Geologia Ambiental (GEOa) Apontamentos

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UEM-Geologia Ambiental(GEOa)-6o Semestre-3o Ano. Luis D. Luis
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Geologia Ambiental (GEOa)
 
Luís D. Luís 
MSc Loughborough University, UK
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1. Introdução! 
Existe uma só terra com 4,5 biliões de anos e a vida é um bilião de anos mais jovem.
Composição: substancias simples e compostas, sólidas, liquidas e gasosas
Substancias não se formam nem se destroem, mas estam num ciclo.
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1. Introdução. Cont.
Num estado e local: algumas substancias são benéficas, noutro estado perigosas.
Processos: desde aquecimento e erosão dos solos, deslizamento e avalanches, ventos, etc.
Alguns processos são acelerados pelo e outros perigam a vida do homem
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1.1. A sobrevivência do homem!
Depende dos recursos naturais disponíveis (solos, rochas, minerais).
 Os resíduos depositados no ambiente perigando a continuidade de uso e a saúde do homem.
Há 2 a 4 milhões de anos, os recursos naturais eram suficientes, as relações homem natureza eram excelentes e esta dispunha de capacidade suficiente para assimilar resíduos. 
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1.2. As causas do problema!
O crescimento rápido da população, a civilização crescente e a necessidade do desenvolvimento acelerado da economia das nações, pouco a pouco a natureza começou a não responder a ambição da humanidade e há evidencias claras dos problemas ambientais a escala global. 
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1.3. Pensamento não correcto!
A ideia de que a terra é tão grande e a natureza tão poderosa que nada do que façamos possa ter algum efeito importante ou duradoiro no funcionamento normal dos seus sistemas, foi ultrapassado há muito tempo. 
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1.4. O que fazer e porque?
Mudar os hábitos e formas de pensar e a ciência ensine ao homem e aos estudantes de geologia que, nas suas relações com a natureza, há regras de jogo a entender e a respeitar.
Há uma só terra com limites e sabendo quais são, devemos respeita- los. Só desta forma podemos continuar a tirar proveito dos recursos naturais do planeta, garantindo ao mesmo tempo a sua perenidade. (Secrett, 1985).
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1.5.Enquadramento e importância!
O uso da agua, de energia, de produtos nocivos, a geração de lixos tóxicos e nunca mereceram atenção especial.
Problemas ambientais e de saúde, os desastres, não tinham resposta na geologia em si
A GEOa vem dar resposta a esses problemas 
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1.6. Matérias de Estudo!
(1) uso de recursos minerais, seus impactos, a avaliação ambiental e mitigação desses impactos.
(2) uso de recursos energéticos, fontes e tipos de energia, seus efeitos globais e alternativas.
(3) uso da agua e sua gestão, as consequências da extracção da agua subterrânea, formas sustentáveis e qualidade da agua.
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1.6. Matérias de Estudo. Cont.!
(4) resíduos e sua relação com os factores geológicos, seu tratamento e deposição,
 
(5) Geomedicina, doenças relacionadas com os factores geológicos, 
(6) Processos perigosos para o homem e
(7) Planeamento para utilização e ocupação da terra.
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1.7. Conceitos fundamentais!
A Geologia: estuda a terra, origem e evolução, materiais que a compõem, e os processos que nele ocorrem. 
Geologia: estudo das rochas, dos solos que compõem a terra e as mudanças que ocorreram desde a sua formação. 
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1.7. Conceitos fundamentais.cont.
A Geologia Ambiental (GEOa): estuda relações entre o homem e o ambiente da terra (as interacções sociais, económicas e politicas do homem com a terra).
 Mineral: ocorrência natural de sólidos, na forma inorgânica com uma composição química definida e um sistemático arranjo interno dos seus átomos. 
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1.7. Conceitos fundamentais. Cont.
Ambiente: é o meio em que o homem e outros seres vivem e interagem entre si e com o próprio meio e inclui:
terra, agua, ar, incluindo todas camadas da atmosfera
toda matéria orgânica e inorgânica e organismos vivos
todas condições sociais, económicas e culturais que afectam a vida das comunidades
os ecossistemas, a biodiversidade e suas relações ecológicas
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1.7. Conceitos fundamentais. Cont.
Exploração mineira: operações prospecção e pesquisa, extracção, tratamento e processamento de recursos minerais e utilização técnica e económica.
Processamento: actividades com o fim de obter metais, ligas metálicas ou outros produtos mineiros que requeiram tratamentos a partir de outras substancias minerais 
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1.7. Conceitos fundamentais. Cont.
