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08/08/2017 1 ENGENHARIA AMBIENTAL BÁSICA POLUIÇÃO E DEGRADAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA AMB - 110 Conceitos Básicos: BACIA HIDROGRÁFICA http://geoconceicao.blogspot.com.br/2011/08/bacias-hidrograficas-do-brasil.html Zuquette & Palma (2006) 08/08/2017 2 Conceitos Básicos: BACIA HIDROGRÁFICA http://www.aquafluxus.com.br/o-que-e-uma-bacia-hidrografica/ http://yrapiranga.blogspot.com.br/p/topologia.html Conceitos Básicos: BACIA HIDROGRÁFICA http://www.ufscar.br/hidro/site/2010/10/mapa-da-bacia-hidrografica-do-gregorio/ Tundisi et al. (2008) 08/08/2017 3 Conceitos Básicos: TIPOS DE LEITO http://www.rc.unesp.br/igce/aplicada/ead/interacao/inter11.html http://www.geneseo.edu/~gsci/photo_galleries/newzealand2009/pages/08%20Classic%20fluvial%20terraces,%20Castle%20Hill%20Basin.htm Conceitos Básicos: ÁGUA SUBTERRÂNEA Fonte: Karmann (2003) 08/08/2017 4 INTRODUÇÃO Ciclo Hidrológico: Precipitação; Interceptação; Evaporação; Infiltração; Transpiração; Escoamento Subsuperficial; Escoamento Subterrâneo; Escoamento Superficial. https://water.usgs.gov/edu/watercyclesummary.html INTRODUÇÃO Distribuição da Água no Planeta: https://water.usgs.gov/edu/watercyclesummary.html 08/08/2017 5 INTRODUÇÃO Distribuição da Água no Planeta: https://water.usgs.gov/edu/watercyclesummary.html INTRODUÇÃO Múltiplos Usos da Água: NecessidadeDisponibilidade Qualidade Poluição Conflitos pelo uso da água Estimativas OMS (Braga et al., 2005): 13.700 mortes/dias → Doenças de veiculação hídrica; > 50% → Crianças < 5 anos. Irrigação → ± 70% da água doce (Braga et al., 2005) 08/08/2017 6 INTRODUÇÃO Múltiplos Usos da Água: Abastecimento x Irrigação; Navegação x Geração de energia; Turismo x Geração de energia; Geração de energia x Irrigação; Etc. Conflitos pelo uso da água Navegação → Ausência de materiais flutuantes e materiais sedimentáveis (Assoreamento); Preservação de Comunidades Aquáticas → Nível adequado de O2, T, pH, nutrientes, etc. PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: http://educacao.uol.com.br/disciplinas/geografia/bacia-amazonica-maior-bacia-hidrografica-do-mundo.htm http://conflitosdaagua.blogspot.com.br/ 08/08/2017 7 PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: Fonte: http://www.snirh.gov.br/snirh/snirh-1/acesso-tematico/quantidade-de-agua PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: Fonte: http://www.snirh.gov.br/snirh/snirh-1/acesso-tematico/qualidade-da-agua 08/08/2017 8 PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: Fonte: http://www.snirh.gov.br/snirh/snirh-1/acesso-tematico/quantidade-de-agua PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: Fonte: http://www.snirh.gov.br/snirh/snirh-1/acesso-tematico/qualidade-da-agua 08/08/2017 9 PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: Fonte: http://www.snirh.gov.br/snirh/snirh-1/acesso-tematico/qualidade-da-agua INTRODUÇÃO Conflitos pelo Uso da Água: Bacia do rio Paraíba do Sul: Área → ±57.000 km2 (SP, MG, RJ); Existência de 180 municípios http://www.ceivap.org.br/downloads/mapa2.jpg Multiplicidade de problemas relacionados aos recursos hídricos. Acentuadas diferenças socioeconômicas Elevado número/diversidade de atividades produtivas Grande complexidade espacial Fonte: FUNDAÇÃO COPPETEC (http://www.hidro.ufrj.br/pgrh/pgrh-re-010-r0/volume3/pgrh-re-010-r0-vol3-cap4.pdf) 08/08/2017 10 INTRODUÇÃO Conflitos pelo Uso da Água: Bacia do rio Paraíba do Sul: Conflitos: I. Formas de uso que comprometem a disponibilidade hídrica para outros usos/usuários; II. Formas de uso que degradam a qualidade da água, comprometendo outros usos e a saúde pública. http://www.ceivap.org.br/downloads/mapa2.jpg Fonte: FUNDAÇÃO COPPETEC (http://www.hidro.ufrj.br/pgrh/pgrh-re-010-r0/volume3/pgrh-re-010-r0-vol3-cap4.pdf) INTRODUÇÃO Conflitos pelo Uso da Água: Conflitos na Zona Rural: Pará: Maior número de famílias envolvidas em conflitos nesse Período (69.302) → Construção da Hidrelétrica de Belo Monte. Minas Gerais: 26.179 famílias envolvidas, vem em terceiro lugar, praticamente todas em conflitos com Barragens e Açudes. N° de Conflitos pela Água Fonte: Malvezzi (2014) 08/08/2017 11 INTRODUÇÃO Conflitos pelo Uso da Água: Conflitos na Zona Rural: Fonte: Malvezzi (2014) Barramento/Desvio do curso d’água Construção de Hidrelétricas Destruição das Fontes Poluição das Águas INTRODUÇÃO Conflitos pelo Uso da Água: 12/08/2014 → 41 cidades, 15 em São Paulo e 25 no Rio registram falta de água; 02/11/2014 → Seca no Sudeste atinge 133 cidades e já afeta economia. Ao menos 61 cidades adotaram racionamento e 19 implantaram multas para inibir aumento do consumo; 31/01/2015 → Falta de água faz pelo menos 20 cidades do interior mineiro cancelarem o carnaval 2015; 15/02/2015 → Racionamento de água já afeta 142 municípios em 11 estados; 03/02/2015 → 32 