEC e baseado em experiências do gênero bem-sucedidas mundialmente. São inúmeras as vantagens de se estudar a distância e somente por meio dessa modalidade de ensino são sanadas as dificuldades de tempo e espaço presentes nos dias de hoje. O aluno tem a possibilidade de administrar seu próprio tempo e gerenciar seu estudo de acordo com sua disponibilidade, tornando-se responsável pela própria aprendizagem. O ensino a distância complementa os estudos presenciais à medida que permite que alunos e professores, fisicamente distanciados, possam estar a todo momento ligados por ferramentas de interação presentes na Internet através de nossa plataforma. Além disso, nosso material didático foi desenvolvido por professores especializados nessa modalidade de ensino, em que a clareza e objetividade são fundamentais para a perfeita compreensão dos conteúdos. A UNIVERSO tem uma história de sucesso no que diz respeito à educação a distância. Nossa experiência nos remete ao final da década de 80, com o bem- sucedido projeto Novo Saber. Hoje, oferece uma estrutura em constante processo de atualização, ampliando as possibilidades de acesso a cursos de atualização, graduação ou pós-graduação. Reafirmando seu compromisso com a excelência no ensino e compartilhando as novas tendências em educação, a UNIVERSO convida seu alunado a conhecer o programa e usufruir das vantagens que o estudar a distância proporciona. Seja bem-vindo à UNIVERSO Virtual! Professora Marlene Salgado de Oliveira Reitora. Introdução a Engenharia Ambiental Introdução a Engenharia Ambiental Sumário 1. Apresentação da disciplina ........................................................................................ 07 2. Plano da disciplina........................................................................................................ 09 3. Unidade 1 – Introdução à Vida Acadêmica e à Ecologia................................... 11 4. Unidade 2 – Poluição Ambiental no Contexto Atual ......................................... 33 5. Unidade 3 – Resíduos Sólidos, sua Disposição, Destinação Final e seu Tratamento ......................................................................................................... 49 6. Unidade 4 - Tratamento de Efluentes ..................................................................... 77 7. Unidade 5 - Gestão Ambiental.................................................................................. 91 8. Considerações finais .................................................................................................... 111 9. Conhecendo o autor ................................................................................................... 113 10. Referências ...................................................................................................................... 115 11. Anexos .............................................................................................................................. 117 Introdução a Engenharia Ambiental 6 Introdução a Engenharia Ambiental 7 Apresentação da Disciplina Sejam bem-vindos a disciplina Introdução à Engenharia de Ambiental. Ao início de cada unidade de estudo, você encontrará uma apresentação dos temas que serão desenvolvidos, os aspectos mais relevantes, além dos objetivos a serem alcançados. Além disso, há também uma série de referências bibliográficas sobre os assuntos abordados. As unidades foram redigidas de forma a facilitar o entendimento do seu conteúdo, que compreende uma parte conceitual, sempre com aplicações dos conceitos, seguida de exercícios práticos. Estamos certos de que a leitura dos conteúdos será uma atividade prazerosa. Utilize o seu tempo e imprima o seu próprio ritmo de aprendizagem. Lembre-se, você tem total autonomia na condução do seu processo de estudo, mas sempre que possível procure seguir o cronograma da disciplina. É importante que você faça todas as atividades e reflita sobre os respectivos padrões de respostas. Além disso, você poderá complementar o conteúdo de cada unidade através da leitura complementar e, por sua própria iniciativa, buscar nos jornais e revistas casos práticos que envolvam empresas, objeto da aplicação das teorias e modelos analisados nas aulas Introdução a Engenharia Ambiental 8 Introdução a Engenharia Ambiental 9 Plano da Disciplina A disciplina tem como objetivo principal demonstrar algumas áreas de interface e atuação da Engenharia de Ambiental, suas ênfases e seus conceitos iniciais, que com certeza irão somar de forma satisfatória na sua carreira profissional. Para isso fizemos uma divisão em cinco unidades para maior compreensão dos assuntos abordados. Com a finalidade de facilitar a compreensão segue uma síntese de cada unidade,ressaltando seus objetivos específicos para que você possa ter uma visão ampla do conteúdo que irá estudar. Unidade 1 – Introdução à Vida Acadêmica e à Ecologia Iremos iniciar as atividades dessa unidade permeando a chegada do aluno na universidade, demonstrando os novos aspectos e paradigmas, os novos desafios encontrados, e, em seguida, faremos uma abordagem de ecologia, do meio ambiente dos seres vivos, de ecossistema, da cadeia alimentar, de habitat e nicho ecológico e das relações entre os seres vivos de uma comunidade, podendo esta ser harmônica ou desarmônica. Objetivo da Unidade: Demonstrar os conceitos introdutórios da ecologia para melhor atuação na temática ambiental. Unidade 2- Poluição Ambiental no Contexto Atual As atividades dessa unidade permearão as diversas definições de poluição, envolvendo a poluição do ar, da água e do solo em especial, além de demonstrar os seus potenciais impactos ambientais. Objetivo da Unidade: Definir e compreender as possíveis definições da poluição. Introdução a Engenharia Ambiental 10 Unidade 3- Resíduos Sólidos e sua Disposição e Destinação Final e seu Tratamento. Nesta unidade examinaremos os conceitos de forma ampla dos resíduos sólidos e semissólidos, permeando as classificações para os ambientes industriais e hospitalares, e terminaremos verificando algumas das disposições e destinações finais dos resíduos. Objetivo da Unidade: Abordar as classificações dos resíduos para melhor defini-los, obtendo uma clareza no seu tratamento, no seu acondicionamento ou na sua disposição final. Unidade 4- Tratamento de Efluentes Este unidade foi desenvolvida para vocês terem uma noção do sistema hidráulico sanitário, verificando assim as possibilidades do reuso de água, as fontes de poluição e o tratamento das águas residuárias. Objetivo da Unidade: Compreender o sistema de rege de esgoto assim como o seu tratamento. Unidade 5- Gestão Ambiental Nesta unidade você verá os benefícios de um SGA – Sistema de Gestão Ambiental, os seus princípios e as auditorias ambientais, assim como a questão da implementação e da certificação. Objetivo da Unidade: Demonstrar um Sistema de Gestão Ambiental de acordo com a ISO 14001. Introdução a Engenharia Ambiental 11 Introdução à Vida Acadêmica e à Ecologia Chegando a universidade. Ecologia. O meio ambiente dos seres vivos. Ecossistema. Cadeia alimentar. Habitat e nicho ecológico. Relação entre os seres vivos de uma comunidade. 1 Introdução a Engenharia Ambiental 12 Iremos iniciar as atividades dessa unidade permeando a chegada do aluno na universidade, demonstrando os novos aspectos, os novos paradigmas e os novos desafios encontrados. Em seguida, faremos uma abordagem sobre ecologia, meio ambiente, seres vivos, ecossistema, cadeia alimentar, habitat, nicho ecológico e veremos as ralações entre os seres vivos de uma comunidade, podendo esta ser harmônica ou desarmônica. Objetivo da Unidade: • Conhecer os conceitos introdutórios da ecologia para melhor atuação na temática ambiental. Plano da Unidade: • Chegando a universidade. • Ecologia. • O meio ambiente dos seres vivos. • Ecossistema. • Cadeia alimentar. • Habitat e nicho ecológico. • Relação entre os seres vivos de uma comunidade. Bons estudos Introdução a Engenharia Ambiental 13 Chegando a universidade O início de uma atividade universitária é um fato marcante na vida de qualquer pessoa e um privilégio em aspectos diversos para os que podem usufruir. A expectativa de construir novos conhecimentos em um curso de engenharia torna-se ampla, com visões diferenciadas quanto aos demais cursos. Quando falamos em visões diferenciadas, a própria sociedade vê o curso de engenharia de modo altamente qualificado e enxerga o aluno como detentor do conhecimento, independente do período da faculdade, pois vocês durante o curso serão vistos como futuros engenheiros e solucionadores de problemas no meio empresarial, e isso será assim desde o primeiro período até o ultimo. As oportunidades universitárias