Mina: é qualquer lugar, escavação ou obra onde se realiza exploração mineira, incluindo todas as infra-estruturas e dispositivos terrestres, superficiais e subterrâneos, aéreos, fluviais, lacustres e marinhos que são necessários para a operacionalidade, funcionamento ou manutenção da exploração mineira, abrangendo todos espaços relacionados com o armazenamento de produtos minerais, como escombreiras, desperdícios e resíduos, bem como benfeitorias de carácter social.
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1.7. Conceitos fundamentais. Cont.
Resíduos e [perigosos]: são substâncias ou objectosque se eliminam, que se tem a intenção de eliminar ou que e obrigatório por lei a eliminar e [que contem características de risco]
 Gestão de resíduos: a recolha, armazenamento, transporte, tratamento, eliminação e deposição.
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1.7. Conceitos fundamentais. Cont.
Avaliação do Impacto Ambiental
processo preventivo de gestão ambiental que analisa as consequências que podem resultar da implementação de uma proposta de actividade no ambiente e comunica de forma clara aos afectados, interessados e decisores.
ou
exame sistemático das consequências ambientais de projectos, politicas, planos e programas alternativas para a tomada de decisão (Rigdway, B. et al., 1996)
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1.7. Conceitos fundamentais. Cont.
Desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento para suprir as necessidades das gerações presentes sem comprometer as necessidades das gerações futuras.
Gestão Ambiental: é o uso racional e sustentável dos recursos ou componentes ambientais, incluindo o reuso, a reciclagem, protecção do ambiente.
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1.7. Conceitos fundamentais. Cont.
Poluição: é qualquer deposição, no ambiente, de substâncias ou resíduos, emissão de luz, energia, de tal modo e em quantidade tal, que afecta negativamente ou esta acima dos níveis permissíveis.
Qualidade Ambiental: é o estado do ambiente de uma área em função da medição da qualidade de alguns dos seus componentes em relação a determinados atributos (Moreira Dias, I., 1993).
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1.7. Conceitos fundamentais. Cont.
Mitigação: medidas para prevenir, reduzir ou compensar os impactos que causariam danos ao ambiente. 
As acções: (1) caminhos alternativos, (2) implementando mudanças na planificação e desenho do projecto, (3) melhorando a monitorização e praticas de gestão, (4) compensando em termos monetários, e (5) substituindo, realocando ou reabilitando as componentes ambientais afectadas.
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1.7. Conceitos fundamentais. Cont.
Efeito de estufa: aquecimento da terra resultante do calor (raios infravermelhos) absorvido por certos gases (dióxido de carbono, metano, vapor de agua).
Camada do Ozono: camada de gases que filtra os raios ultravioletas do sol que perigariam a vida na terra.
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1.7. Conceitos fundamentais. Cont.
Aterros [sanitários] [[seguros]]: são infra-estruturas usadas para a deposição de resíduos de lixos.
Lixiviados: aguas que percolam os solos, sedimentos, rochas ou lixos e contem dissolvidas substancias que podem afectar negativamente o ambiente.
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1.7. Conceitos fundamentais. Cont.
Degradação da terra: termo que substitui a desertificação para referir as mudanças do solo causadas pelas actividades humanas para um estado em que torna não habitável.
Chuvas acida: chuva com pH menos de 5.6 causado pela emissão em excesso de certos poluentes tais como Dióxido de enxofre e Óxidos de nitrogénio.
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2. Recursos Minerais e a sociedade
Atmosfera, da terra seca, dos oceanos e seus limites.
Existe uma dependência enorme das sociedades modernas pelos minerais.
 A sua procura é maior e o seu consumo aumenta em função do consumo per capita e do crescimento populacional 
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2.1.Causas!
Distribuição desigual dos minerais faz com que nenhum país seja auto-suficiente e dai a necessidade de comércio internacional.
Ate quando os recursos minerais irão corresponder as necessidades de uma indústria e população crescente?
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2.2. Recursos minerais e a sociedade
Titânio
Mineral Ilminite (FeTiO3). Metal leve e resistente a corrosão a altas temperaturas, e altamente empregue na indústria aeronáutica industria de tintas. Depositos em Moma e no Chibuto
O ouro 
Metal raro: base monetária mundial 
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2.2.1. Minerais não metálicos 
Os carbonatos de cálcio e magnésio são processados e misturados com gesso fabricar cimento.
A pedra, areia e gesso são largamente explorados e empregues para a construção
 
O calcário, nitrogénio, fósforo, potássio, enxofre e sal são usados para fabricar fertilizantes.
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2.2.2. Recursos minerais renováveis: os solos
Estrutura: camadas verticais (húmus diminuem de cima para baixo e minerais aumentam.
