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CIÊNCIAS DO AMBIENTE Aula – O meio aquático Profº Patricia Miranda Lordêlo O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE Conteúdo Programático da aula Avaliar os principais recursos hídricos; O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE Conteúdo Programático da aula Identificar os principais poluentes do meio aquático; e O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE Conteúdo Programático da aula Descrever as principais etapas de tratamento da água e esgotos. O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE VISÃO GERAL Através do ciclo hidrológico, a água é removida por evaporação e transpiração. E é reabastecida pela precipitação. O ciclo hidrológico responde por aproximadamente metade da energia solar absorvida pela superfície terrestre. O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE VISÃO GERAL O volume de água mundial utilizado para consumo humano é em torno de 8% ao ano e as taxas de uso da água variam entre as regiões e depende também desenvolvimento econômico dos continentes. Pouca ou nenhuma escassez. Escassez física de água. Não avaliado. Escassez econômica de água. Próximo da escassez física. O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA A água é considerada um excelente solvente, pois possui propriedades moleculares que permitem a mistura de um grande número de substâncias, formando soluções. O oxigênio e gás carbônico dissolvidos na água permitem a fotossíntese nesse meio e a respiração aeróbica. A densidade da água varia conforme: TEMPERATURA PRESSÃO CONCENTRAÇÃO DE SUBSTÂNCIAS DISSOLVIDAS O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE A água é um dos recursos naturais mais utilizados pelo homem, sendo utilizada para fins industriais, abastecimentos nas cidades, sistemas de irrigação, entre outros. A sua grande utilização e demanda e, ao mesmo tempo, desperdício e poluição podem gerar grandes problemas ambientais e sociais. OCEANOS IRRIGAÇÃO AQUÍFEROS ABASTECIMENTO HUMANO GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA EQUILÍBRIO DE FAUNA E FLORA O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE POLUIÇÃO DA ÁGUA Ao analisar a qualidade da água, devem-se levar em consideração as fontes de poluição: FONTES PONTUAIS FONTES DIFUSAS São as cargas facilmente identificadas, de controle mais eficiente, como canos de esgotos. Não possuem pontos específicos de lançamento, como no caso de fertilizantes agrícolas. O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE POLUIÇÃO DA ÁGUA POLUENTES DE ÁGUAS SUPERFICIAIS POLUENTES DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS Águas pluviais Resíduos sólidos (lixo) Agrotóxicos Fertilizantes Detergentes Precipitação de poluentes atmosféricos Alterações nas margens dos mananciais Infiltração de esgotos Percolação de chorume Infiltração de materiais tóxicos depositados no solo Vazamento de tubulação Injeção de esgoto no subsolo Infiltração de material de lagoas de estabilização O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE Fatores que alteram a qualidade da água. MICRORGANISMOS PATOGÊNICOS Bactérias, vírus e protozoários que infectam a água, causando doenças. TEMPERATURA Altera a solubilidade de gases, pode diminuir a [O] e matar os animais. SEDIMENTOS E NUTRIENTES Partículas em suspensão ou fertilizantes e outros nutrientes vegetais em solução, ocasionando barreiras físicas a entrada da luz solar. COMPOSTOS ORGÂNICOS BIODEGRADÁVEIS Compostos a base de carboidratos, proteínas e gorduras, quando decompostos por bactérias aeróbicas provocam queda da [O] e, quando por anaeróbicas, produzem gases tóxicos (metano e gás sulfídrico). O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE Fatores que alteram a qualidade da água. COMPOSTOS ORGÂNICOS REFRATÁRIOS Em geral não biodegradáveis ou muito lentos nesse processo, como plásticos, detergentes, solventes, tintas, inseticidas, herbicidas, produtos farmacêuticos, aditivos alimentares e petróleo. COMPOSTOS INORGÂNICOS E MINERAIS O descarte desses compostos pode provocar alterações nos níveis de pH, na salinidade e na toxicidade das águas. METAIS Os metais pesados, como chumbo e mercúrio, estão relacionados a bioacumulação nos tecidos dos seres vivos, pois não são metabolizados. Além disso, causam disfunções severas no sistema nervoso dos animais. O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA - ETA O tratamento de água é um conjunto de procedimentos físicos e químicos para que a água fique em condições adequadas para o consumo. O processo de tratamento de água a livra de qualquer tipo de contaminação, evitando a transmissão de doenças. DECANTAÇÃO COAGULAÇÃO/ FLOCULAÇÃO FILTRAÇÃO DESINFECÇÃO CORREÇÃO DE pH REMOÇÃO DA DUREZA AERAÇÃO FLUORETAÇÃO O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE Explorando o tema – Tratamento de água http://www.youtube.com/watch?v=nUt_mrnPf00 O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE O processo de tratamento da água segue da seguinte forma: 1 - Pré cloração: Adição de cloro na água ao chegar à estação para facilitar a retirada de matéria orgânica e metais; 2 - Pré-alcalinização: Adição de cal à água para ajustar o ph. 3 - Coagulação: Adição de sulfato de alumínio, cloreto férrico ou outro coagulante, seguido de uma agitação violenta da água. 4 - Floculação: Mistura lenta da água para provocar a formação de flocos com as partículas. O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE 5 - Decantação: Passagem da água por grandes tanques para decantar os flocos de sujeira. 