para os alunos aparecem naturalmente, em principal aos dos cursos de engenharia, uma vez que o déficit de engenheiros no Brasil fica entorno de 150 mil, segundo a Confederação Nacional da Indústria (CNI), em 2012; e essa deficiência vem aumentando de modo exponencial. É importante salientar que a falta de engenheiros no mercado de trabalho fez a profissão torna- se uma das mais bem remuneradas. Para que possamos desfrutar das oportunidades e fazê-las surgirem de modo natural, como descrito acima, devemos mudar o nosso meio de pensar e agir; apenas aguardar que os professores apresentem conhecimentos elaborados é uma atitude muito comodista e incompatível com o ato de engenhar (traçar, idear, inventar, maquinar), pois a visão deverá ser de um futuro engenheiro, onde não buscamos apontar os defeitos, mas sim solução de um problema. A qualidade do curso não depende apenas dos professores, de laboratórios, de boas salas de aulas e de salas confortáveis, mas sim do aluno, onde a motivação para estudar deverá ser a mais importante de nossas prioridades, pois só assim teremos um desenvolvimento intelectual. Logo uma nova fase chegará à vida de vocês, ao cursar e ao terminar o curso de engenharia. Uma das primeiras mudanças a ser observada é a passagem do ensino médio para o universitário, onde temos: Introdução a Engenharia Ambiental 14 • Relação professor x aluno = o relacionamento deve ser estreitado nas atividades universitárias; • Ensino médio - aluno passivo = o aluno apenas escuta e aceita as informações; • Ensino Superior - aluno ativo = o aluno participa da construção do conhecimento; • Ensino médio - professor comandante = o professor neste caso é supremo de tudo o que acontece em sala de aula; • Ensino superior - professor facilitador = o professor demonstra as oportunidades e os alunos transformam em conhecimentos práticos. Sendo assim, vocês como alunos universitários, deverão adaptar-se a nova vida, administrando as condições e oportunidades, zelando pela qualidade do curso e desenvolvendo saúde para obter um conhecimento intelectual. Vale lembrar que saúde de acordo com a OMS – Organização Mundial da Saúde – é um estado de completo bem-estar físico, mental e social, e não apenas a ausência de doenças. Uma vez adaptado a nova vida universitária, devemos entender e executar com excelência as fases de estudo, sendo elas: • Preparação = escolher um bom ambiente, onde o estudo sentado normalmente é melhor. Tenha o hábito de estudar (determinar um horário rotineiro para estudo), dedicação e preparação psicológica. • Captação = construção do conhecimento, internalizar o conhecimento, reflexão e observações. • Participação = participar de feiras, congressos, laboratórios, visitas técnicas, entre outras atividades extracurriculares. Introdução a Engenharia Ambiental 15 As formas de captação dos conhecimentos podem ser identificadas em termos gerais por três formas: Formas usuais de captação de conhecimento Leitura Audição Observação “Com base nas formas usuais de captação de conhecimento supracitado, faça uma análise de como você faria para ter excelência na aplicação de cada uma das formas.” Um ponto interessante seria o porquê estudar, e temos como respostas: para lembrar continuamente das coisas já compreendidas e para adquirir novos conhecimentos, uma vez que podemos classificar o esquecimento nas seguintes porcentagensde perda de conhecimento: • Perdemos 5% do conhecimento em uma hora após sua aquisição; • Perdemos 10 % em um dia; • Perdemos 15 % em uma semana; • Perdemos 20 % em dois meses; • Após 60 dias mantemos apenas 50 % quando nos dedicamos bem. Logo, temos que estar atentos e prudentes a todas as informações, e fazer releitura sempre, para mantermos um bom índice de aproveitamento do conhecimento e não cair na malha do esquecimento. Quais seriam as qualidades desejáveis para um bom engenheiro ambiental? Cito abaixo uma sistematização dessas qualidades desejáveis. Qualidade de um Eng. Ambiental Conhecimentos objetivos Experimentação Comunicação Ética profissional Relações humanas Trabalho em equipe Aperfeiçoamento contínuo Introdução a Engenharia Ambiental 16 Antes de iniciar a leitura do próximo tópico desenvolva – por escrito – no mínimo dez atividades que poderiam contribuir para uma boa formação universitária. Ecologia A palavra Ecologia tem origem no grego “oikos", que significa casa, e "logos", estudo. Logo, por extensão, seria o estudo da casa ou, de forma mais genérica, do lugar onde se vive. Portanto, ecologia tem como sentido mais amplo e apurado o estudo das interações dos seres vivos entre si e com o meio ambiente. É a parte da biologia que se encarrega de estudar os seres vivos do ponto de vista das suas relações entre si e com o meio ambiente. O termo introduzido por Haeckel para designar a adaptação dos organismos ao meio ambiente, sendo atualmente usado também por geógrafos e sociólogos. Se de um lado o ser vivo sofre influência do meio, do outro também influi sobre ele, transformando-o consideravelmente. Meio ambiente é o conjunto de forças e condições que cercam e influenciam os seres vivos e as coisas em geral. Os constituintes do meio ambiente compreendem fatores abióticos, como o clima, a iluminação, a pressão, o teor de oxigênio; e bióticos, como as condições de alimentação, modo de vida em sociedade e para o homem, educação, companhia, saúde e outros. O meio ambiente dos seres vivos O planeta Terra é semelhante a uma pequena nave com recursos finitos, que dependem de um bom gerenciamento para não se esgotarem. Introdução a Engenharia Ambiental 17 Biosfera: esfera da vida. Camada formada por todos os seres vivos e seu meio ambiente. A formação da biosfera dependeu de três condições essenciais: ocorrência de água no estado líquido, radiação solar e ar atmosférico. A água é considerada absolutamente indispensável à manutenção da vida (sem ela não se realizariam as reações químicas do metabolismo celular). A radiação solar, importante para a vida, é que alcança a Terra nas formas de luz e calor (energia térmica). O ar é indispensável para a respiração de todos os seres aeróbios, sendo através da respiração que os seres vivos obtêm energia. Sendo assim, o meio ambiente dos seres vivos, como já falado anteriormente, é constituído por um conjunto de fatores abióticos (radiação solar, água, ar e solo) e de fatores bióticos (todos os seres vivos da biosfera). A interação ou interdependência dos elementos bióticos e abióticos num determinado ambiente constitui um sistema ecológico ou ecossistema. Ecossistema É um complexo sistema de relações mútuas, com transferência de energia e de matéria, entre o meio abiótico e os seres vivos de determinada região. Num ecossistema existem dois componentes essenciais: o espaço físico e a biocenose ou comunidade biótica, que corresponde ao conjunto das populações animais e vegetais ocupando o mesmo ambiente. Logo, todo ecossistema também é formado por fatores bióticos (organismos vivos) e abióticos (fatores químicos e físicos ambientais). Introdução a Engenharia Ambiental 18 Tipos de ecossistema Comunidades de diferentes tipos e tamanhos, interagindo em determinado ambiente físico, constituem os ecossistemas. Conforme as suas dimensões eles compreendem biosfera, biociclos e biomas. A biosfera corresponde à parte do planeta habitada biologicamente. Devido a sua enorme complexidade, costuma ser dividida em unidades menores denominadas biociclos. São três biociclos da biosfera: a) o terrestre (epinocicclo) – compreende todas as partes da crosta terrestre não coberta de água; b) o das águas continentais (limnociclo) – compreende as águas de superfícies e as águas subterrâneas; c) o marinho (talassociclo) – o maior de todos, contribuindo cerca de ¾ da superfície da Terra. Já as diferentes espécies da flora e da fauna se desenvolvem nas regiões climáticas onde melhor se adaptam. Ao conjunto de seres vivos e ao clima de uma determinada região denominamos bioma. Como exemplos, podemos citar: as pradarias, as florestas tropicais e os desertos. Os componentes de um ecossistema Componentes bióticos: conjunto dos seres vivos que integram um ecossistema. Componentes abióticos: conjunto dos seres não vivos presentes num ecossistema. Introdução a Engenharia Ambiental 19 Todo ecossistema compreende elementos bióticos e abióticos e deve ser autossuficiente. A condição para que isso ocorra é que seus integrantes bióticos se organizem em três categorias, sendo elas: os consumidores, os produtores e os decompositores. Os produtores: abrangem os seres autótrofos, na sua grande maioria clorofilada, que tem capacidade de produzir em primeira mão na natureza a matéria orgânica. De um modo geral, costuma-se dizer