Textura: influencia das condições climáticas, função do tamanho e proporção das partículas areia, argila e lama. 
 
Minerais: fosfatos, potássio e de cálcio e [agua].
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2.3. Mineração e ambiente
Mineração pode ser negocio de risco: reservas diminuem e esgotam. 
Mineração risco para a sua própria operação e para o ambiente.
Etapas: Exploração, Desenvolvimento, e Mineração 
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2.3.1. Exploração com três etapas
Reconhecimento: o mapeamento geológico, prospecção e pesquisa, geoquímica, geofísica, levantamento.
Seguimento inicial considera o mapeamento geológico, geoquímica, geofísica e perfuração limitada
 
Seguimento detalhado onde acontece a perfuração limitada e testes metalúrgicos. 
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2.3.1. Exploração (três etapas)
Se os resultados do seguimento detalhado e os estudos de viabilidade forem encorajadores seriam seguidamente determinados os métodos de exploração aserem empregues, a taxa de produção, o tratamento da mina e a deposição do produto. No caso de tratar se de uma área remota, ou seja, sem infra-estruturas, ha necessidade de considerar na planificação todas facilidades relevantes.
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2.3.2.Desenvolvimento (duas etapas)
Estudo de viabilidade técnica e económica e são realizadas as acções de perfuração, testes metalúrgicos, desenho ou concepção da mina e triagem da mina.
construção e desenvolvimento da mina compreendendo as actividades de construção, perfuração, mineração superficial ou sub superficial da mina. 
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2.3.2.Desenvolvimento
 O risco nesta fase seria menor pois a decisão da mina teria sido já tomada restando incertezas quanto as oscilações do preço do mercado e as dificuldades de transporte.
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2.3.3.Mineração (uma etapa)
A mineração compreende a extracção e beneficiação do recurso e consiste nos vários tipos de mineração e métodos dependendo do depósito. O risco e baixo e os custos são de operação da mina.
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2.4.Impactos ambientais
A mineração altera enormes extensões de terra, consome quantidades elevadas de energia, gera resíduos sólidos perigosos, efluentes e emissões 
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2.4.1.Origem dos problemas
Investimento acelerado verificado nos últimos anos depois da guerra civil, associado ao crescimento populacional e a consciência de que o pais ainda é virgem e portanto livre de poluição, da falta de capacidade institucional e implementação da legislação disponível, corrupção, falta de recursos e meios 
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2.4.1.1.Investimentos em Moçambique
Pesquisa e exploração de hidrocarbonetos em Temane e Pande, nos Blocos 16 e 19 no alto mar, nas bacias do Rovuma e do Zambeze. Exploração de carvão mineral de Moatize, areias pesadas de Chibuto e Moma. Extracção de agregados nas pedreiras e areeiros para a construção 
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2.4.1.2.Mitigação dos problemas
uso de tecnologia adequada
conhecimentos de geologia
substituição de alguns metais por outros materiais.
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2.4.1.2.Mitigação dos problemas
reciclagem de metais, materiais de construção, e outros podem poupar dinheiro, reduzir poluição, e conservar energia e água bem como suprimento de minerais
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2.4.1.3.As estratégias para a mineração
conservação de energia
minimização da geração de lixos
alternativas para os subprodutos
reciclagem de lixos e produtos finais 
avaliação dos impactos ambientais 
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2.4.1.4. Impactos ambientais sua identificação
descrever as acções que deverão ser levadas a cabo pela actividade.
descrever a área em que a actividade deve ser implantada. 
métodos para a identificação dos impactos.
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2.5.Mineração a Céu Aberto(MCA)
Profundidade menor ou em casos que não seja necessário realizar escavações profundas.
A exploração e mineração do Calcário, Carvão, Titânio, Alumínio, as areias acontecem em minas a céu aberto.
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2.5.1. Impactos Ambientais e o Reconhecimento (Reedman, J., H, 1979) 
Mapeamento geológico, prospecção: identificação de mineral através da fotogeologia, geoquímica e geofísica.
Presença de técnicos, tubos de ensaios e reagentes, pequenas escavações para amostras [profundas].
Impactos [profundas] in [significantes] sobre solos, a flora e fauna 
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2.5.1.1. Particularidades
Geoquímica: escavações de poço manualmente ou perfuradores. 
Geofísica: sísmica [petróleo e gás natural]
Remoção da vegetação, vibrações e ruídos, terraplanagem, acesso, combustíveis.
Impactos significativos
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 2.5.2. Desenvolvimento (Onika, D., 1972)
 
Perfuração e escavação: horizontal, inclinado ou vertical. 
Os métodos para a abertura das minas: considerar a estabilidade das rochas e a abundância da água. 
