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“Historicamente acreditava-se que os produtos químicos emitidos” no meio ambiente seriam assimilados pela natureza: ou seja o sistema natural os transformaria em substâncias de ocorrência natural, não-prejudiciais, ou os produtos seriam diluídos de tal forma que não apresentariam riscos a vida” Revolução Industrial 1760 -Produção de bens em larga escala; -Máquinas de Vapor; -Produtos industriais eram de origem natural, havia retorno quase total dos refugos ao ciclo da natureza; -Degradação natural. 25/3/2014 2 Após a 2º Guerra Mundial Desenvolvimento de novos produtos, que iriam provocar mudanças radicais na preservação ambiental: Catalisadores – são produtos que podem modificar ou acelerar um processo químico. Os primeiros foram utilizados para realizar a polimerização de hidrocarbonetos derivados do petróleo, como etileno e propileno. Assim surgem os “plásticos”, quimicamente inertes e de baixo custo, porém de difícil degradação natural. 25/3/2014 3 Interação Homem x Meio Ambiente 25/3/2014 4 Modelo de desenvolvimento adotado: ◦ A produção agrícola e industrial através de práticas inadequadas; ◦ Degradação dos recursos naturais; ◦ Cultura do consumismo; ◦ A busca do “desenvolvimento” a qualquer custo; ◦ Disparidades sociais; ◦ Conflitos mundiais; As principais causas dos problemas ambientais Desigualdade social: ◦ Países desenvolvidos: Consomem cerca de 70% energia, 75% dos metais e 85% da madeira Somente os EUA são responsáveis por 1/3 do total de CO2 produzido; Impactos ambientais causados pelo excesso de consumo As principais causas dos problemas ambientais - Além da alta tecnologia empregada na destruição - da falta de consciência do homem - da ganância desenfreada por lucros maiores * * Crescimento acelerado da população mundial: 1804 --------------- 1 bilhão 1924 --------------- 2 bilhões 1960 --------------- 3 bilhões 1974 --------------- 4 bilhões 1987 --------------- 5 bilhões 2000 --------------- 6 bilhões PREVISÃO 2100 --------- 10 bilhões de habitantes Alimentação ◦ 1,3 bilhão de pessoas não tem acesso à água potável; ◦ 1,1 bilhão de pessoas estão subnutridas; ◦ 70% da alimentação vêm de áreas irrigadas; Joseane V. Gulmine Poluição Toda alteração das propriedades naturais do meio ambiente que seja prejudicial à saúde, à segurança ou bem estar da população sujeita aos seus efeitos, causados por agente de qualquer espécie. A presença, o lançamento ou a liberação nas águas, ar ou no solo, de toda e qualquer matéria ou energia, com intensidade, qualidade, concentração ou com características em desacordo com os padrões de emissões e padrões de qualidade ou que possam tornar as águas, o ar ou o solo: Introdução em um sistema de agentes químicos, físicos ou biológicos em quantidade suficiente para provocar anomalias do ecossistema considerado ou a deterioração física de bens materiais. A POLUIÇÃO 25/3/2014 10 POLUIÇÃO X PRODUÇÃO 25/3/2014 12 É, fundamentalmente, uma manifestação do desperdício econômico. É o uso incompleto e sem proveito de recursos ou a queima de alguma coisa. A ocasião propícia para diminuir os custos com a eliminação da poluição pode parecer-se com qualquer coisa, menos com algo raro. Portanto, as empresas podem lucrar mais reduzindo a poluição. Michael Porter Resíduos : Materiais ou substâncias que num determinado tempo e espaço são descartados ou destinados ao descarte pelo seu responsável. A produção de resíduos pode representar, além de problemas ambientais, uma perda de matéria e energia. Ineficiência produtiva !! Poluição crônica local : Está associada com pequenas doses localizadas de poluentes, porém de modo continuado. Ex. lançamento contínuo de efluentes em uma lagoa ou no solo, exposição contínua a pequenas doses de radioatividade, etc.. Poluição crônica global : Se refere àquelas emissões contínuas cuja repercussão se dá muito além do ponto emissor. Por exemplo, emissão de gases a efeito estufa, gases que degradam a camada de ozônio, etc. Poluição acidental (ou aguda) : Emissão de uma grande dose de poluente em um curto intervalo de tempo. Ex, desastre com Petroleiros Contaminação : passagem de um poluente de um meio a outro (ar <=>água, água <=> sedimentos...) ou, em um mesmo meio, de um corpo a outro. Ex. Derramamento de produto químico no solo contaminando um aquífero. Bioacumulação (ou