que os produtores, num ecossistema, são representados pelas plantas verdes. Ressaltam-se também as algas clorofiladas, nos ecossistemas marinhos e dulcícolas. Elas integram, constantemente, os fitoplânctons. Os consumidores: são representados por organismo heterótrofos, que na incapacidade de produção primaria da matéria orgânica procuram obtê-la consumindo a de outros organismos. Os decompositores: compreendem microorganismos (bactérias e fungos) encontrados no solo ou no fundo dos ecossistemas aquáticos, cuja ação consiste em decompor a matéria orgânica dos dejetos e despojos dos outros seres, restituindo compostos inorgânicos ao meio ambiente. Cadeia Alimentar É o caminho que segue a matéria desde os produtores até os decompositores, passando pelos consumidores. Nos fluxos de matéria e de energia que ocorrem nos ecossistemas, podemos distinguir níveis tróficos distintos, ocupados por grupos diferentes de organismos. Introdução a Engenharia Ambiental 20 Os produtores ocupam o primeiro desses níveis, em seguida temos os consumidores (podendo ser secundário, terciário, quaternário etc. ) e por último temos normalmente os decompositores. Ou seja, a sequência linear de seres vivos em que serve de alimento para o outro é chamada de cadeia alimentar. A cadeia alimentar não é apenas uma cadeia de matéria, faz parte, antes de tudo, do fluxo de energia no ecossistema. Introdução a Engenharia Ambiental 21 Habitat e nicho ecológico O termo habitat é usado em ecologia para designar o local ou lugar físico em que vivem ou normalmente se encontram os indivíduos de uma espécie. Numa primeira classificação, podemos dividir os seres vivos quanto aos seus habitat em: 1) seres de habitat terrestres; 2) seres de habitat aquáticos. O nicho ecológico é a posição biológica ou funcional que uma espécie ocupa num determinado meio. A relação entre habitat e nicho tem sido exaustivamente comparada com a relação entre endereço e profissão. O habitat seria o endereço de uma espécie (local onde elavive) e o nicho, a sua profissão (o que ela faz ou representa dentro do seu meio). Assim, em um ecossistema representado por uma lagoa o habitat de uma alga microscópica é a água superficial e o seu nicho ecológico compreende o papel nesse ecossistema, que pode ser assim resumido: algas realizam fotossíntese, necessitam de luz, de nutrientes minerais e de temperatura adequada para o seu crescimento e reprodução; e servem de alimento para alguns animais. A descrição do modo de vida de um ser vivo representa, então, o seu nicho ecológico. Relações entre os seres vivos de uma comunidade Os seres vivos de uma comunidade mantêm constantes relações entre si, exercendo, assim, influências recíprocas em suas vidas. As inter-relações podem ser evidenciadas entre indivíduos de uma mesma população (relações intraespecífica), ou entre indivíduos pertencentes a espécies diferentes (relações interespecíficas). Quando analisadas isoladamente, essas relações podem se revelar harmônicas ou desarmônicas. As relações harmônicas são aquelas em que não há prejuízo para nenhum dos indivíduos associados, já a segunda (relações desarmônicas) um individuo associado sai com prejuízo. Introdução a Engenharia Ambiental 22 a) Relações intraespecíficas As relações intraespecíficas harmônicas são: Sociedades: união permanente entre indivíduos de uma mesma espécie, em que há divisão de trabalho. Ex.: insetos sociais como as abelhas, cupins e formigas. Colônias: união anatômica entre indivíduos de uma mesma espécie, formando uma comunidade estrutural e funcional. Ex.: corais. As relações intraespecíficas desarmônicas são: Canibalismo: um individuo mata outro da mesma espécie para se alimentar. Competição intraespecífica: indivíduos da mesma espécie disputam recursos insuficientes oferecidos pelo ecossistema. b) Relações interespecíficas As relações interespecíficas harmônicas são: mutualismo, protocooperação, inquilinismo e comensalismo. As desarmônicas são: amensalismo, sinfilia, predatismo, parasitismo e competição interespecíficas. Mutualismo/Protocooperação: é a interação entre duas espécies que se beneficiam reciprocamente, o que pode acontecer em várias modalidades: • Mutualismo obrigatório ou simbiose – em que as duas espécies não podem viver separadas. O exemplo clássico são os líquens, em que temos os fungos fazendo o papel de absorção e das algas fazendo o papel de fotossíntese. As próprias espécies constituintes da associação perdem a sua identidade. Introdução a Engenharia Ambiental 23 • Mutualismo facultativo ou protocooperação – em que as duas espécies são beneficiadas e podem viver independentemente ou trocar de parceiro, como é o caso das aves que catam parasitas na pele do gado. Outro exemplo de mutualismo facultativo são os ruminantes e as bactérias em seu estômago: as bactérias recebem abrigo e alimento e fornecem aos animais ácidos orgânicos que lhe permitem aproveitar melhor o alimento retirado do capim; além disso, as bactérias oferecem ao animal várias vitaminas que ele pode absorver. Na figura abaixo veja outro exemplo de protocooperação: Introdução a Engenharia Ambiental 24 Protocooperação: anêmona do mar e o paguro que vive no interior de conchas vazias de gastrópode. Inquilinismo e comensalismo: São dois tipos de associações em que apenas um dos participantes se beneficia, sem, no entanto, causar qualquer prejuízo ao outro. A diferença entre esses dois tipos de associação reside no fato de que no comensalismo a aproximação ocorre em busca de alimentos, o que não ocorre no inquilinismo. No inquilinismo a razão da associação é, frequentemente, proteção. É o caso, por exemplo, do fierasfer, um pequeno peixe que vive dentro do corpo do pepino-do-mar (holoturina). Para se alimentar o peixe sai do pepino-do-mar e depois volta. Introdução a Engenharia Ambiental 25 Neste caso de inquilinismo, o peixe encontra proteção dentro do pepino-do- mar, o qual, por sua vez, não recebe benefício nem sofre desvantagem. Um curioso exemplo de comensalismo é a associação do tubarão com o peixe- piloto. Os peixes-pilotos vivem ao redor do tubarão, alimentando-os dos restos de comida que escapam de sua boca. Tubarão com o peixe-piloto. Introdução a Engenharia Ambiental 26 Amensalismo ou antibiose: consiste em uma relação desarmônica, em que uma espécie, denominada inibidora, impede o desenvolvimento de outra, chamada amensal. Exemplo de um caso popular: no qual certos fungos produzem substâncias antibióticas, que são muito usadas na medicina, para impedir o crescimento de bactérias. Há também o fenômeno da "maré vermelha", no qual certas algas marinhas planctônicas eliminam substâncias tóxicas que são capazes de matar uma grande quantidade de peixes. O amensalismo é uma Simbiose em que o desenvolvimento de uma espécie é inibido por produtos de secreção da outra. Antibiose é quando uma substância impede o desenvolvimento de um ser vivo, causando-lhe a morte. Sinfilia: também conhecido como escravagismo, é uma relação ecológica entre os seres-vivos. Na sinfilia uma espécie se aproveita do trabalho "escravo" da outra, que é prejudicada. É o caso dos pássaros que botam ovos nos ninhos de outras espécies, que passam a chocá-los como se fossem seu. Algumas espécies exploradoras chegam a jogar fora do ninho os ovos da espécie explorada. Outro exemplo muito conhecido é o de formigas que "roubam" larvas do formigueiro de outras espécies a fim de conseguir mais indivíduos para realizar trabalho. Predatismo: é uma relação desarmônica em que um animal captura e mata um indivíduo de outra espécie, para alimentar-se. Todos os carnívoros são animais predadores. É o que acontece com o leão, o lobo, o tigre, a onça, que caçam veados, zebras e tantos outros animais. O predador pode atacar e devorar também plantas, como acontece com o gafanhoto, que, em bandos, devora rapidamente toda uma plantação. Nos casos em que a espécie predadora é vegetal, costuma-se dar ao predatismo o nome de herbivorismo. Raros são os casos em que o predador é uma planta. As plantas carnívoras, no entanto, são excelentes exemplos, pois aprisionam e digerem principalmente insetos. Parasitismo: uma relação desarmônica entre seres de espécies diferentes, em que um deles vive no corpo do outro, do qual retira alimentos. Quando um organismo, o parasita, se associa a outro, o hospedeiro, causando-lhe prejuízos por se alimentar à sua custa, ocorre parasitismo. Embora os parasitas possam causar a morte dos hospedeiros, de modo geral trazem-lhe apenas prejuízos. Quanto à localização no corpo do hospedeiro, os parasitas podem ser classificados em ectoparasitas (externos) e endoparasitas (internos). Os exemplos mais comuns de Introdução a Engenharia Ambiental 27 ectoparasitas são os piolhos, os carrapatos, o cravo da pele, o bicho-de-pé e o bicho da sarna, além de outros. Como exemplos de endoparasitas, há o plasmódio e o tripanossomo, protozoários causadores, respectivamente, da malária e da doença de Chagas. São exemplos, também, os vírus, causadores de várias doenças, desde a gripe até a febre amarela e a AIDS. LEITURA COMPLEMENTAR: Bazzo, Walter Antonio – Introdução à Engenharia: conceitos, ferramentas e comportamentos. 