Equipamento e mão de obra.
Escavação: perfuração mecânica e explosão são dois métodos de escavação da mina.
Camiões, tapes rolantes podem ser usados para o transporte de materiais.
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2.5.2. Desenvolvimento (Onika, D., 1972)
Expropriação da terra.
Destruição e perturbação da flora e fauna.
Exposição de solos: erosão 
Geração de lixos, efluentes, emissões e derrames (poluição do ambiente).
Movimentos de maquinas e equipamentos (ruídos e vibrações).
Deslizamento de terras 
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2.5.2. Desenvolvimento (Onika, D., 1972)
Construção e desenvolvimento da mina
Contaminação da água subterrânea
Geração de material inerte e aguas
Geração de lixos perigosos: explosivos ou aditivos da perfuração
Derrames 
Acidentes 
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2.5.2. Desenvolvimento (Onika, D., 1972)
Geração de emprego
Alteração da economia local
Atracção de negocio na área
Aumento da população
Melhora e qualidadede vida
Criação de infraestruturais (urbanismo)
Maior expectativas
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2.5.3. Mineração 
Poluição de águas
Geração de lixos
Geração de subprodutos
Ruídos e vibrações
Emissões (gases, particulados, energia)
Erosão e sedimentação
Acidentes 
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2.5.3. Mineração
Alterações culturais
Alterações nos índices de doenças
Alteração da topografia da área
Alteração do relevo e do microclima
 Doenças relacionadas nos trabalhadores e população
Consumo excessivo de água e energia
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2.5.4. Desactivação da mina
Alteração da topografia
Alteração paisagística
Desemprego
Alteração do uso da terra
Alteração do nível de vida
Migração para outras áreas
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2.5.5. Medidas de mitigação
Flora e fauna
Perturbação o menor possível, reposição, conservação e monitorização
Campanhas de educação e sensibilização
Treinamento dos trabalhadores
Planificação das actividades
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2.5.5. Medidas de mitigação
Solos
Reposição dos solos superficiais
Evitar a exposição dos solos
Reabilitação das áreas perturbadas
Barreiras, gabiões, revegetação
Drenagem de aguas pluviais
Planificação das actividades
Exclusão de certas áreas 
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2.5.5. Medidas de mitigação
Lixos e subprodutos
Minimizar na fonte
Armazenar de forma adequada
Alternativas de reciclar, reusar, tratar e depois depositar
Beneficiamento: enriquecimento dos solos, cobertura de estradas terra batida
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2.5.5. Medidas de mitigação
Emissões
Minimizar na fonte
Tratamento (filtros, ciclones, adsorção)
Humedecimento, cinturão de arvores
Planificação de actividades
Redução da velocidade ou áreas especificas
Uso de energias sustentáveis (carvão, diesel por gás natural)
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2.5.5. Medidas de mitigação
Sócio economia
Mão de obra local
Treinamento e educação formal
Uso de empresas locais para prestação de serviços
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2.5.5. Medidas de mitigação
Paisagem
Cobertura e reabilitação das escavações, câmaras de empréstimo.
Usos benéficos da mina: deposição de escombreiras, lixos tóxicos, recreação. 
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Exemplo 1: Areeiros 
Impactos no rio: aumento do leito dos rios, alteração na velocidade da agua, erosão e sedimentação, poluição das aguas, ruídos, efeitos na pesca.
Mitigação: retirar quanto menos possível, evitar áreas com potencial de erosão, manutenção regular de viaturas, evitar derrame de combustíveis, planificação de actividades.
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Exemplo 1: Areeiros
Impactos na terra: alteração da paisagem, criação de charcos para proliferação de mosquitos, poluição dos solos, ruídos, erosão dos solos.
Mitigação: reposição de solos e revegetação.
Uso de areeiros como parques de diversão
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Exemplo 2: Pedreiras 
Impactos: alteração da topografia e paisagem natural, ruídos, emissões de poeiras e gases.
Reposição e reabilitação da área, manutenção das maquinas, humedecimento, planificação das actividades.
As áreas podem ser usadas para deposição de lixos perigosos.
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Exemplo 3: Mina de carvão a céu aberto
Actividades: usos de maquinaria pesada para perfuração e explosão, remoção do carvão e subprodutos, planta de separação e manuseamento do carvão, deposição de subprodutos, transporte de carvão.
Necessidades: benfeitorias (cantinas, escolas, acampamento), agua (supressão de poeiras, lavagens e combate a incêndios), recursos humanos.
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Exemplo 3: Mina de carvão a céu aberto
Necessidades: terra para a deposição de lixos, estradas, infra-estruturas, subestação.