6 - Filtração: Passagem da água por tanques que contêm leito de pedras, areia e carvão antracito para reter a sujeira que restou. 7 - Pós-alcalinização: Correção final do ph da água para evitar problemas de corrosão ou incrustação das tubulações. 8 - Desinfecção: Adição de cloro à água antes de sua saída da Estação de Tratamento para garantir que a água fornecida fique isenta de bactérias e vírus. 9 - Fluoretação: Adição de flúor à água para a prevenção de cáries. O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ESGOTO - ETE O tratamento dos esgotos tem como objetivo remover o material sólido; reduzir a demanda bioquímica de oxigênio; exterminar microrganismos patogênicos; reduzir as substâncias químicas indesejáveis. O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE Níveis de tratamento de esgotos sanitários TRATAMENTO PRELIMINAR Neste primeiro nível são retirados do esgoto os sólidos grosseiros, como sacos e garrafas plásticas, folhas e areia. Este procedimento preliminar permite que a eficiência dos próximos seja mantida. O processo se faz por separação física mais grosseira são gradeamento, peneiramento e a sedimentação. O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE TRATAMENTO PRIMÁRIO O esgoto ainda contém sólidos em suspensão, como estes sólidos ainda presentes são mais pesados que a parte líquida, eles sedimentam, indo para o fundo dos decantadores, formando o lodo primário bruto. Esse lodo é retirado do fundo do decantador, através de raspadores mecanizados, tubulações ou bombas. O processo é anaeróbico, pois ocorre através da fermentação, na ausência de oxigênio. Sistema fossa séptica – filtro anaeróbio ambientalmente adequado; economicamente viável; normatizado – SNVS e ABNT; sólidos sedimentam – lodo; e líquido para filtro anaeróbio. Sistema filtro biológico é o mais comum; suportes permeáveis para os microrganismos, para água passar; e precisa ser bem dimensionado (tempo de passagem X atividade microbiana). O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE TRATAMENTO SECUNDÁRIO Remove a matéria orgânica e os sólidos em suspensão através de processos biológicos, utilizando reações bioquímicas, realizadas por micro-organismos – bactérias aeróbias, aeróbias facultativas, protozoários e fungos. No processo aeróbio os micro-organismos presentes nos esgotos se alimentam da matéria orgânica ali presente, convertendo-a em gás carbônico, água e material celular. Esta decomposição biológica do material orgânico requer oxigênio e outras condições ambientais adequadas como temperatura, pH, tempo de contato, etc. O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE TRATAMENTO TERCIÁRIO Remove poluentes específicos (micronutrientes e patogênicos), além de outros poluentes não retidos no tratamento primário e secundário. Este tratamento é utilizado quando se deseja obter um tratamento de qualidade superior para os esgotos. Neste tratamento se remove compostos como nitrogênio e fósforo, além da remoção completa da matéria orgânica. Este processo utiliza procedimentos como radiação ultravioleta e outros produtos químicos. O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE 1 - GRADE GROSSEIRA – utilizada para impedir a passagens de materiais grandes; 2 - ELEVATÓRIA DE ESGOTO BRUTO – preparação para a grade média; 3 - GRADE MÉDIA – eliminação de materiais menores; 4 - CAIXA DE AREIA – retirada da areia contida no esgoto; 5 - DECANTADOR PRIMÁRIO – eliminação de resíduo sedimentável dos esgotos. 6 - TANQUE DE AERAÇÃO – Alia agitação do esgoto com o ar, denominada “lodos ativados”. 7 - DECANTADOR SECUNDÁRIO – retirada dos sólidos (flocos de lodo ativado). Etapas do Tratamento de Esgoto O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE 8 - ELEVATÓRIA DE RETORNO DE LODO – recolhimento do decantador secundário e encaminhado a bombas, retornando aos tanques de aeração. 9 - ELEVATÓRIA DE LODO PRIMÁRIO – retirada do lodo para dentro dos adensadores de gravidade e digestores. 10 - RETIRADA DO SOBRENADANTE – líquido é separado do lodo e retorna ao início do processo. 11 - ADENSADORES DE GRAVIDADE - Coleta de efluentes e é enviado para um sistema de coleta de efluentes da fase sólida. 12 - DIGESTORES – processo de transformação do lodo em matéria altamente mineralizada, com carga orgânica e bactérias patogínicas reduzida. 13 - SECADOR TÉRMICO – o lodo recebe uma elevação de sólidos até o mínimo de 33%, e é encaminhado para a agricultura e aterros sanitários. O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE O Controle da Poluição Necessidade urgente de despoluição do meio ambiente, isto é, ampliar o alcance do tratamento de efluentes gerados por esgotos domésticos, agricultura e indústrias, através de medidas como: Proteger áreas de mananciais da ocupação humana. Implantar métodos mais eficientes de irrigação minimizando o desperdício da água utilizada na agricultura. Ter consciência da necessidade de diminuir o volume de detritos gerados. O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE Saneamento O saneamento básico é a parte onde estão incluídos o abastecimento de água e a disposição dos esgotos. Conjunto de medidas que tem como objetivo: Preservar as condições do meio ambiente. Evitar a proliferação de doenças entre as pessoas. Melhorar as condições de saúde pública. O MEIO AQUÁTICO CIÊNCIAS DO AMBIENTE CAPTAÇÃO TRATAMENTO DE ÁGUA ADUÇÃO DISTRIBUIÇÃO RESERVAÇÃO COLETA TRATAMENTO DO ESGOTO REUSO (doméstico e/ou industrial) RECURSOS HÍDRICOS LANÇAMENTO DE EFLUENTES
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