2. ed. – Florianópolis: Ed. da UFSC, 2011. GODOY Sônia Bueno Carvalho Lopes. Bio - Volume Único. 2. ed. Editora: Saraiva. 2008. Terminamos, aqui, nossa primeira unidade de estudos, na qual estudamos o meio ambiente dos seres vivos, o ecossistema, a cadeia alimentar, o habitate o nicho ecológico; além das relações entre os seres vivos de uma comunidade. Vimos que ela pode ser harmônica ou desarmônica. É HORA DE SE AVALIAR! Lembre-se de realizar as atividades desta unidade de estudo, elas irão ajudá-lo a fixar o conteúdo, além de proporcionar sua autonomia no processo de ensino-aprendizagem. Caso prefira, redija as respostas no caderno e depois as envie através do nosso ambiente virtual de aprendizagem (AVA). Interaja conosco! Introdução a Engenharia Ambiental 28 Exercícios – Unidade 1 1- Biosfera: esfera da vida. Camada formada por todos os seres vivos e seu meio ambiente, sua formação dependeu de três condições essenciais, sendo elas: a) água no seu estado sólido, líquido e gasoso. b) água no estado líquido, ar atmosférico e radiação solar. c) água, oxigênio e radiação solar. d) oxigênio, iluminação e pressão atmosférica. e) pressão atmosférica, radiação solar e água. 2- Associe os dados da 1ª coluna com os da 2ª e marque a alternativa correta. 1. Um grupo de indivíduos da mesma espécie. a) Biosfera. 2. O sistema de relação entre seres vivos e fatores ambientais. b) Comunidade. 3. Local da Terra que reúne condições para a manutenção da vida. c) População. 4. Conjunto de populações de diferentes espécies. d) Ecossistema. a) 1 a, 2 d, 3 c, 4 b. b) 1 d, 2c, 3 a, 4 b. c) 1 c, 2 d, 3 a, 4 b. d) 1 b, 2 c, 3 c, 4 b. e) 1 d, 2 d, 3 c, 4 b. Introdução a Engenharia Ambiental 29 3- A preparação de método de estudo consiste em: a) uma escolha de um bom ambiente, arejado e bem iluminado. b) uma preparação psicológica. c) um ambiente silencioso e agradável. d) um desenvolvimento de saúde. e) todas as respostas anteriores. 4- Sabendo que a borboleta é um animal herbívoro, um animal que se alimenta dele será: a) produtor. b) consumidor primário. c) consumidor secundário. d) consumidor terciário. e) decompositor. 5- O girino (sapo) vive na água e após a metamorfose passa a viver em terra firme; quando adulto, se oculta durante o dia em lugares sombrios e úmidos para proteger-se de predadores e evitar ressecação. Ao entardecer, abandona seu refúgio e vai à procura de alimentos. Como o acasalamento se realiza na água, vive próximo a rios e lagoas. Esta descrição do modo de vida do sapo representa o seu: a) habitat. b) nicho ecológico. c) ecossistema. d) bioma. e) biótopo. Introdução a Engenharia Ambiental 30 6- As vespas solitárias do gênero Blastophaga colhem o pólen das flores das figueiras, transportando-o em bolsas especiais nas pernas ou no corpo. Depois de polinizar as flores, as vespas depositam seus ovos nos ovários estéreis das flores, não interferindo no desenvolvimento dos ovários férteis. As larvas originais desses ovos se desenvolvem nos ovários estéreis e depois, na forma adulta, colhem o pólen que está sendo produzido nessas flores e levam-no para outra flor. O fenômeno descrito acima é um exemplo de: a) parasitismo. b) competição. c) mutualismo. d) predatismo. e) nenhuma das respostas anteriores. 7- A qualidade do curso de Engenharia está ligada a: a) ter uma integração laboratório x professor de modo programado. b) apenas a qualificação dos professores. c) a motivação e qualidade dos estudantes. d) ter boas bibliotecas e laboratórios. e) as respostas C e D estão corretas. 8- Leio o trecho abaixo: “O anu é uma ave dos campos, que gosta de pousar sobre o gado para lhe catar os carrapatos, e não é pequeno o serviço que presta, pois houve quem contasse nada menos de 74 carrapatos que formavam o estômago de uma só ave. Mas geralmente, o seu alimento consiste em toda sorte de insetos e gafanhotos principalmente.” (Frota Pessoa). Introdução a Engenharia Ambiental 31 Entre o anu e o gado, entre o carrapato e o gado e entre os anus e os gafanhotos existem relações interespecíficas denominadas, respectivamente: a) comensalismo, amensalismo e predatismo. b) predatismo, amensalismo e inquilinismo. c) protocooperação, parasitismo e predatismo. d) comensalismo, inquilinismo e predadismo. e) protocooperação, parasitismo e comensalismo. 9- A captação de conhecimentos se dá basicamente por iniciativa de alguém interessado em aprender algo, e que utiliza para isso alguma técnica de trabalho que possa levá-lo a alcançar seus objetivos. A captação ocorre quando houver: • internalização de conhecimentos trabalhados por um professor em sala de aula; • trabalho de conhecimentos através de leituras e de reflexões pessoais; • participação em experiências, observações, visitas técnicas e discussões em grupo. (Antonio Bazzo & Luiz Teixeira). Faça a análise do texto supracitado abordando as fases do estudo e as formas usuais de captação do conhecimento, com os métodos de desenvolvimento do conhecimento aplicados nas disciplinas já cursas por vocês. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Introdução a Engenharia Ambiental 32 10- Com base no fluxo de energia dos ecossistemas, comente o seguinte princípio da conservação da matéria: “ Na Natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma.” (Lavoisier). __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Introdução a Engenharia Ambiental 33 Poluição Ambiental no Contexto Atual Poluição. Poluição do Ar. Inversão Térmica. Poluição Térmica. Poluição Sonora. Poluição do Solo. Poluição da Água. 2 Introdução a Engenharia Ambiental 34 As atividades dessa unidade permearão as diversas definições de poluição, envolvendo a poluição do ar, da água e do solo, em especial, além de demonstrar os seus potenciais impactos ambientais. Objetivo da Unidade: Definir e compreender as possíveis definições da poluição. Plano da Unidade: • Poluição. • Poluição do Ar. • Inversão Térmica. • Poluição Térmica. • Poluição Sonora. • Poluição do Solo. • Poluição da Água. Bons estudos. Introdução a Engenharia Ambiental 35 Poluição Toda e qualquer alteração ocorrida no ambiente, que cause desequilíbrio e prejudique a vida, é poluição ambiental. A poluição ambiental pode ser causada tanto pela liberação de matéria como pela liberação de energia no ambiente. A poluição causada por liberação de energia, como luz, calor e som, é particularmente grave para o ser humano e geralmente é observada nas grandes cidades. Afeta principalmente a saúde mental, pois causa irritação, nervosismo, fadiga e outros sintomas relacionados com o sistema nervoso e com os órgãos dos sentidos. A poluição ambiental envolve a poluição do ar, da água e do solo, como veremos a seguir. Poluição do ar O monóxido de carbono (CO) é um gás liberado na queima incompleta de combustíveis fósseis como a gasolina. O dióxido de carbono (CO2) é o principalcomposto resultante da combustão completa de combustíveis fósseis ou de materiais combustíveis de possuem carbono (é o caso também da gasolina). É importante salientar que se esses gases forem inalados eles iram se unir à hemoglobina, impedindo o transporte de gases respiratórios. A poluição por dióxido de enxofre (SO2) é produzida principalmente na queima de combustíveis como gasolina, madeira, carvão e óleo. É um gás corrosivo e tóxico, que reage com água na atmosfera, formando ácido sulfúrico. O fenômeno da chuva ácida é formado por esses e alguns outros ácidos que caem sobre a terra. Introdução a Engenharia Ambiental 36 Além de destruir monumentos, mármores e metais, a chuva ácida provoca acidentes ecológicos em consequência da queima da vegetação e do aumento da acidez da água e do solo. O ácido sulfúrico, quando inalado, provoca destruição dos alvéolos e pode levar a pessoa à morte. O dióxido de nitrogênio (NO2) também é um gás liberado na queima de combustíveis fósseis. No entanto é mais tóxico que o dióxido de enxofre, podendo causar irritação nos olhos e nos pulmões, mesmo em baixa concentração. Ação combinada do monóxido de carbono com esses gases produz efeitos mais danosos que a ação isolada de cada um deles. Tal combinação tem sido relacionada aos aumentos dos casos de asma, bronquite, câncer de pulmão e enfisema pulmonar (destruição dos alvéolos) em pessoas