cidades goianas com risco de faltar água; Etc. Fonte: Malvezzi (2014) http://exame.abril.com.br/brasil/brasil-vive-um-conflito-por-agua-a-cada-tres-dias/ 08/08/2017 12 POLUIÇÃO DA ÁGUA Principais Poluentes: Poluentes Orgânicos Biodegradaveis: Elevada Carga Orgânica – DBO Degradação Aeróbia → Pode ocasionar a redução do OD na água e a destruição de espécies aeróbias; Degradação Anaeróbia → Produção de metano e gás sulfídrico. Exemplo: Lançamento Inadequado de esgoto http://www.cidadessustentaveis.org.br/noticias/cresce-contaminacao-de-aquiferos-paulistas-por-infiltracao-de-esgoto-urbano Carga Pontual POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Principais Poluentes: Organismos Patogênicos: Doenças de veiculação hídrica: Atinge principalmente regiões menos desenvolvidas; Saneamento básico precário/inexistente; Bactérias: Leptospirose, febre tifoide, cólera, etc.; Vírus: hepatite Infecciosa e poliomielite; Protozoários: Amebíase e giardíase; Helmintos: Esquistossomose e ascaridíase. Exemplo: Lançamento Inadequado de esgoto http://sfb-br.org/esgoto.htm 08/08/2017 13 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Principais Poluentes: Poluentes Orgânicos Recalcitrantes → Petróleo Formação de Película superficial → Dificulta a troca de gases ar/água; Vedação dos estómatos das plantas; Impermeabilização das raízes das plantas; Vedação dos órgãos respiratórios dos animais; Presença de substâncias tóxicas. http://meioambiente.culturamix.com/poluicao/derramamento-de-oleo-nas-aguashttp://www.brummer.com.br/direito-ambiental/vazamento-de-petroleo-bate-record-no-golfo-do-mexico-veja-fotos/ POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Principais Poluentes: Metais: Bioacumulação/Biomagnificação; Potencial carcinogênico, mutagênico e teratogênico; Metais Tóxicos: As, Ba, Cd, Cr, Pb, Hg, etc.; Fonte: Atividades industriais, agrícolas, de mineração, etc.; Exemplo: Utilização do mercúrio no garimpo h tt p :/ /w w w .s ab er at u al iz ad o .c o m .b r/ 20 16 /0 7/ ev it e -u sa r- e- te r- em -c as a- te rm o m et ro s- d e. h tm l SedimentoÁgua METAIS https://i.ytimg.com/vi/7UYZWw_48Bw/hqdefault.jpg 08/08/2017 14 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Principais Poluentes: Nutrientes: N e P Proliferação de Algas; Redução do O.D. Fonte: Fertilizantes sintéticos, erosão do solos, detergentes (fosfato), lançamento de efluentes, drenagem urbana, etc. Consequência: Eutrofização https://ecoprofundo.wordpress.com/protistas-algas/ POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Eutrofização: Corresponde ao crescimento da vida vegetal aquática em função da disponibilidade de nutrientes. Processonatural (demorado) / Processo Antrópico (Acelerado); Eutrofização: Temperatura, Radiação Solar e Morfologia (Prof.: ↓) Nutrientes importantes: O, C, N, P, K, S, etc. → Crescimento limitado pela insuficiência; Fosforo (P): É o elemento limitante na maioria dos ecossistemas; Processo Natural → Desgastes das rochas Processo acelerado → Esgotos domésticos, industriais e fertilizantes agrícolas. Eutrofização Acelerada ou Cultural Regiões Tropicais possuem maior tendência à eutrofização 08/08/2017 15 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Eutrofização: Excesso de Nutrientes Aumento da Biomassa Vegetal Diminuição do O.D. Morte de organismos sensíveis Predomínio de condições anaeróbia Ocorrência de uma faixa superficial de algas Efluentes Urbanos Efluentes Industriais Fertilizantes http://cidadania-ambiental-participacao.blogspot.com.br/ http://cidadania-ambiental-participacao.blogspot.com.br/ POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Eutrofização: Níveis de Trofia de Corpos d’ Água: Oligotrófico: Lagos claros, com baixa produtividade, normalmente saturado de OD. Concentração de P < 10 – 20mg/l. Mesotrófico: Produtividade intermediária, com OD abaixo da saturação na camada inferior. Concentração: 10 < P < 50 mg/l. Eutrófico: Produtividade elevada, normalmente supersaturado de OD na camada superior e abaixo da saturação à completa ausência de OD na camada inferior. Concentração: 25 < P < 100 mg/l. Problemas estéticos; Toxidade das algas; Mortalidade de peixes; Maior dificuldade e elevação dos custos de tratamento; Problemas de abastecimento de águas industriais; Redução da navegação e capacidade de transporte; Desaparecimento gradual e generalizado do lago. Consequências 08/08/2017 16 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Principais Poluentes: Sólidos em Suspensão: Eleva a Turbidez da Água → Diminuição da transparência; Reduz a taxa de fotossíntese; Prejudica a procura de alimentos: Deposição no leito (fundo): Pode trazer elementos tóxicos: http://g1.globo.com/espirito-santo/noticia/2015/11/baixo-guandu-es-suspende-captacao-da-agua-do-rio-doce.html Desequilíbrio da cadeia alimentar Prejudica espécies bentônicas e a reprodução