Impactos no ar: perfuração e explosões, combustíveis, transporte de carvão e resíduos, separação do carvão e deposição de resíduos.
Impactos no recurso agua: extracção da água do rio para adicionar a da escavação, 
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Exemplo 3: Mina de carvão a céu aberto
Impactos na qualidade da agua: águas residuais da mina e efluentes domésticos (deve ser tratada antes de descarregar).
Impactos de ruído: movimentação de maquinas, equipamentos, bens e pessoas.
Impacto no solo antes : deflorestamento, 
Impacto no solo depois: deposição de escombreiras (deve ser estabilizada e reabilitada)
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Exemplo 3: Mina de carvão a céu aberto
Impacto na flora e fauna: destruição da vegetação, habitats e animais e aumento da degradação e erosão dos solos.
Impactos nos assentamentos humanos: reassentamento e migração de pessoas.
Impactos na saúde: trabalhadores expostos a ruídos, poeiras que causam surdez, pneumonia e [nystagmus]
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Exemplo 3: Mina de carvão a céu aberto
Impacto nas infra-estruturas: beneficio de estradas, transporte, comunicação, facilidades, electricidade, agua, serviços médicos, educação, negóciose recreação.
Impacto no emprego: oportunidades de emprego
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Exemplo 3: Mina de carvão a céu aberto
Medidas de mitigação na reabilitação da terra, qualidade do ar, poluição da água e do ruído, compensação. 
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Exemplo 3: Mina de carvão a céu aberto
Medidas de mitigação para a terra: compensação.
Reabilitação da terra: estabilização das áreas escavadas, nivelamento da área, plantio de vegetação.
Medidas de mitigação para o ar: humedecimento antes das explosões, carregamento, descarregamento e circulação na estrada. Estradas alcatroadas.
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Exemplo 3: Mina de carvão a céu aberto
Desenvolver uma cintura arbórea ou áreas verdes a volta das estradas, edifícios. Estabilização dos resíduos e medidas preventivas.
Medidas de mitigação para recursos água: recirculação da agua para irrigação, sedimentação das aguas extraídas antes da descarga, tratamento do efluente domestico.
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Exemplo 3: Mina de carvão a céu aberto
Revegetação nos locais de deposição de escombros para minimizar a deposição de sedimentos nos cursos da água.
Mitigação para ruído: abafadores de ruído na planta, silenciadores nas maquinas, uso de auriculares pelos trabalhadores, plantação de uma barreira vegetal para abafar o ruído, localização das áreas residenciais fora das fontes de ruído. 
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Exemplo 3: Mina de carvão a céu aberto
Compensação: terra, infraestruturais, recrutamento de mão de obra local e treinamento.
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Exemplo 4: Mina de Titânio em Moma
Impactos da draga: ruídos, poluição das águas (combustíveis, turbidez).
Solos: remoção da camada superficial, alteração da topografia.
Resíduos sólidos: armazenados localmente
Flora e fauna: remoção de vegetação
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Exemplo 4: Mina de Titânio em Moma
Medidas de mitigação: armazenamento da camada superficial e reposição na lagoa, fertilização dos solos e vegetação.
Silenciadores na draga e uso de auriculares pelos trabalhadores.
Manutenção regular da draga
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Exemplo 4: Mina de Titânio em Moma
Impactos do processamento (tambores giratórios e espirais separam os materiais de acordo com a granulometria e densidade): ruídos, alteração da topografia, exposição dos solos (erosão).
Aguas removidas, lixos gerados
Medidas de mitigação: silenciadores, auriculares, reabilitação e vegetação da área.
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Exemplo 4: Mina de Titânio em Moma
Impactos das pilhas de armazenamento alpendre: exposição dos solos.
Mitigação: reabilitação das áreas e vegetação
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Exemplo 4: Mina de Titânio em Moma
Impactos de resíduos: areias, argila e lamas
 
Mitigação: devolver a lagoa, as lamas secas para usar na reabilitação 
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Exemplo 4: Mina de Titânio em Moma
Transporte terrestre: ruídos, emissões
Tapete transportador: fechar o curso de água, acidentes e derrames
Transporte marinho: poluição das águas, acidentes e derrames
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Exemplo 4: Mina de Titânio em Moma
Mitigação: Transporte terrestre: silenciadores, manutenção regular, planificação do transporte
Mitigação tapete: deixar espaços para passagem natural de água.
Mitigação transportador marinho: medidas de emergência
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Exemplo 4: Mina de Titânio em Moma
Impactos no recurso água: esgotamento das águas subterrâneas
Mitigação: recarga dessas águas 
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Exemplo 4: Mina de Titânio em Moma
Impactos da estrada: ruídos, erosão, emissões, empréstimo de terras.