que vivem em cidades nas quais há poluição do ar. A queima de combustíveis e do lixo em incineradores, bem como a atividade das indústrias de cimento e de aço são alguns dos agentes introdutores de partículas no ar. Quando inaladas, essas partículas também irritam o sistema respiratório. Inversão Térmica As partículas sólidas em suspensão no ar, da mesma forma que os gases normais e os poluidores, são levadas pelas correntes de convecção para as camadas mais altas da atmosfera e lá se dissipam. Este fato diminui a poluição atmosférica e reduz os seus efeitos. Ventos e chuvas contribuem para dissipar os poluentes atmosféricos. O ar mais aquecido, próximo à superfície terrestre, sobe e entra em contato com as camadas mais altas da atmosfera, onde a temperatura é menor. Desta forma, propicia a dispersão dos poluentes. No inverno, entretanto, pode ocorrer um fenômeno chamado inversão térmica, em que uma camada de ar quente posiciona-se acima da camada de ar frio. O ar, com os poluentes, sobe até atingir a camada de ar quente e fica retido, não se dispersando. Por esse motivo, a poluição do ar é maior nesses períodos. Introdução a Engenharia Ambiental 37 A inversão térmica em cidades industriais e de alta densidade populacional é particularmente grave, pois aprisiona grande quantidade de poluentes no ar que a população respira. Poluição Térmica A poluição térmica consiste no aquecimento das águas naturais pela introdução da água utilizada na refrigeração de centrais elétricas, usinas nucleares, refinarias, siderúrgicas e indústrias diversas. A elevação da temperatura afeta a solubilidade do O2 na água, fazendo com que esse gás se difunda mais facilmente para a atmosfera; isso acarreta em uma diminuição de sua disponibilidade na água, o que prejudica diversas formas de vida aeróbicas aquáticas. Além disso, o impacto da variação térmica exerce um efeito particularmente nocivo para as formas estenotérmicas, isto é, que não toleram grandes variações de temperatura, como o salmão. A poluição térmica é causada também pelo aquecimento global, e pode acarretar a perda de grande parte da fauna marinha. Introdução a Engenharia Ambiental 38 Poluição Sonora Com o crescimento desordenado das cidades e o surgimento das grandes indústrias, as pessoas passaram a conviver com a poluição de lagos, e de rios. Nesse cenário, outro tipo de poluição que não pode ser visto e com o qual as pessoas de certa forma se acostumaram pode ser considerado um dos maiores problemas da vida moderna: a poluição sonora. A poluição sonora se dá através do ruído, que é o som indesejado, sendo considerada uma das formas mais graves de agressão ao homem e ao meio ambiente. Segundo a OMS – Organização Mundial da Saúde–, o limite tolerável ao ouvido humano é de 65 dB(A). Acima disso, nosso organismo sofre estresse, o qual aumenta o risco de doenças. Com ruídos acima de 85 dB(A) aumenta o risco de comprometimento auditivo. Dois fatores são determinantes para mensurar a amplitude da poluição sonora: o tempo de exposição e o nível do barulho a que se expõe a pessoa. O ruído de trânsito de veículos automotores é o que mais contribui na poluição sonora e cresce muito nas grandes cidades brasileiras, agravando a situação. No âmbito doméstico, a poluição sonora ocorre pela emissão de ruídos acima das especificações produzidas por eletrodomésticos. O ruído industrial, além da perda orgânica da audição, provoca uma grande variedade de males à saúde do trabalhador, que vão de efeitos psicológicos, distúrbios neurovegetativos, náuseas e cefaleias, até redução da produtividade, aumento do número de acidentes, de consultas médicas e do absenteísmo. Segundo a Sociedade Brasileira de Acústica, os níveis de ruído industrial nas empresas brasileiras são absurdamente excessivos. Essa situação pode ser revertida aplicando-se as tecnologias de controle de ruído existentes, que envolvem o desenvolvimento de produtos específicos, recursos para identificação e análise das fontes de ruído, previsão da redução de ruídos através de programas de simulação e o desenvolvimento de máquinas menos ruidosas. Introdução a Engenharia Ambiental 39 Poluição do Solo a) Remoção da Cobertura Vegetal A remoção da cobertura vegetal promove a exposição do solo às intempéries. A camada de húmus (terra rica em matéria orgânica em decomposição), que é mais ou menos fina, de acordo com a comunidade, é então, facilmente removida – no processo chamado lixiviação (processo de extração de uma substância de sólido através da sua dissolução num líquido). O solo fica, dessa forma, estéril, inviabilizando a renovação da vegetação removida. Isso fica extremamente evidente no caso da Amazônia, onde a camada de húmus não ultrapassa 3 cm de espessura e as chuvas são abundantes. A ausência de vegetação acelera, ainda, o processo de erosão do solo. A chuva arrasta o solo desprotegido em direção ao leito dos rios, formando enormes crateras (as voçorocas) e levando ao assoreamento dos rios. Nas encostas, a situação pode provocar deslizamentos com graves consequências para o homem. b) Poluição por Substâncias Radioativas Atualmente, existe uma enorme preocupação com relação às substâncias radioativas. Além dos possíveis acidentes nucleares, o lixo radioativo constitui-se de um enorme problema. Muito frequentemente, dejetos radioativos são acondicionados em containers e lançados no mar, em suas regiões mais profundas. Existe, porém, risco de vazamento de substâncias radioativas para o meio. A radiação é muito perigosa, como todos sabem, devido ao seu alto poder mutagênico. Além disso, a percepção da contaminação é difícil, uma vez que ela não tem cheiro, cor ou gosto. Introdução a Engenharia Ambiental 40 c) Poluição Biológica A intervenção do homem nos ecossistemas naturais vem também causando o descontrole nos equilíbrios populacionais. Inúmeros exemplos, como o uso de defensivos agrícolas (que exterminam predadores naturais e selecionam espécies resistentes), a introdução de espécies em ecossistemas isolados (a Austrália é um bom exemplo).As atividades humanas estão reduzindo enormemente a diversidade de espécies de organismos vivos encontrados em nosso planeta (chamada de biodiversidade). Milhares de espécies de animais, plantas e outros seres vivos já foram extintos pela ação direta ou indireta do ser humano. Mais importante do que a ação predatória direta do homem, é a destruição dos ecossistemas naturais, substituídos por pastagens e lavouras, que leva inúmeras espécies de macro e micro-organismos à extinção. Isso representa não só uma perda de valores espirituais, estéticos e turísticos, mas também ao desaparecimento de fontes de novos remédios, substâncias químicas e alimentos produzidos por esses organismos, os quais são destruídos antes mesmo de serem conhecidos e utilizados pelo ser humano. O estabelecimento de reservas, áreas de preservação e uso mais racional dos ecossistemas é fundamental para a preservação da biodiversidade. Poluição da Água O planeta Terra é constituído em grande parte por água, no entanto, 97,2% são salgadas e não adequadas ao consumo humano, irrigação e animais. Dessa forma, restam somente 2,8% de água doce, mas desse percentual somente cerca de 0,8% estão disponíveis, entretanto uma parte desse percentual encontra-se poluída e uma grande parcela está nos polos congeladas. A distribuição das águas segue na seguinte forma: Introdução a Engenharia Ambiental 41 97,2% da água do ciclo hidrológico estão contidos nos mares, oceanos e lagos salgados (ecossistemas marinhos). 2,8% da água do ciclo hidrológico são de águas doces (ecossistemas de água doce). 