de peixes Ex.: Metais Pesados POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Principais Poluentes: Calor: Afeta as características físicas, químicas e biológicas; Altera a cinética das reações químicas; Favorece o desenvolvimento de seres termófilos; Fonte: Efluentes Aquecidos – Ex.: Termoelétricas https://i0.wp.com/bioblog.com.br/wp-content/uploads/2017/01/como-funciona-uma-termoeletrica.png?w=640 Altera a solubilidade dos Gases Diminuição do OD Migração de Peixes / Bloqueio das Migrações 08/08/2017 17 PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: Fundamentos: I. A água é um bem de domínio público; II. A água é um recurso natural limitado, dotado de valor econômico; III. Em situações de escassez, o uso prioritário dos recursos hídricos é o consumo humano e a dessedentação de animais; IV. A gestão dos recursos hídricos deve sempre proporcionar o uso múltiplo das águas; V. A bacia hidrográfica é a unidade territorial para implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos e atuação do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos; VI. A gestão dos recursos hídricos deve ser descentralizada e contar com a participação do Poder Público, dos usuários e das comunidades. Lei nº 9.433/1997 Objetivo: Assegurar à atual e às futuras gerações água em quantidade e qualidade, promover a utilização racional e integrada dos recursos hídricos, bem como praticar a prevenção e a defesa contra eventos hidrológicos críticos. PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: Instrumentos da Política Nacional de Recursos Hídricos: I. Planos de Recursos Hídricos; II. Enquadramento dos corpos de água em classes, segundo os usos preponderantes da água; III. Outorga dos direitos de uso de recursos hídricos; IV. Cobrança pelo uso de recursos hídricos; V. O Sistema de Informações sobre Recursos Hídricos. Lei nº 9.433/1997 08/08/2017 18 PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: Planos de Recursos Hídricos: Visam fundamentar e orientar a implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos. Lei nº 9.433/1997 Planos Diretores – “Planos de Bacias” Gerenciamento dos Recursos Hídricos http://geoconceicao.blogspot.com.br/2011/08/bacias-hidrograficas-do-brasil.html PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: Planos de Recursos Hídricos: Diagnóstico da situação atual dos recursos hídricos; Análise de alternativas de crescimento demográfico, de evolução de atividades produtivas e de modificações dos padrões de ocupação do solo; Balanço entre disponibilidades e demandas futuras dos recursos hídricos, em quantidade e qualidade, com identificação de conflitos potenciais; Metas de racionalização de uso, aumento da quantidade e melhoria da qualidade dos recursos hídricos disponíveis; Prioridades para outorga de direitos de uso de recursos hídricos; Diretrizes e critérios para a cobrança pelo uso dos recursos hídricos; Propostas para a criação de áreas sujeitas a restrição de uso, com vistas à proteção dos recursos hídricos. (...) Lei nº 9.433/1997 C o n te ú d o M ín im o 08/08/2017 19 PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: Enquadramento dos cursos de água: Estabelece o nível de qualidade a ser alcançado ou mantido ao longo do tempo. Instrumento de Planejamento Objetivos: I. Assegurar às águas qualidade compatível com os usos mais exigentes a que forem destinadas; II. Diminuir os custos de combate à poluição das águas, mediante ações preventivas permanentes. Lei nº 9.433/1997 Usos Preponderantes da Água “Deve tomar como base os níveis de qualidade que deveriam possuir ou ser mantidos para atender às necessidades estabelecidas pela sociedade e não apenas a condição atual do corpo d’água em questão” POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Padrões de Qualidade da Água: Resolução Conama 357/2005: Estabelece as classes de qualidade para as águas doces, salobras e salinas. http://portalpnqa.ana.gov.br/enquadramento-bases-conceituais.aspx Enquadramento dos Cursos de Água em Classes: Estabelece o nível de qualidade a ser alcançado ou mantido ao longo do tempo. Visa garantir padrões de qualidade da água compatíveis com os usos atuais e/ou futuros; Qualidade da água x cargas poluidoras x custos para redução da poluição. Diminuir os custos de combate à poluição das águas Qualidade compatível com os usos 08/08/2017 20 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS P ad rõ e s d e Q u al id ad e d a Á gu a: R e so lu çã o C o n am a 3 5 7 /2 0 0 5 : Á gu as D o ce s – Sa lin id ad e ≤ 0 ,5 % http://portalpnqa.ana.gov.br/enquadramento-bases-conceituais.aspx POLUIÇÃO DAS ÁGUAS P ad rõ es d e Q u al id ad e d a Á gu a: R e so lu çã o C o n am a 3 5 7 /2 0 0 5 : Á gu as Sa lo b ra s – 0 ,5 < Sa l. < 3 0 % http://portalpnqa.ana.gov.br/enquadramento-bases-conceituais.aspx 08/08/2017 21 