bioconcentração) : acumulação nos tecidos de organismos (absorção ou adsorsão) de substâncias diversas (naturais ou sintéticas). Ex. Acumulo de metais pesados nos tecidos; Bioindicadores: espécies bióticas para controle e indicação de características ambientais Ex. liquens indicadores de poluição de ar (alteração de cor de verde para alaranjado); Biodegradação : metabolização total ou parcial de diferentes substâncias químicas por microorganismos. Ex. Ação das bactérias na decomposição do lixo. Biorremediaçao: é o uso de microorganismos para decomposição de resíduos ambientais. Resíduos estes resistentes a biodegradação. Ex. Tratamento de solos contaminados com organoclorados. Três fatores para avaliar o poluente: natureza química, sua concentração e sua persistência no meio. Concentração: muitas vezes expressa em partes por milhão – 1 ppm – corresponde a 1 poluente por 1 milhao de partes de mistura gasosa, líquida ou sólida onde o poluente é encontrado; Persistência: é a medida do quanto tempo o poluente permanece no ar, água ou solo. Classificados em: - Poluentes degradáveis: são decompostos por processos naturais físicos, químicos ou biológicos; - Poluentes biodegradáveis: são poluentes químicos que os organismos vivos decompõe; Ex. Esgoto humano - Poluentes Persistentes: demoram décadas para se degradarem. Ex. DDT - Poluentes não degradáveis: não são decompostos por ação natural. Ex Metais pesados Diretos : a ação se dá diretamente sobre o alvo. Tóxicos agudos : exposição de um indivíduo ou meio a uma dose ou concentração elevada durante um curto período de tempo (em geral 24 h); Tóxicos crônicos : exposição de um indivíduo ou meio a uma dose ou concentração fraca durante um longo período de tempo (1 mês até a duração de várias gerações de animais); Estéticos; Indiretos : a ação não se dá diretamente sobre o alvo. Por exemplo, o lançamento de um efluente (ação) e os peixes de um lago (alvo). A morte destes pode ser dar não pela ação tóxica do efluente, mas por exemplo, pela diminuição do teor de O2, diminuição da luminosidade ou desequilíbrios interespécies. Doenças Associadas com Elementos Químicos Elemento Símbolo Peso Atômico Deficiência Excesso Chumbo Pb 207 Não essencial Anemia, deficiência desenvolvimento mental, Mercúrio Hg 201 Não essencial Parestesia, ataxia, disartria. cegueira Cádmio Cd 112 Não essencial Nefrite, doenças degenerativas dos ossos Arsênio As 75 Não essencial Efeito letal gastrointestinal , Ferro Fé 56 Anemia Hemocromatose Manganês Mn 55 Anomalia Esquelética Ataxia Anemia: deficiência de hemácias e hemoglobina no sangue; Parestesia: distúrbio neurológico; Ataxia: incapacidade de coordenação de movimentos; Disartria: dificuldade de articulação de palavras; Nefreite: inflamação no rim; Nanismo: hipodesenvolvimento; Hemocromatose: cirrose e diabetes MEIOS AFETADOS 25/3/2014 19 POLUIÇÃOD´ÁGUA POLUIÇÃO SOLO POLUIÇÃO AR • Poluição da água ou aquática; • Poluição do solo; • Poluição do ar ou atmosférica; Poluição sonora; Poluição visual; Poluição luminosa; Poluição radioativa; 25/3/2014 21 POLUIÇÃO D´ÁGUA O oceano Pacífico há uma enorme camada flutuante de plástico, que já é considerada a maior concentração de lixo do mundo, com cerca de 1000 km de extensão, vai da costa da Califórnia, atravessa o Havaí e chega a meio caminho do Japão e atinge uma profundidade de mais ou menos 10 metros. Principais poluentes aquáticos: u poluentes orgânicos biodegradáveis; u poluentes orgânicos persistente ; u metais; u nutrientes; u organismos patogênicos; u sólidos em suspensão; u calor; e u radioatividade. As águas subterrâneas, os rios, lagos e mares são o destino final de todo poluente solúvel lançado no ar e no solo. Indústrias: efluentes industriais – responsáveis pela maior e pior espécie de contaminação das águas. Descargas sem controle e falta de fiscalização. Esgoto Domestico: os resíduos fecais contêm restos orgânicos e bactérias coliformes. Tais poluentes causam distúrbios intestinais, diarréia e intoxicações. O grande acúmulo de restos orgânicos facilita a proliferação de bactérias aeróbias, que são consumidoras de oxigênio. Com o consumo do oxigênio, desenvolvem-se bactérias anaeróbias, produtos dos gases de putrefação, responsáveis pelo cheiro da água, e tóxicas para os seres vivos. Assim, a vida aquática se extingue. O índice médio de coleta de esgotos no País é de 