76,7% geleira e lençóis glaciais; 22,3% lençóis subterrâneos; 1% águas de superfícies (rios, charcos e pântanos). O Brasil detém 11,6% da água superficial do mundo. Os 70% da água do Brasil estão disponíveis na Região Amazônica, e os 30% restantes estão distribuídos desigualmente pelo País. Diante dessas estimativas, verifica-se claramente que a quantidade de água doce destinada ao consumo é bastante restrita e que requer uma preocupação em âmbito global quanto à escassez de água e ao uso controlado desse importante recurso. Até pouco tempo acreditava-se que a água era um recurso infinito, mas já é sabido que essa informação é errônea e é uma das grandes preocupações desse século, uma vez que muitos países já enfrentam dificuldades para obter água. O elevado número de habitantes presente no planeta, grandes índices de urbanização associados ao intenso consumo das sociedades, atividades produtivas e a falta de medidas ambientais que possam poupar um elemento natural indispensável à vida são alguns dos fatores ou agentes que apontam para a possibilidade de faltar água em médio prazo no mundo. Diante dessas perspectivas, a poluição ocupa um lugar de destaque, pois a contaminação da água contribui para a diminuição do recurso, além de disseminar doenças, visto que anualmente morrem milhões de pessoas decorrentes da contaminação hídrica. Introdução a Engenharia Ambiental 42 A poluição das águas é proveniente de várias origens, dentre muitas, as principais são: Poluição industrial: a maioria das indústrias não faz o tratamento de seus dejetos, assim são conduzidos à natureza sem maiores cuidados, quase sempre são escoados para rios e lagos, como são produtos químicos, deixam um rasto de destruição ambiental em plantas e animais. Insumos agrícolas: na atividade agrícola são usados diversos agrotóxicos e fertilizantes, porém, além de matar pragas e adubar o solo, esses elementos químicos favorecem a contaminação dos mananciais. Quando a aplicação de ambos é realizada esses permanecem nas plantas e no solo, com a chuva uma parcela das substâncias escoa em forma de enxurrada até atingir o curso de um rio ou córrego, uma parte é absorvida pelo solo e chega ao lençol freático. Posteriormente, essa água vai abastecer propriedades rurais e cidades, contaminando simultaneamente pessoas que vivem em área urbana, rural, além dos animais domésticos e silvestres que ingerem essa água, levando-os, em vários casos, à morte. Esgoto doméstico: esse tipo de poluição das águas acontece, muitas vezes, pela omissão do Estado, que não disponibiliza tratamento de esgoto à sua população; com isso, todos os dejetos de origem humana são despejados diariamente em rios e lagos. Ao receber tamanha quantidade de esgoto, o manancial fica sem vida e concentra diversas doenças. Nesta unidade você compreendeu alguns dos diversos conceitos de poluição e tornou-se capaz de contextualizar os seus impactos ambientais, assim como as suas medidas de prevenção. Na próxima unidade trabalharemos os resíduos sólidos, suas definições, impactos e tratamentos. Vamos avaliar! Introdução a Engenharia Ambiental 43 LEITURA COMPLEMENTAR: 1- Vários Autores. Introdução a Engenharia Ambiental. 2. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. 2- JÚNIOR, Luiz Carlos de Martini. Gestão Ambiental na Indústria. Rio de Janeiro: Editor Destaque, 2003. 3- LOPES, Sônia. Bio. Volume Único. Editora Saraiva. É HORA DE SE AVALIAR! Lembre-se de realizar as atividades desta unidade de estudo, elas irão ajudá-lo a fixar o conteúdo, além de proporcionar sua autonomia no processo de ensino-aprendizagem. Caso prefira, redija as respostas no caderno e depois as envie através do nosso ambiente virtual de aprendizagem (AVA). Interaja conosco! Introdução a Engenharia Ambiental 44 Exercícios – Unidade 2 1- Assinale a alternativa errada. a) A água, além de ser poluída pelos dejetos industriais e esgotos, pode também ser poluída pela agricultura. b) A poluição da água com substâncias não biodegradáveis pode perturbar todo o equilíbrio ecológico de uma região. c) A poluição atmosférica se dá não só pela indústria, mas também pela circulação de carros e ônibus. d) A inversão térmica, que tem ocasionado problemas de saúde em áreas industriais, ocasionada pela poluição atmosférica. e) A inversão térmica, que tem ocasionado problemas de saúde em áreas industriais, agravando a poluição atmosférica. 2- Quanto a poluição atmosférica, é correto afirmar que: a) a queima de resíduos sólidos a céu aberto é considerada como uma forma paliativa de controle de sua geração e eliminação, uma vez que não polui o ar. b) o dióxido de enxofre é um gás obtido pela queima completa de combustíveis fósseis ou de materiais de que possuem carbono. c) não podemos fazer correlações entre a poluição atmosférica e a inversão térmica, em principal nas grandes cidades. d) o monóxido de carbono é um gás altamente tóxico e obtido através da queima completa de combustíveis fósseis. e) o acido sulfúrico é obtido pela queima de plásticos e álcool, e após a geração do gás há a formação da chuva ácida. Introdução a Engenharia Ambiental 45 3- O aumento da temperatura do ar ou da água oriundo normalmente de atividades de usinas elétrica e atômicas é chamado de: a) poluição atmosférica. b) poluição da água. c) poluição térmica. d) poluição química. e) nenhuma das respostas anteriores. 4- Quanto a poluição sonora podemos afirmar que: a) todo ruído acima do limite de tolerância é considerado poluição sonora. b) a poluição sonora não afeta o meio biótico. c) apenas uma parcela da população pode sofrer os impactos da poluição sonora, uma vez que uma grande parcela da população não fica incomodada com o ruído extremo. d) os ruídos que causam estresse, assim como incômodos, perdas auditivas (temporária ou permanente), podendo ser classificadoscomo poluição sonora, independente da sua intensidade. e) para ocorrer a poluição sonora a intensidade do ruído deverá ser acima de 85dB(A). 5- A poluição da água é ocasionada: a) somente pelos dejetos hidráulicos sanitários, ou seja, esgotos. b) principalmente pelos desejos industriais, agrícolas e esgotos. c) pelas indústrias e está apenas relacionada às águas doces. d) sempre pelas empresas químicas e em seguida pela população, que por sua vez geram esgotos sanitários. e) sempre pelos acidentes industriais. Introdução a Engenharia Ambiental 46 6- Quando eliminamos a vegetação de uma determinada região, deixamos o solo expostos o que ocasiona: a) a aceleração da erosão do solo. b) em algumas regiões colabora no processo de deslizamento. c) o solo pode ficar estéril. d) quando a camada de húmus é pequena colabora para as inundações. e) todas as respostas anteriores estão corretas. 7- O processo caracterizado pela presença de uma massa de ar quente onde normalmente a atmosfera é fria é conhecido como inversão térmica. Sendo assim, é correto afirmar: a) a inversão térmica está sempre associada a poluição atmosférica. b) quando o fluxo de ar é normal, ocorre uma dissipação dos poluentes atmosféricos, e o mesmo casso não ocorre na inversão térmica. c) a inversão térmica possui uma relação importante na concepção da chuva ácida. d) no frio a poluição fica mais dissipada, uma vez que pode ocorrer a inversão térmica. e) todas as respostas anteriores estão erradas. 8- A CNEN – Comissão Nacional de Energia Nuclear – é uma instituição federal responsável pelos materiais radioativos, assim como os desejos também radioativos. Sendo assim, os resíduos radioativos: a) não apresentam riscos para a população, uma vez que possuímos a CNEN. b) constitui um potencial risco para a população, uma vez que são armazenados em containers e, em alguns casos, até mesmo sendo lançados no fundo do mar, sua carga radiológica possui um período longo de atividade. Introdução a Engenharia Ambiental 47 c) o risco é elevado, mas devido a sua fácil percepção, a contaminação torna-se quase improvável. d) a descontaminação radiológica é um processo simples e sem risco para a saúde pública. e) todas as respostas anteriores estão erradas. 9- Faça uma análise e avalie, de forma qualitativa, as fontes de poluição da sua cidade. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 10- Quais seriam as medidas de prevenção das poluições citas na questão anterior (questão 9)? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Introdução a Engenharia Ambiental 48 Introdução a Engenharia Ambiental 49 Resíduos Sólidos, sua Disposição, Destinação Final e seu Tratamento Conceitos Básicos. Classificação dos Resíduos Industriais. Resíduos de Serviço de Saúde. Definições para o PGRSS. Classe de Resíduos – PGRSS. Tratamento de Resíduos. 