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS P ad rõ e s d e Q u al id ad e d a Á gu a: R e so lu çã o C o n am a 3 5 7 /2 0 0 5 : Á gu as Sa lin as – Sa l. ≥ 3 0 % http://portalpnqa.ana.gov.br/enquadramento-bases-conceituais.aspx POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Padrões de Qualidade da Água: Resolução Conama 357/2005: Águas Doces / Classe 1 - Exemplos: 08/08/2017 22 PNRH Política Nacionalde Recursos Hídricos: Enquadramento dos cursos de água: Lei nº 9.433/1997 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Padrões de Lançamento de Efluentes: Resolução Conama 430/2011: Dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes Os efluentes não poderão conferir ao corpo receptor características de qualidade em desacordo com seu enquadramento. Classe Especial: É vedado o lançamento de efluentes ou disposição de resíduos, mesmo que tratados. O lançamento de efluentes em corpos de água não poderá exceder as condições e padrões de qualidade de água estabelecidos para as respectivas classes. Nas águas de classe especial deverão ser mantidas as condições naturais do corpo de água (Conama 357/2005). 08/08/2017 23 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Padrões de Lançamento de Efluentes: Resolução Conama 430/2011: Dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes Vazão do Corpo Receptor < Vazão de Referência: O órgão ambiental competente pode estabelecer restrições e medidas adicionais, de caráter excepcional e temporário, aos lançamentos de efluentes que possam, dentre outras consequências: I. Acarretar efeitos tóxicos agudos ou crônicos em organismos aquáticos; ou II. Inviabilizar o abastecimento das populações. PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: Outorga dos direitos de uso de recursos hídricos: Objetivos: Assegurar o controle quantitativo e qualitativo dos usos da água e o efetivo exercício dos direitos de acesso à água. Derivação ou captação de parcela da água existente em um corpo de água para consumo final, inclusive abastecimento público, ou insumo de processo produtivo; Extração de água de aquífero subterrâneo para consumo final ou insumo de processo produtivo; Lançamento em corpo de água de esgotos e demais resíduos líquidos ou gasosos, tratados ou não, com o fim de sua diluição, transporte ou disposição final; Aproveitamento dos potenciais hidrelétricos; Outros usos que alterem o regime, a quantidade ou a qualidade da água existente em um corpo de água. Lei nº 9.433/1997 O u to rg a d o s D ir e it o s Toda outorga estará condicionada às prioridades de uso estabelecidas nos Planos de Recursos Hídricos e deverá respeitar a classe em que o corpo de água estiver enquadrado 08/08/2017 24 PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: Outorga dos direitos de uso de recursos hídricos: Lei nº 9.433/1997htt p :/ /w w w .c la ss if ic ad o sa gr ic o la s. co m .b r/ p ro du to s/ se rv ic o s/ o fe re co /o u to rg a- d e- ag u a h tt p :/ /d iv u lg ap ia u i.c o m .b r/ p o rt al /e st u d o -c o n fi rm a- im p ac to s- d a- m in er ac ao -p ai s/ http://www.portafolio.co/negocios/empresas/sector-bebidas-protagonista-repunte-industrial-492715 PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: Outorga dos direitos de uso de recursos hídricos: Suspensão do Outorga: Não cumprimento pelo outorgado dos termos da outorga; Ausência de uso por três anos consecutivos; Necessidade premente de água para atender a situações de calamidade, inclusive as decorrentes de condições climáticas adversas; Necessidade de se prevenir ou reverter grave degradação ambiental; Necessidade de se atender a usos prioritários, de interesse coletivo, para os quais não se disponha de fontes alternativas; Necessidade de serem mantidas as características de navegabilidade do corpo de água. Lei nº 9.433/1997 08/08/2017 25 PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: Outorga dos direitos de uso de recursos hídricos: Lei nº 9.433/1997 PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: Cobrança pelo uso de recursos hídricos: Reconhece a água como bem econômico e da ao usuário uma indicação de seu real valor; Incentivar a racionalização do uso da água; Permite a obtenção de recursos financeiros. Serão cobrados os usos de recursos hídricos sujeitos a outorga Lei nº 9.433/1997 Os valores arrecadados serão aplicados prioritariamente na bacia hidrográfica em que foram gerados. Ex: financiamento de estudos, programas, projetos e obras incluídos nos Planos de Recursos Hídricos 08/08/2017 26 PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: Cobrança pelo uso de recursos hídricos: Lei nº 9.433/1997 PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: Sistema de Informações sobre Recursos Hídricos: É um sistema de coleta, tratamento, armazenamento e recuperação de informações sobre recursos hídricos e fatores intervenientes