69,7%, sendo que o tratamento atinge apenas 25%. ( Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental) Fertilizantes: usados na lavoura, quando arrastados pela água da chuva, podem poluir rios e lagos. Os nitratos e fosfato, favorecem a proliferação exagerada de algas, que podem cobrir completamente a superfície da água. Esse processo, denominado eutrofização, limita e inibe o desenvolvimento de outros organismos. Fenômeno Eutrofização Eutrofização acelerada é causada pelo aporte de fósforo que provém principalmente das seguintes fontes: esgotos domésticos; esgotos industriais; e fertilizantes agrícolas. Agrotóxicos: usados na lavoura, principalmente os organoclorados e os organofosforados, são muitos tóxicos. Os organismos aquáticos, desde os microscópios até as formas maiores, são afetados pelos inseticidas. Os que não morrem acumulam tais materiais; quando são comidos por outros, o efeitos tóxicos é transferido para organismos maiores. Peixes, aves e mamíferos sofrem os efeitos tóxicos dos inseticidas. No homem, a intoxicação provoca dores de cabeça, diarréias, sudorese, vômitos, dificuldades respiratórias, choque e morte. Detergentes: impedem a decantação e a deposição de sedimentos e, reduzem a tensão superficial, permitem a formação de espuma na superfície da água. Tal fato impede o desenvolvimento da vida aquática. Ácidos: principalmente o sulfúrico e o nítrico, acidificam a água de rios e lagos, comprometendo toda a vida aquática. Eles chegam até os rios e lagos com as chuvas ácidas, em conseqüência da poluição atmosférica por dióxidos de enxofre e óxido de nitrogênio. POLUIÇÃO DA ÁGUA Petróleo: polui a água do mar durante o transportes, pois ocorrem vazamentos e a limpeza dos petroleiros é feita no mar. Ele se espalha sobre a água, formando uma camada que impedi as trocas gasosas e a passagem da luz. Com isso, ocorrem os organismos componentes do plâncton; muitos peixes ficam com as brânquias obstruídas, o que os impedem de respirar; e as aves marinhas, com as penas lambuzando de petróleo, podem a capacidade de voar e de boiar, o que as condena à morte. Metais pesados: principalmente chumbo, mercúrio e cádmio, quando ingeridos com a água, causam problemas semelhantes ao que provoca quando inalados. O mercúrio, entretanto, torna-se mais tóxicos na água porque é convertido em dimetil-mercúrio é mais facilmente assimilável e fica depositado nos tecidos gordurosos dos animais. Tem, portanto, efeito acumulativo ao longo das cadeias alimentares. POLUIÇÃO DA ÁGUA Índice de qualidade ◦ Oxigênio dissolvido (OD) ◦ Demanda bioquímica de oxigênio (DBO) é a quantidade de oxigênio dissolvido na água para a decomposição da matéria orgânica. Ex Esgoto: em torno de 300mg/l ◦ Coliformes fecais ◦ Temperatura da água; ◦ pH da água ◦ Nitrogênio total ◦ Fósforo total ◦ Sólidos totais ◦ Turbidez ◦ Os parâmetros de lançamento variam em função da qualidade da água do corpo recptor; Auto-depuração da água A concentração de oxigênio dissolvido na água ocorre em função de: características do despejo; características do corpo de água; e produção de oxigênio. Conama 357: Classificação das águas e caracteristicas para lançamento de efluentes; • LEI 9433/ 97 – Política Nacional de Recursos Hídricos: relacionado com a gestão dos recursos hídricos; No Paraná, a Política Estadual de Recursos Hídricos foi instituída pela Lei nº 12.726/99 25/3/2014 31 POLUIÇÃO AR Caracteriza-se pela presença de gases tóxicos e partículas sólidas no ar. As principais causas desse fenômeno são a eliminação de resíduos por certos tipos de indústrias (siderúrgicas, petroquímicas, de cimento, etc.) e a queima de carvão e petróleo em usinas, automóveis). O ar poluído penetra nos pulmões, ocasionando o aparecimento de várias doenças, em especial do aparelho respiratório, como a bronquite crônica, a asma e até o câncer pulmonar. Principais fontes: - Industriais: combustão e sub produtos de processos. - Emissões Industriais - Urbano: Automovéis (combustão) POLUIÇÃO DO AR Classificação dos poluentes do ar: fig. 15.2 pag 398 Fontes: estacionária, móvel ou natural Poluentes primários: são emitidos diretamente na troposfera. Ex: NO, CO, SO2, CO2 Poluentes secundários: HNO3, H2SO4, O3; Tabela 15.1 – principais tipos de poluentes, origens e efeitos; POLUIÇÃO DO AR uGlobal – aquecimento global, destruição da camada de ozônio e chuva ácida. u