Mitigação: plantio de arvores e drenagens nas bermas, reabilitação das câmaras de empréstimo
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Exemplo 4: Mina de Titânio em Moma
Impactos de abastecimento de combustível: derrames, incêndios e acidentes.
Mitigação: controle de derrames e programa de emergência, tratamento de derrames.
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Exemplo 4: Mina de Titânio em Moma
Impacto da pista de aterragem: ruídos 
Mitigação: limitação de aterragem. Proibição de aterragem nocturnas
Impactos dos serviços de apoio: infra-estruturas, urbanização
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Exemplo 4: Mina de Titânio em Moma
Impacto da ETAR: poluição das aguas, solos.
Mitigação: cumprimento de a padrões de descarga.
Impacto de emprego: melhoria do nível de vida
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2.6. Mineração sub superficial
Recurso mineral encontra – se a uma profundidade em que não seja aplicável a mineração a céu aberto.
 O ouro, a prata, o chumbo, o zinco, o cobre, o sal, carvão, o urânio.
Escavação do túnel principal e para os vários depósitos a serem explorados, ventilação adequada para a remoção de gases, entrada de ar frescoe criação de saídas de emergência 
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2.6. Mineração sub superficial
Impactos: águas subterrâneas interceptadas, dai a necessidade de sua retirada regular.
 Poluição de aguas subterrâneas.
Gases explosivos: Metano e Radão 
 Riscos ambientais, com especial atenção para a contaminação das águas e acidentes 
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2.6. Mineração sub superficial
Doenças ocupacionais: reportados na Mina de Urânio
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3.Recuros Energéticos (Castillon, D., A., 1996)
Combustíveis fosseis: Óleo, Gás natural, Carvão
Energia nuclear
Energia geotérmica
Energia hidroeléctrica
Energia solar
Energia eólica
Biomassa 
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3.1. Combustíveis fosseis: recursos não renováveis 
Óleo de Crude (Petróleo)
são hidrocarbonetos líquidos oleosos que contem quantidades de Oxigénio, Enxofre e compostos de Nitrogénio.
Emissões: os óleos com alta concentração de Enxofre, na sua combustão emite Dióxido de enxofre
Formado por deposição animal coberto por sedimentos no fundo do mar durante milhões de anos
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3.1. Combustíveis fosseis: recursos não renováveis
Bactérias em condições anaeróbicas decompõem a matéria orgânica em novos compostos orgânicos que podem migrar nas rochas permeáveis. 
Os sedimentos acumulados a uma profundidade de 4500 m precisam de altas temperatura e pressão para a ocorrência das reacções.
Petróleo e gás natural migram através de rochas (areais e calcário) e são presos no fundo do mar.
Pesquisa: geofísica (técnicas de sensoreamento remoto)
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3.2. Gás Natural
Formado juntamente com o petróleo e porque e mais leve ocupa as camadas superficiais.
Composição: metano e hidrocarbonetos de cadeia longa como propano e butano (condensado).
Emissões: contribui com Dióxido de carbono da sua combustão.
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 3.3. Carvão
Formado por matéria orgânica vegetal: temperatura e pressão sobre as camadas.
Formação: da decomposição da matéria orgânica forma - se uma substancia negra, onde o Carbono e fixado, transformando –se em sub betume, betume, antracite ate ao Carvão.
Emissões: a combustão de Carvão com concentração de Enxofre, emite Dióxido de enxofre. Deste modo, a limpeza de Carvão seria relevante ou remoção do Enxofre durante a combustão.
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3.3. Carvão
Limpeza
na mina remoção do Enxofre e convertido em Acido sulfúrico.
Captação do Enxofre durante a combustão do carvão.
Gaseificação: conversão do carvão sob temperatura na ausência de Oxigénio em gás sintético (parte volátil), a sólida (coque).
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3.4. Energia Nuclear
Produzida a partir de reacções nucleares dos átomos em reactores. O Urânio tem sido a fonte.
Absorvedores de neutrões e agua como arrefecedor e moderador para reduzir a velocidade dos electrões no processo de fissão.
Emissões: radioactividade e disposição de lixos nucleares (grandes quantidades e sem alternativas para a sua deposição).
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3.5. Energia geotérmica
Formação: decomposição da radioactividade da terra forma calor que pode ser usado como fonte energética.
Localização: montanhas (EUA)
Tipos: depósitos de vapores secos e húmidos, depósitos de agua quente e depósitos de rochas secas.
Exploração: escavações ate 2,400 m, as temperaturas são de 225 o C. A energia extraída e barata e limpa.