3 Introdução a Engenharia Ambiental 50 Nesta unidade, examinaremos os conceitos de forma ampla dos resíduos sólidos e semissólidos, permeando as classificações para os ambientes industriais e hospitalares, e terminaremos verificando algumas das disposições e destinações finais dos resíduos. Objetivo da Unidade: Abordar as classificações dos resíduos para melhor defini-los, obtendo uma clareza no seu tratamento, no seu acondicionamento ou na sua disposição final. Plano da Unidade: Conceitos Básicos. Classificação dos Resíduos Industriais. Resíduos de Serviço de Saúde. Definições para o PGRSS. Classe de Resíduos – PGRSS. Tratamento de Resíduos. Bons estudos! Introdução a Engenharia Ambiental 51 Conceitos básicos Para os efeitos básicos de conceito, levamos em consideração as definições da Norma ABNT 10004/2004. Resíduos sólidos: resíduos nos estados sólido e semissólido, que resultam de atividades de origem industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de varrição. Ficam incluídos nesta definição os lodos provenientes de sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de controle de poluição, bem como determinados líquidos cujas particularidades tomem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou corpos de água, ou exijam para isso soluções técnicas economicamente inviáveis em face à melhor tecnologia disponível. Perículosidade de um resíduo: característica apresentada por um resíduo que, em função de sua: propriedades físicas, químicas ou infecto-contagiosas, pode apresentar risco à saúde pública, provocando mortalidade, incidência de doenças ou acentuando seus índices; riscos ao meio ambiente, quando o resíduo for gerenciado de forma inadequada. Toxicidade: propriedade potencial que o agente tóxico possui de provocar, em maior ou menor grau; um efeito adverso em consequência de sua interação com o organismo. Inflamabilidade: um resíduo sólido é caracterizado como inflamável (código de identificação D001), se uma amostra representativa dele, obtida conforme a Norma ABNT NBR 10007, apresentar qualquer uma das seguintes propriedades: Introdução a Engenharia Ambiental 52 a) ser líquida e ter ponto de fulgor inferior a 60°C, determinado conforme ABNT NBR 14598 ou equivalente, excetuando-se as soluções aquosas com menos de 24% de álcool em volume. b) não ser líquida e ser capaz de, sob condições de temperatura e pressão de 25°C e 1 atm produzir fogo por fricção, absorção de umidade ou por alterações químicas espontâneas e, quando inflamada, queimar vigorosa e persistentemente, dificultando a extinção do fogo; c) ser um oxidante definido como substância que pode liberar oxigênio e, como resultado, estimular a combustão e aumentar a intensidade do fogo em outro material; d) ser um gás comprimido inflamável, conforme a Legislação Federal sobre transporte de produtos perigosos (Portaria n° 204/1997 do Ministério dos Transportes). Corrosívidade: um resíduo é caracterizado como corrosivo (código de identificação D002) se uma amostra dele, obtida segundo a ABNT NBR 10007, apresentar uma das seguintes propriedades: a) ser aquosa e apresentar pH inferior ou igual a 2, ou, superior ou igual a 12,5, ou sua mistura com água, na proporção de 1:1 em peso, produzir uma solução que apresente pH inferior a 2 ou superior ou igual a 12,5; b) ser líquida ou, quando misturada em peso equivalente de água, produzir um líquido e corroer o aço (COPANT 1020) a uma razão maior que 6,35 mm ao ano, a uma temperatura de 55°C, de acordo com USEPA SW 846 ou equivalente. Reatividade: um resíduo é caracterizado como reativo (código de identificação D003) se uma amostra representativa dele, obtidasegundo a ABNT NBR 10007, apresentar uma das seguintes propriedades: a) ser normalmente instável e reagir de forma violenta e imediata, sem detonar; b) reagir violentamente com a água; Introdução a Engenharia Ambiental 53 c) formar misturas potencialmente explosivas com a água; d) gerar gases, vapores e fumos tóxicos em quantidades suficientes para provocar danos à saúde pública ou ao meio ambiente, quando misturados com a água; e) possuir em sua constituição os íons CN - ou S -2 em concentrações que ultrapassem os limites de de 250 mg de HCN liberável por qulilograma de resíduo ou 500 mg de H2S liberável por quilograma de resíduo, de acordo com ensaio estabelecido no USEPA - SW 846; f) ser capaz de produzir reação explosiva ou detonante sob a ação de forte estímulo, ação catalítica ou temperatura em ambientes confinados; g) ser capaz de produzir, prontamente, reação ou decomposição detonante ou explosiva a 25°C e 0,1 MPa (1 atm); h) ser explosivo, definido como uma substância fabricada para produzir um resultado prático, através de explosão ou efeito pirotécnico, esteja ou não esta substãncia contida em dispositivo preparado para este fim. Toxicidade: um resíduo é caracterizado como tóxico se uma amostra representativa dele, obtida segundo a ABNT NBR 10007, apresentar uma das seguintes propriedades: a) quando o extrato obtido desta amostra, segundo a ABNT NBR 10005, contiver qualquer um dos contaminantes em concentrações superiores aos valores constantes no anexo F da NBR 10004/2004. Neste caso, o resíduo deve ser caracterizado como tóxico com base no ensaio de lixiviação, com código de identificação constante no anexo F; b) possuir uma ou mais substâncias constantes no anexo C daquela e apresentar toxicidade. Para avaliação dessa toxicidade, devem ser considerados os seguintes fatores: - natureza da toxicidade apresentada peio resíduo; - concentração do constituinte no resíduo; Introdução a Engenharia Ambiental 54 - potencial que o constituinte, ou qualquer produto tóxico de sua degradação, tem para migrar do resíduo para o ambiente, sob condições impróprias de manuseio; - persistência do constituinte ou qualquer produto tóxico de sua degradação; - potencial que o constituinte, ou qualquer produto tóxico de sua degradação; - extensão em que o constituinte, ou qualquer produto tóxico de sua degradação, é capaz de bioacumulação nos ecossistemas; - efeito nocivo pela presença de agente teratogênico, mutagênico, carcinogênico ou ecotóxico, associados a substâncias isoladamente ou decorrente do sinergismo entre as substâncias constituintes do resíduo; c) ser constituída por restos de embalagens contaminadas com substâncias constantes nos anexos D ou E da NBR 10004/2004; d) resultar de derramamentos ou de produtos fora de especificação ou do prazo de validade que contenham quaisquer substâncias constantes nos anexos D ou E da NBR 10004/2004; e) ser comprovadamente letal ao homem; f) possuir substância em concentração comprovadamente letal ao homem ou estudos do resíduo que demonstrem uma DL50 oral para ratos menor que 50 mg/kg ou CL50 inalação para ratos menor que 2 mg/L ou uma DL50 dérmica para coelhos menor que 200 mg/kg. Patogenicidade: um resíduo é caracterizado como patogênico (código de identificação D004) se uma amostra representativa dele, obtida segundo a ABNT NBR 10007, contiver ou se houver suspeita de conter, micro-organismos patogênicos, proteínas virais, ácido desoxiribonucléico (ADN) ou ácido ribonucléico (ARN) recombinantes, organismos geneticamente modificados, plasmídios, cloroplastos, mitocôndrias ou toxinas capazes de produzir doenças em homens, animais ou vegetais. Obs: Os resíduos de serviços de saúde deverão ser classificados conforme ABNT NBR 12808. Os resíduos gerados nas estações de tratamento de esgotos domésticos e os resíduos sólidos domiciliares, excetuando- Introdução a Engenharia Ambiental 55 se os originados na assistência à saúde da pessoa ou animal, não devem ser classificados segundo os critérios de patogenicidade. Classificação dos Resíduos Industriais Este item / subitem introduz o tema, situando o problema para o qual se busca uma resposta, contextualizando a relação resíduo, reciclagem, reutilização e meio ambiente. Os resíduos gerados a partir das atividades industriais, estão assim dispostos, de acordo com sua classificação pela ABNT NBR-10.004/2004: Resíduos classe I – Perigosos; Resíduos classe II – Não perigosos; • Resíduos classe II A – Não inerte; • Resíduos classe II B – Inertes. a)Resíduos Classe I Segundo a NBR 10.004/2004, os Resíduos Classe I - Perigosos: São resíduos que apresentam risco à saúde pública, provocando ou acentuando, de forma significativa, um aumento de mortalidade ou incidência de doenças, e/ou riscos ao meio ambiente, quando o resíduo é manuseado ou destinado de forma inadequada. Estes resíduos podem apresentar uma das seguintes características: inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade ou patogenicidade. Nos estaleiros, por exemplo, os resíduos da Classe I apresentam uma quantidade significante oriunda da atividade de pintura, óleos combustíveis e lubrificantes oriundos dos reparos navais, ambos estes resíduos são acondicionados normalmente em bombonas plásticas ou tambores ou na embalagem de origem do produto. Introdução a Engenharia Ambiental 56 Nestas atividades os principais resíduos Classe I gerados são: • Lodo de Fossa séptica; • Solventes contaminados com tintas e catalisador; • Sobras e borras de tintas; • Borras semilíquidas de tintas; • Óleo Usado contaminado; • Pó e fibra de vidro. Algumas soluções para os resíduos supracitados: O lodo gerado pelo sistema fossa filtro dos estaleiros podem ser retirados semestralmente por caminhão a vácuo com respectiva licença do órgão ambiental competente, sendo o descarte feito em estação de tratamento de esgoto sanitário ou leito de secagem da empresa contratada para posteriormente destinar em aterro sanitário. Para os demais resíduos (solventes contaminados com tintas e catalisador, sobras de tintas, borras semilíquidas de tintas, óleo usado contaminado, pó e fibra de amianto, resíduos e lodos de tintas provenientes da pintura), podem ser segregados com o armazenamento