em sua gestão. O acesso aos dados e informações é garantido à toda a sociedade. Lei nº 9.433/1997 Reunir, dar consistência e divulgar os dados e informações sobre a situação qualitativa e quantitativa dos recursos hídricos no Brasil; Atualizar permanentemente as informações sobre disponibilidade e demanda de recursos hídricos em todo o território nacional; Fornecer subsídios para a elaboração dos Planos de Recursos Hídricos. Objetivos 08/08/2017 27 PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos - SINGREH: Conselho Nacional de Recursos Hídricos – CNRH: Órgão superior deliberativo e normativo. Agência Nacional de Águas - ANA: Implementa o Sistema Nacional de Recursos Hídricos, outorga e fiscaliza o uso de recursos hídricos de domínio da União. Conselhos de Recursos Hídricos estaduais – CERH: Órgão estadual deliberativo e normativo. Comitês de Bacia Hidrográfica: Órgão formado por representantes da sociedade civil e do governo, onde são tomadas as decisões referentes à bacia hidrográfica onde atua. Agências de Água: Escritórios técnicos dos comitês de Bacia. Os órgãos dos poderes públicos federal, estaduais, do Distrito Federal e municipais cujas competências se relacionem com a gestão de recursos hídricos: Ex: IGAM - MG Lei nº 9.433/1997 PNRH Política Nacional de Recursos Hídricos: Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos - SINGREH: Objetivos: I. Coordenar a gestão integrada das águas; II. Arbitrar administrativamente os conflitos relacionados com os recursos hídricos; III. Implementar a Política Nacional de Recursos Hídricos; IV. Planejar, regular e controlar o uso, a preservação e a recuperação dos recursos hídricos; V. Promover a cobrança pelo uso de recursos hídricos. Lei nº 9.433/1997 08/08/2017 28 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Índice de Qualidade das Águas - IQA: Instrumento desenvolvido para avaliar a qualidade da água bruta → Foco no abastecimento público (após tratamento); É calculado pelo produto ponderado das qualidades de água correspondentes a nove parâmetros: 𝐼𝑄𝐴 = 𝑖=1 𝑛 𝑞𝑖 𝑤𝑖 IQA - Índice de Qualidade das Águas (0 – 100); qi - Qualidade do parâmetro i (0 – 100); wi - Peso correspondente parâmetro i (0 - 1) → “Importância”. Parâmetro de Qualidade Peso (w) Oxigênio Dissolvido 0,17 Coliformes Termotolerantes 0,15 pH 0,12 DBO5,20 0,10 Temperatura da Água 0,10 Nitrogênio Total 0,10 Fósforo Total 0,10 Turbidez 0,08 Resíduo Total 0,08 IQA - SP h tt p :/ /a gu as in te ri o re s. ce te sb .s p .g ov .b r/ w p -c o n te n t/ u p lo ad s/ si te s/ 32 /2 01 3/ 11 /0 2. p d f POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Índice de Qualidade das Águas - IQA: Parâmetro: Oxigênio Dissolvido (OD): Vital para a preservação da vida aquática → Respiração; Águas Poluídas por esgotos: Elevada Carga Orgânica Degradação Biológica Redução do OD da Água Morte de Peixes http://aguasinteriores.cetesb.sp.gov.br/wp-content/uploads/sites/32/2013/11/02.pdfFonte: ANA - http://portalpnqa.ana.gov.br/indicadores-indice-aguas.aspx#_ftn6 08/08/2017 29 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Índice de Qualidade das Águas - IQA: Parâmetro: Coliformes Termotolerantes: Ocorrem no trato intestinal de animais de sangue quente; Não são patogênicas → Indicam a possibilidade da existência de microrganismos patogênicos; São indicadoras de poluição por esgotos domésticos http://aguasinteriores.cetesb.sp.gov.br/wp-content/uploads/sites/32/2013/11/02.pdf Fonte: ANA - http://portalpnqa.ana.gov.br/indicadores-indice-aguas.aspx#_ftn6 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Índice de Qualidade das Águas - IQA: Parâmetro: pH: pH podem mobilizar substâncias tóxicas (metais pesados); pH afeta o metabolismo de várias espécies aquáticas; Proteção das Comunidades Aquáticas → pH: 6 – 9 (Conama 357/2005) http://aguasinteriores.cetesb.sp.gov.br/wp-content/uploads/sites/32/2013/11/02.pdf Fonte: ANA - http://portalpnqa.ana.gov.br/indicadores-indice-aguas.aspx#_ftn6 08/08/2017 30 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Índice de Qualidade das Águas - IQA: Parâmetro: Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5,20): DBO - Quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica presente na água através da decomposição microbiana aeróbia DBO5,20 – 5 dias; 20°C ↑DBO ↓ OD Morte de Peixes http://aguasinteriores.cetesb.sp.gov.br/wp-content/uploads/sites/32/2013/11/02.pdf Fonte: ANA - http://portalpnqa.ana.gov.br/indicadores-indice-aguas.aspx#_ftn6 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Índice de Qualidade das Águas - IQA: Parâmetro: Temperatura: Efluentes com altas temperaturas podem causar impactos significativos nos corpos d’água. Organismos aquáticos são afetados: T > limites de tolerância térmica; Impactos sobre seu crescimento e reprodução http://aguasinteriores.cetesb.sp.gov.br/wp-content/uploads/sites/32/2013/11/02.pdf