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3.6. Energia solar
O sol e o motor externo da terra que conduz os sistemas de ventos e hidrológicos, biológicos e e a fonte inesgotável.
A energia fóssil e a energia solar armazenada durante anos.
A quantidade de energia solar recebida por dia e 1000,000 mais vezes do que a capacidade total de energia eléctrica do mundo.
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3.6. Energia solar
Ambientalmente limpa.
Custos elevados para a sua utilização e o espaço suficiente para montar os painéis são uma limitante.
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3.7. Energia hidroeléctrica
Movimento das aguas num declive por gravidade.
O movimento das aguas e função do clima e do ciclo hidrológico ambos controlados pela energia solar.
Ambientalmente limpa sem emissão de gases.
Economicamente barata, eficiente e de longa vida comparando com a de carvão e nuclear.
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3.7. Energia hidroeléctrica
Desvantagens:
Custos construção de um barragem são extremamente altos.
Sedimentos, erosão, inundações, destruição de ecossistemas, da beleza natural, de habitats, alteração do balanço ecológico são alguns problemas ambientais
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3.8. Energia eólica
E um subproduto da energia solar criada pela circulação atmosférica.
Os moinhos fazem parte das sociedades: usadas para bombear agua, funcionar geradores de energia e moagens.
Problemas ambientais: aparência dispensável, interferência com o movimento de pássaros e alteração da velocidade dos ventos. 
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3.8. Biomassa
Bioconversão: obtenção de energia a partir da matéria fotossíntese.
Bioconversão: queima da lenha no fogão,lixo municipal, obtenção do metano (bio gas) a partir da digestão anaeróbica do esgoto domestico e a produção do álcool a partir culturas.
Problemas ambientais: deflorestamento, degradação dos solos para o cultivo das culturas, uso de carvão na destilação do álcool. 
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3. 9. Gestão da energia
Casas: iluminação natural, lâmpadas fluorescentes, etc.
Industria: uso de energias renováveis
Transporte: incrementar o transporte colectivo
Pense no ambiente
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3.9. Gestão da energia
Energia necessária para a manutenção do modo de vida.
Dos combustíveis fosseis: emissões de SO2 (chuvas acidas), CO2 (efeito de estufa).
A fissão nuclear produz lixos radioactivos sem alternativas de tratamento.
A conservação de energia e uma maneira de reduzir o consumo, manter o nível de vida e reduzir os efeitos ambientais negativos da sua produção e consumo. 
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3.10. Efeito de estufa
Processo físico: energia de ondas curtas do sol passam através da atmosfera e a energia radiada da terra de ondas longas e parcialmente absorvida e reradiada através de moléculas gasosas triatómicas (CO2 e H2O).
 
Metano, Óxidos de Nitrogénio, Dióxido de carbono, Vapor de agua, Clorofluorocarbonetos (CFCs)
Aumentam os gases, aumenta a absorção e aumento o aquecimento da terra.
Duplicação da [CO2], T>1.2 oC
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3.10. Efeito de estufa
Consequências:
Subida do nível do mar e expansão dos oceanos (derreter do gelo dos glaciares).
Perturbação dos ecossistemas e riscos da vida na terra.
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3.10. Efeito de estufa
Soluções:
Manter os reservatórios e sumidouros desses gases.
Manter as florestas e reservas de combustíveis fosseis.
Uso de energia renováveis e de forma eficiente, transporte publico e plantar arvores.
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3.11. Destruição da camada do Ozono
Camada que nos protege dos raios ultravioletas.
Espécie humana tolera raios:0.4 a 0.7 micrometros. Acima causaria riscos de vida.
Causas: Cloroflurocarbonetos, gases usados nos aparelhos de refrigeração, ar condicionados, solventes de limpeza, embalagens e aerossóis.
Propriedades: inertes e dificilmente podem ser destruídos ou removidos da atmosfera
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3. 11. Destruição da camada do Ozono
Solução: desenvolver alternativas de CFCs
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4.Gestão da água e poluição
Elemento fundamental da existência do homem.
Hidrosfera: águas superficiais - oceanos, rios, lagoas, estuários, em forma de gelo (Antártida) e sub superfície - solos e aquíferos nas rochas.
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4.1.Volume global da água
¾ da superfície da terra e coberta de água
97.4% água salgada nos oceanos
 
1.8% água congelada nas regiões polares
 
0.8% água doce disponível para as populações. Desta não se conhece a % de água contaminada que não e útil. 