Local – smog industrial, smog fotoquímico POLUIÇÃO DO AR Principais poluentes atmosféricos: u metais; u gás fluorídrico (HF); u amônia (NH3); u gás sulfídrico (H2S); u pesticidas e herbicidas; u substâncias radioativas; u calor; e u som. u monóxido de carbono (CO); u dióxido de carbono (CO2); u óxidos de enxofre (SO2 e SO3); u óxidos de nitrogênio (NOx); u hidrocarbonetos; u oxidantes fotoquímicos; u material particulado (MP); u asbestos (amianto); SMOG Fotoquímico – mistura de poluentes do ar formados pela reação de óxidos de nitrogênio com hidrocarnonetos voláteis sob influência da luz: COVs + NO + O2 + luz solar>>>>mistura de O3, HNO3, NO2 (ar marrom) compostos orgânicos Poluentes Primários >>>> Poluentes Secundários. Ex. emissões de vulcões, queima de combustíveis fósseis SMOG INDUSTRIAL – mistura de dióxido de enxofre, ácido sulfúrico e partículas sólidas SO2 + H2SO4 + partículas sólidas (fuligem, petróleo) >>>>partículas sólidas suspensas cor acinzentada. Ex. Grandes queimadas de petróleo ou materiais fósseis; Fatores que favorecem o efeito: urbanismo, colinas e montanhas, altas temperaturas e destilação atmosférica; Fatores que minimizam o efeito: chuva e neve, rajadas vindas do mar e ventos que podem dliluir os poluentes; redução de emissões com poluentesPOLUIÇÃO DO AR Deposição ácida: Chuva, neve, pó ou gás com pH inferior a 5,6: processo natural devido a presença de dióxido de enxofre (SO2) e óxidos de nitrogênio (NOx)na atmosfera. Os dois ácidos predominantes formados são ácido sulfúrico (H2SO4) e ácido nítrico (HNO3). Os ácidos são transportados pelas correntes de massa. Principais fontes: queima de carvão (geração de energia), caldeiras de minérios e industrias com eliminação de poluentes primários; Fig. 15.5 p. 405 Precipitação natural possui um pH em torno de 5,7. Algumas regiões dos EUA precipitação entre 4,4 e 4,7. A deposição ácida pode causar doenças respiratórias, danificar objetos metálicos, alterar floresta, sistemas aquáticos; Como minimizar o problema: substituição de fontes fósseis por fontes renováveis como eólica e hídrica,neutralização de lagos com calcário. Fig 15.8 pág. 407 POLUIÇÃO DO AR Aquecimento Global ◦Erupções vulcânicas, queimadas naturais. ◦Queima de combustíveis fósseis. ◦Decomposição anaeróbia da matéria orgânica em estações de tratamento de esgoto. POLUIÇÃO DO AR Atividade agropecuária Impacto no efeito estufa Plantio de arroz inundado emissão de CH4 Desmatamento e queimadas emissão de CO2 Reflorestamento de novas áreas fixação de CO2 Plantio direto retenção de C no solo Criação de ruminantes emissão de CH4 Poluição do ar interior Estudos apontam que a qualidade de ar interior pode ser até 18 vezes maior que ambiente externo. Poluição química e biológica; Principais poluentes: fumaça de cigarro, o formadeído (madeiras, estofados, isolamentos), gás rodônio (solos e pedras) e particulas finas; Sintomas: dor de cabeça, náusea, falta de ar, fadiga, irritabilidade, etc. Principais fontes: fig 15.9 pag. 408 POLUIÇÃO DO AR • Resolução SEMA 54, de 22 de dezembro de 2006 - Define critérios para o Controle da Qualidade do Ar como um dos instrumentos básicos da gestão ambiental para proteção da saúde e bem estar da população e melhoria da qualidade de vida, com o objetivo de permitir o desenvolvimento econômico e social do Estado de forma ambientalmente segura. I. padrões de emissão e critérios de atendimento para fontes industriais, comerciais e de serviços; II. padrões de condicionamento; III. metodologias a serem utilizadas para determinação de emissões. 25/3/2014 41 POLUIÇÃO SOLO POLUIÇÃO DO SOLO •Fertilizantes sintéticos. •Defensivos agrícolas – inseticidas, fungicidas, herbicidas, rodenticidas etc. •Salinização. •Centros urbanos – geração de resíduos sólidos – lixos “Descargas acidentais ou voluntárias de poluentes no solo e águas, deposição não controlada de produtos que podem ser resíduos perigosos, lixeiras e/ou aterros sanitários não controlados, deposições atmosféricas resultantes das várias atividades, etc. “ “O uso excessivo de fertilizantes gera um desequilíbrio ecológico. Os agentes decompositores não conseguem reciclá-la na mesma proporção em que são adicionados ao solo provocando eutrofização, bem como alterações características pelo decréscimo de matérias orgânicas e retenção de água.”
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