em abrigo de resíduos, para realização da venda, reciclagem ou o descarte economicamente viável e ecologicamente seguro. b)Resíduos Classe II De acordo com a NBR 10.004:04 Resíduos Classe II - são divididos em: II-A. Não inertes: Estes resíduos podem ter propriedades tais como: combustibilidade, biodegradabilidade ou solubilidade em água. São aqueles que não se enquadram nas classificações de resíduos Classe l - Perigosos ou de resíduos Classe II-B - Inertes. Ex. Sucata de madeira, resíduos de alimentos, cinzas, papel. Introdução a Engenharia Ambiental 57 II-B. Inertes: Quaisquer resíduos que, quando amostrados de forma representativa, segundo a NBR 10.007, e submetidos a um contato estático ou dinâmico com água destilada ou deionizada, à temperatura ambiente, conforme teste de solubilização (NBR 10.006), não tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentrações superiores aos padrões de potabilidade de água. Ex. vidros, tijolos Segue alguns exemplos de resíduos classeII-A gerados em estaleiros: Papel / Papelão; Pó de serragem. Soluções para estes variedades de resíduos: O pó de serragem pode ser recolhido e armazenado para as medidas de contingências em caso de vazamento de óleo ou outros fluidosagressivos. Para o papel e papelão e outros resíduos dessa característica recomenda-se uma criação de uma Comissão Interna para tratar dos resíduos gerados, onde esta comissão poderá certificar os setores que dispõe de coleta seletiva e multiplicar o fato no estabelecimento. A geração de resíduos classe II B – Inertes, tem sua geração principal a área de produção, nos casos dos estaleiros, tais como, o setor de solda, atividade em dique, setores de tubulações e oficina elétrica, gerando normalmente os seguintes resíduos: • Sucata de metais ferrosos; • Sucata de Metais não ferrosos; • Resíduos de Plásticos; • Resíduos de Borracha; • Galões Combustíveis; • Madeiras; Introdução a Engenharia Ambiental 58 • Latas de tintas; • Vidro. Para os resíduos citados acima, recomenda-se a coleta seletiva de resíduos de acordo com a Resolução CONAMA 275/01 Resíduos de Serviços de Saúde Os resíduos de saúde, tem sua classificação mediante consideração Ministério do Meio Ambiente, que através da Resolução CONAMA 358, institui o PGRSS (Plano de Gerenciamento de Resíduos de Serviço de Saúde), classificando os resíduos em 5 classes: • Classe A – Resíduo Biológico; • Classe B – Resíduos Químicos; • Classe C – Resíduos Radioativos; • Classe D – Resíduos Comum; • Classe E – Resíduos Perfurocortante. O Gerenciamento dos Resíduos de Serviços de Saúde constitui-se em um conjunto de procedimentos de gestão, planejados e implementados a partir de bases científicas e técnicas, normativas e legais, com o objetivo de minimizar a produção de resíduos gerados. A implantação desse gerenciamento permiti, um encaminhamento seguro e de forma eficiente, visando a proteção dos trabalhadores, a preservação da saúde pública, dos recursos naturais e do meio ambiente. O Plano de Gerenciamento de Resíduos de Saúde (PGRSS) é o documento que aponta e descreve as ações relativas ao manejo dos resíduos sólidos, observadas suas características, no âmbito dos estabelecimentos, contemplando os aspectos Introdução a Engenharia Ambiental 59 referentes à geração, segregação, acondicionamento, coleta, armazenamento, transporte, tratamento e destinação final, assim como a proteção à saúde pública. Definições para o PGRSS Segregação: consiste na separação do resíduo no momento e local de geração, de acordo com as características físicas, químicas, biológicas, espécie, estado físico e classificação. Acondicionamento: consiste no ato de embalar corretamente os resíduos segregados, de acordo com as características, em sacos e/ou recipientes impermeáveis, resistentes à punctura, ruptura e vazamentos. Identificação: conjunto de medidas que permite o reconhecimento dos resíduos contidos nos sacos de acondicionamento e recipientes de coleta/transporte interno e externo, fornecendo informações ao correto manejo dos RSS. Deve ser utilizado o símbolo de risco e manuseio baseado na norma da ABNT, NBR 7.500, em local de fácil visualização. Transporte Interno: consiste no translado dos resíduos dos pontos de geração até o local destinado ao armazenamento temporário ou a apresentação para a coleta externa. Armazenamento Temporário: consiste na guarda temporária dos recipientes contendo os resíduos já acondicionados, em local próximo aos pontos de geração, visando agilizar a coleta dentro do estabelecimento e otimizar o translado entre os pontos geradores e o ponto destinado à apresentação para coleta externa. Caso o volume de resíduos gerados e a distância entre o ponto de geração e armazenamento final justifique, o armazenamento temporário é dispensável. Introdução a Engenharia Ambiental 60 Tratamento: consiste na aplicação de método, técnica ou processo que modifique as características biológicas ou a composição dos RSS, que leve à redução ou eliminação do risco de causar doenças e/ou impacto ambiental. Armazenamento Externo: consiste na guarda dos recipientes de resíduos até a realização da coleta externa, em ambiente exclusivo com acesso facilitado para os veículos coletores. Coleta e Transporte Externo: consistem na remoção dos RSS do abrigo de resíduos até a unidade de tratamento ou destinação final, utilizando-se técnicas que garantam a preservação da integridade física do pessoal, da população e do meio ambiente, devendo estar de acordo com as orientações dos órgãos de limpeza urbana. Destinação Final: consiste na disposição de resíduos no solo previamente preparado para recebê-los, obedecendo a critérios técnicos de construção e operação, e licenciamento em órgão ambiental competente. Classe de Resíduos - PGRSS GRUPO A – RESÍDUOS POTENCIALMENTE INFECTANTES São os resíduos com possível presença de agentes biológicos, que por suas características de maior virulência ou concentração, podem apresentar risco à saúde pública e/ou ao meio ambiente. Enquadram-se neste grupo, dentre outros: vacinas, meios de cultura, animais usados em experimentação, bem como os materiais que tenham entrado em contato com os mesmos, sangue, hemoderivados e bolsas de sangue, excreções, secreções e líquidos orgânicos (quando coletados), todos e quaisquer resíduos do Introdução a Engenharia Ambiental 61 Grupo D contaminados por material biológico (papel, luvas, gaze etc.), filtros de ar e gases aspirados de área contaminada, membrana filtrante, entre outros similares. Esse grupo de resíduos possui uma subdivisão, para melhor esclarecimento vide RDC 306 e Resolução CONAMA 358. A segregação do resíduo do grupo A deve ser realizada no momento e local da sua geração em recipientes específicos para tal. Esta medida minimiza o volume gerado de resíduos do Grupo A, uma vez que, o simples contato de resíduos de outro grupo com resíduo do Grupo A, os caracterizará como infectante e, portanto deve ser tratado como tal. GRUPO B – RESÍDUOS QUÍMICOS São todos os resíduos que contêm substâncias químicas podendo assim apresentar riscos a saúde pública ou ao meio ambiente, dependendo de suas características de inflamabilidade, corrosividade, reatividade e toxicidade. Enquadram-se neste grupo: - Saneantes, desinfetantes e desinfestantes; - Resíduos contendo metais pesados; - Reagentes para laboratório vencidos e/ou restos, isolados ou em conjunto, inclusive os recipientes contaminados por estes; - Outros resíduos contaminados com substâncias químicas, tais como: objetos perfurocortantes e quaisquer resíduos do grupo D que tenham tido contato com substâncias químicas; - Demais produtos considerados perigosos, conforme classificação da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) – NBR 10.004 (tóxicos, corrosivos, inflamáveis e reativos). Os resíduos devem ser acondicionados em embalagens compatíveis, com a sua capacidade e com a natureza química do produto a ser contido. Introdução a Engenharia Ambiental 62 Os resíduos sólidos devem ser acondicionados em recipientes de material rígido, adequado para cada tipo de substância química, respeitadas as suas características físico-químicas e seu estado físico. Os resíduos líquidos devem ser acondicionados em suas próprias embalagens primárias; caso não mais existam, acondicioná-los em embalagens compatíveis, com a sua capacidade e com a natureza química do produto a ser contido. Estas embalagens devem ser resistentes, rígidas, estanques com tampa rosqueada e vedante. Os resíduos devem ser acondicionados observadas as exigências de compatibilidade química dos resíduos entre si, assim como de cada resíduo com os materiais das embalagens de forma a
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