Fonte: ANA - http://portalpnqa.ana.gov.br/indicadores-indice-aguas.aspx#_ftn6 08/08/2017 31 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Índice de Qualidade das Águas - IQA: Parâmetro: Nitrogênio Total: N → Nutriente → Processos Biológicos → Crescimento Excessivo das Algas; Formas: N Orgânico, N amoniacal (NH3 ; NH4 +), nitrito (NO2 -) e nitrato (NO3 -). Fontes Pontuais: Esgotos sanitários e efluentes industriais; Fontes Difusas: Áreas Agrícolas (Fertilizantes) e drenagem urbana. http://aguasinteriores.cetesb.sp.gov.br/wp-content/uploads/sites/32/2013/11/02.pdf Nitratos são tóxicos aos seres humanos Metahemoglobinemia Infantil → Pode ser letal para crianças Fonte: ANA - http://portalpnqa.ana.gov.br/indicadores-indice-aguas.aspx#_ftn6 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Índice de Qualidade das Águas - IQA: Parâmetro: Fósforo Total: P → Nutriente → Processos Biológicos → Crescimento Excessivo das Algas; Fontes Pontuais: Esgotos sanitários: detergentes fosfatados e matéria fecal; Efluentes industriais: Fertilizantes, alimentícias, laticínios, frigoríficos e abatedouros; Fontes Difusas: Áreas Agrícolas (Fertilizantes) e drenagem urbana. http://aguasinteriores.cetesb.sp.gov.br/wp-content/uploads/sites/32/2013/11/02.pdf Fonte: ANA - http://portalpnqa.ana.gov.br/indicadores-indice-aguas.aspx#_ftn6 08/08/2017 32 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Índice de Qualidade das Águas - IQA: Parâmetro: Turbidez: Propriedade ótica relacionada ao grau de atenuação (absorção e espalhamento) que um feixe de luz sofre ao atravessar a água. Elevada turbidez: Afeta a preservação dos organismos aquáticos, o uso industrial, as atividades de recreação e eleva os custos de tratamento (coagulantes); Fontes: Erosão dos solos, atividades de mineração, efluentes industriais e esgotos; http://aguasinteriores.cetesb.sp.gov.br/wp-content/uploads/sites/32/2013/11/02.pdf Fonte: ANA - http://portalpnqa.ana.gov.br/indicadores-indice-aguas.aspx#_ftn6 Sólidos em Suspensão: Silte, Areia, Argila, Algas, Detritos, Etc. POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Índice de Qualidade das Águas - IQA: Parâmetro: Turbidez: http://cartazdacidade.com.br/noticias/3920,turbidez-n-o-compromete-qualidade-da-gua-fornecida-pelo-saae.html http://www.em.com.br/app/noticia/gerais/2015/11/27/interna_gerais,712035/poluicao-sem-consenso.shtml 08/08/2017 33 PO LU IÇ Ã O D A S Á G U A S Pa râ m et ro :T u rb id ez : http://www.igam.mg.gov.br/images/stories/mapoteca/Mapas/PNG/do6-rio-manhuacu.png http://www.em.com.br/app/noticia/gerais/2015/11/2 7/interna_gerais,712035/poluicao-sem-consenso.shtml POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Índice de Qualidade das Águas - IQA: Parâmetro: Turbidez: 08/08/2017 34 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Índice de Qualidade das Águas - IQA: Parâmetro: Resíduo Total: Matéria que permanece após a evaporação ou secagem da amostra de água (tempo e temperatura). Problema: Consequências: http://aguasinteriores.cetesb.sp.gov.br/wp-content/uploads/sites/32/2013/11/02.pdf Fonte: ANA - http://portalpnqa.ana.gov.br/indicadores-indice-aguas.aspx#_ftn6 Deposição de resíduos sólidos nos leitos dos corpos d’água Assoreamento: Navegação, enchente, danos à vida aquática POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Índice de Qualidade das Águas - IQA: Análise dos Resultados: IQA AL, MG, MT, PR, RJ, RN, RS IQA BA, CE, ES, GO, MS, PB, PE, SP Categoria 91-100 80-100 Ótima 71-90 52-79 Boa 51-70 37-51 Razoável 26-50 20-36 Ruim 0-25 0-19 Péssima http://portalpnqa.ana.gov.br/indicadores-indice-aguas.aspx#_ftn3 Fonte: ANA - http://portalpnqa.ana.gov.br/indicadores-indice-aguas.aspx#_ftn6 08/08/2017 35 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos: Objetivos: Fonte: MC/SNSA (org.) (2008) POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento: Tratamento Preliminar: Objetiva a remoção de sólidos grosseiros e areia – Predomínio de mecanismos físicos; Tratamento Primário: Objetiva a remoção de sólidos sedimentáveis, e, em decorrência, parte da M.O. - Predomínio de mecanismos físicos; Tratamento Secundário: Objetiva a remoção da M.O. e eventualmente nutrientes - Predomínio de mecanismos Biológicos; Tratamento Terciário: Objetiva a remoção de poluentes específicos (tóxicos ou não biodegradáveis) ou a remoção complementar dos poluentes não suficientemente removidos no tratamento secundário. Fonte: Von Sperling (2005) 08/08/2017 36 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Preliminar: Objetiva: Remoção de sólidos grosseiros e areia; Mecanismos físicos: Grades; Desarenadores; Medidores de Vazão; Fonte: Von Sperling (2005) Proteção de bombas e tubulações; Proteção das unidades de tratamento subsequentes; Proteção dos corpos receptores. MC/SNSA (org.) (2008) Calha Parshall POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Preliminar: Grades: Remoção dos Sólidos Grosseiros Grades Grossas, médias e Finas Remoção manual ou mecanizada dos sólidos retidos. Fonte: Von Sperling (2005) Grade fina de limpeza mecanizada MC/SNSA (org.) (2008) Grade grossa de limpeza manual M C /S N SA ( o rg .) (2 00 8) http://saneamento.com.br/portal/tratamento-de-esgoto/fluxograma 08/08/2017 37 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Preliminar: Desarenadores: Remoção da areia Processo: Sedimentação – Maior dimensão e densidade; Sedimentam no fundo tanque → M.O. em suspensão; Remoção manual ou mecanizada dos sólidos sedimentados. Fonte: Von Sperling (2005) Caixa de areia de limpeza manual M C /S N SA ( o rg .) (2 00 8) Desarenador de limpeza mecanizadaMC/SNSA (org.) (2008) http://saneamento.com.br/portal/tratamento-de-esgoto/fluxograma POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Primário: Objetiva: Remoção de Sólidos Sedimentáveis e Flutuantes; Sólidos em suspensão não grosseiros → Tratamento Primário (Sedimentação); Parte significativa desses sólidos é compreendida por M.O. em suspensão; Materiais Flutuantes (óleos, graxas - ρ < ρw) → Sobem e são coletados e removidos do tanque; A eficiência pode ser elevada em função da adição de agentes coagulantes (Ex.: Sulfato de Alumínio); Mecanismos físicos: Decantadores (Lodo Primário): Fonte: Von Sperling (2005) Tratamento Primário Decantadores Sólidos em Suspensão DBO 60 a 70% 25 a 35% 08/08/2017 38 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Primário: Decantadores: Fonte: Von Sperling (2005) POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Primário: Decantadores: http://residuosagroindustriais.blogspot.com.br/ http://www.procesosautomecanizados.com/index.php?pag=producto&id=140&c%5B%5D=156 http://www.dagaequipment.com/products/puentes/puente-decantador---circular.html 08/08/2017 39 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Primário: Tanque Séptico: Utilizados em pequenas comunidades; É uma forma de tratamento Primário; São basicamente decantadores; ABNT (1993) - NBR 7229Estabilização (alguns meses) do Lodo em condições anaeróbias POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Secundário: Objetiva: Remoção da Matéria Orgânica; Inclui o tratamento Preliminar anterior; Pode ou não incluir tratamento Primário; Mecanismos Biológicos: Lagoas de estabilização e variantes; Disposição sobre o Solo; Reatores Aeróbios; Lodos Ativados e Variantes; Reatores aeróbios com biofilmes, Fonte: Von Sperling (2005) Matéria Orgânica Bactérias Bactérias Água + CO2 Condições Aeróbias Água + CO2 + CH4 Condições Anaeróbias ou 08/08/2017 40 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Secundário: Lagoas de Estabilização e Variantes: Fonte: Von Sperling (2005) Lagoas Facultativas DBO Particulada – Sedimenta → Decomposição anaeróbia; DBO Solúvel/Finamente particulada – Não Sedimenta → Decomposição aeróbia; Energia Luminosa → Elevada radiação solar e baixa nebulosidade; Fotossíntese dependente da Radiação solar → Grandes áreas (Prof. Típica: 1,5 a 2,0 m); Processo natural →Elevado Período de detenção (> 20 dias). MC/SNSA (org.) (2008) MC/SNSA (org.) (2008) POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Secundário: Lagoas de Estabilização e Variantes: Fonte: Von Sperling (2005) Lagoas Anaeróbias - Facultativas 1 Lagoa anaeróbia → Menor e mais profunda (Prof. 4,0 a 5,0 m) (Eficiência de remoção da DBO: 50 a 70%); 1 Lagoa Facultativa → Recebe apenas 30 a 50% da carga → Apresentação dimensões menores; Composição: 1 Lagoa anaeróbia + 1 Lagoa Facultativa → 1/3 do tamanho de uma lagoa facultativa única; Pode causar odores se mal operada (lagoa anaeróbia – gás sulfídrico) → Localização afastada de residências. MC/SNSA (org.) (2008) 08/08/2017 41 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Secundário: Lagoas de Estabilização e Variantes: Fonte: Von Sperling (2005) Lagoas Anaeróbias - Facultativas MC/SNSA (org.) (2008) POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Secundário: Lagoas de Estabilização e Variantes: Fonte: Von Sperling (2005) Lagoas Aerada Facultativas Lagoa facultativa de menor dimensão → Predominantemente Aeróbia → Aeradores; Maior introdução de oxigênio → Decomposição acelerada da M.O. (Menor tempo de detenção – 5 a 10 dias); Oxigenação não é suficiente para manter sólidos em suspenção. MC/SNSA (org.) (2008) MC/SNSA (org.) (2008) 08/08/2017 42 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Secundário: Lagoas de Estabilização e Variantes: Fonte: Von Sperling (2005) Lagoas de Maturação Possibilitam o polimento do efluente → Remoção de organismos patogênicos (Desinfecção); São rasas (< 1m) → Radiação Solar (UV), Elevação do OD (favorecimento aeróbio), Elevação do pH (> 8,5); http://www.caern.rn.gov.br/Conteudo.asp?TRAN=ITEM&TARG=12037&ACT=null&PAGE=0&PARM=null&LBL=null POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Secundário: Disposição do Efluente no Solo: É dependente das características dos solos, condições climáticas, cobertura vegetal, etc. Mecanismos de ordem física → Sedimentação, filtração, radiação, volatilização, etc.; Mecanismos de ordem Química → Oxidação, precipitação, adsorção, troca iônica, etc.; Mecanismos de ordem Biológica → Biodegradação; Fonte: Von Sperling (2005) Infiltração Lenta (Irrigação); Infiltração Rápida (Percolação); Infiltração Subsuperficial; Escoamento Superficial; Técnicas Comumente empregadas: 08/08/2017 43 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Secundário: Disposição do Efluente no Solo: Fonte: Von Sperling (2005) 1. Remoção de Nutrientes (N e P); 2. Filtração (Meio Poroso); 3. Filtração (Meio Poroso) - Tanques Sépticos; 4. Remoção de nutrientes e retenção de sólidos. Fertirrigação 1 2 3 4 MC/SNSA (org.) (2008) MC/SNSA (org.) (2008) POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Secundário: Tratamento Anaeróbio: Fonte: Von Sperling (2005) Reator anaeróbio de manta de Lodo – RAFA ou UASB: Biomassa cresce dispersa no meio → Formação de grânulos (aglutinação da Biomassa); Processo anaeróbio → Formação de Gases (CO2 e CH4) → Reaproveitamento ou Queima; Fluxo Ascendente e elevada concentração de biomassa → Baixo tempo de detenção (6 a 10h). MC/SNSA (org.) (2008) 08/08/2017 44 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Secundário: Tratamento Anaeróbio: Fonte: Von Sperling (2005) Reator anaeróbio de manta de Lodo – UASB: MC/SNSA (org.) (2008) MC/SNSA (org.) (2008) M C /S N SA ( o rg .) (2 00 8) POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Secundário: Sistema de Lodos Ativados e Variantes: Fonte: Von Sperling (2005) Lodo Ativado Convencional Promove a recirculação dos sólidos (biomassa) da unidade de decantação para a unidade de aeração; Aeração é responsável pela introdução de O2 e pela suspensão da biomassa; Elevada concentração de sólidos em suspensão no tanque de aeração → Reduzido tempo de detenção (6 a 8 horas); Ocupa áreas reduzidas e tem elevada eficiência de remoção da DBO. MC/SNSA (org.) (2008) Von Sperling (2005) 08/08/2017 45 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Secundário: Reatores aeróbios com Biofilmes: Fonte: Von Sperling (2005) Filtro Biológico de Baixa Carga Biomassa cresce aderida em um meio suporte (Britas, pedras, materiais plásticos, etc.); O esgoto é aplicado na forma de gotas ou jatos → Percolam o meio onde as bactérias estão aderidas; Sistema aeróbio → Espaços vazios entre o materialsuporte; Crescimento da biomassa → Diminuição do espaço vazio → Maior velocidade de escoamento → Remoção do Lodo; Lodo desalojado (controle bacteriano) → Deve ser coletado no decantador secundário MC/SNSA (org.) (2008) POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Níveis de Tratamento - Tratamento Secundário: Reatores aeróbios com Biofilmes: Fonte: Von Sperling (2005) Filtro Biológico de Baixa Carga http://www.saneamento.poli.ufrj.br/site/g eral_imagens/img_filtro_biologico_004.jpg MC/SNSA (org.) (2008) http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/10765 08/08/2017 46 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Domésticos : Fonte: Von Sperling (2005) POLUIÇÃO DAS ÁGUAS EXEMPLOS: Cervejaria: ◦ DBO = 1000 a 2000mg/l ◦ DBO/DQO = 2 ◦ pH = 6,4 a 7,5 ◦ Sólidos em Suspensão Curtume: ◦ DBO = 1000 a 1500mg/l ◦ Sulfetos e Cromo EXEMPLOS: Galvanoplastia: Cr+6 Cd, Cu, Zn, Ni, Etc. Refino de Petróleo: Óleos Emulsionados, Fenóis Cianetos DBO = 10 a 30 mg/l Águas Salinas Podem diferir dos efluentes Domésticos. Agentes Químicos Substancias Tóxicas Efluentes Industriais 08/08/2017 47 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Industriais: Exemplos - Neutralização: Ajustar o pH a um valor aceitável; Reduzir ou eliminar a reatividade e corrosividade do efluente ÁCIDO + BASE SAL + ÁGUA Diminuir o pH Elevar o pH DAM (Caldas/MG) Mello et al. (2014) POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Industriais: Exemplos - Neutralização: Ajustar o pH a um valor aceitável; Tratamento: Canais Abertos com Calcário Brita de CalcárioRecoberta por Óxidos de Fe Mello et al. (2014) Pirita 08/08/2017 48 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Industriais: Exemplos - Precipitação Química: POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Industriais: Exemplos - Reações de Oxirredução: Diminui a toxidade do efluente; É inespecífico. Principais Agentes Oxidantes Mierzwa & Hespanhol (2006) 08/08/2017 49 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Tratamento dos Efluentes Industriais: Exemplos - Reações de Oxirredução: Diminui a toxidade do efluente; É inespecífico. Principais Agentes Redutores Mierzwa & Hespanhol (2006)
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