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4.2. Fornecimento de água
1. Superficiais
Lagoas
Rios
Oceanos
2. Meteóricas
Aguas da chuvas
Neve e granizo
3. Subterrâneas
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4.2.1. Lagoas
São corpos de água doce com baixa concentração salina
Podem ter uma ou mais fontes de entrada de agua, mas apenas uma saída ou sem saida.
Lagoas fundas tem camadas estratificadas com temperaturas diferentes em cada camada.
Lagoas: oligotróficas e eutróficas
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4.2.1. Lagoas
Oligotróficas: frias, maior concentração de Oxigénio e com poucos nutrientes localizadas nas elevações e alimentadas com o gelo. Limitadas em vegetação e organismos. A erosão, sedimentação e deposição de nutrientes podem transformar em eutróficas. 
Eutróficas: quentes, maior turbidez, baixa concentração de Oxigénio e muitos nutrientes. Habitat de muitos organismos e vegetação.
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4.2.2. Corpos de água moveis
Mananciais e rios são caracterizados pelo movimento das suas águas.
O escoamento e a descarga são factores importantes desses sistemas.
Escoamento laminar: movimento regular e águas calmas
Escoamento turbulento: movimento irregular e não paralelo das águas.
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4.2.3. Oceanos
São águas salgadas e cobrem cerca de 70% da superfície da terra.
As águas superficiais dão nos oceanos e a zona de transição chama – se estuário.
O estuário e rico em nutrientes e Oxigénio dissolvido úteis para a vida de muitos organismos.
A vida marinha e diversa, varia desde pequenos organismos (pelágicos) a grandes mamíferos como golfinhos, baleias, dugongos.
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4.2.4. Aguas Meteóricas
Precipitação: queda da água proveniente do vapor de agua atmosférico, no estado liquido, que é a chuva, e no estado sólido, que é a neve ou granizo.
Chuva: resulta do esfriamento da massa de ar que se expande quando há aumento da temperatura, elevando a humidade relativa dessa massa de ar.
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4.2.5. Aguas subterrâneas
Agua da sub superfície abaixo do lençol freático que preenche os espaços dos poros das rochas [saturadas].
Escoamento superficial, lençol freático (aquífero não confinado) , camada impermeável,lençol artesiano (aquífero confinado), camada impermeável
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4.2.6. Comparação entre aguas superficiais e subterrâneas
Superficiais: disponíveis, custos baixos para o seu uso, mas vulneráveis a poluição e contaminação. Quando contaminada e de fácil recuperação e depuração.
Sub superficiais: nem sempre disponível, cara a localização ideal para o furo e sua extracção. Aplicam se os métodos de pesquisa e perfuração. Quando contaminada e de difícil tratamento. 
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4.3. Exploração e usos da agua
A exploração de qualquer fonte da agua depende:
Da disponibilidade do recurso
Da qualidade do recurso
Dos custos de exploração
Dos usos do recurso
Dos aspectos ambientais
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4.3.1. Disponibilidade do recurso
Quantidade suficiente para suprir as necessidades num tempo aceitável.
Existirá quantidade suficiente para cobrir as necessidades?
Dependendo da região e do clima pode se optar pela agua do mar (Israel), rios, lagos, sub superfície, nevoeiro (Lima), das chuvas (zonas rurais de Moçambique), furos, poços, etc.
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4.3.2. Da qualidade da agua
Seria a agua de boa qualidade que do seu consumo não criaria perigos a saúde e ao ambiente?
Alguns parâmetros a considerar: microrganismos, Oxigénio dissolvido (DBO e DQO), cor e turbidez, pH, metais pesados, etc. 
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4.3.3. Dos custos de exploração
Maquinaria: electrobombas
Barragem, lagoas, tanques
Tratamento: produtos químicos, energia eléctrica, 
Transporte: aqueduto, tubagem
Recursos humanos
Meios circulantes
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4.3.3.1. Tratamento
Remover substancias (parâmetros indesejáveis) ou adicionar os desejáveis.
Países em desenvolvimento as populações consomem aguas superficiais ou dos poços sem tratamento com todos riscos para a sua saúde.
Ferver ou adicionar Hipoclorito de sódio
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4.3.3.1. Tratamento
Tratamento clássico: adição de floculante (Sulfato de alumínio), tanque de mistura e de sedimentação, remoção do flocos e lodo, filtros de areia, desinfecção com Cloro (opcional em termos de sequencia), torre e tanque de armazenamento.
Oceanos: dessalinização - micro filtração ou osmose reversa e destilação (Arábia Saudita, Israel).
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4.3.4. Usos
Não consumida: abastecimento publico e industrial, recreação, preservação da flora e fauna, geração de energia, transporte, diluição de despejos líquidos. A agua apesar de contaminada esta disponível para outros usos antes ou após tratamento adicional.
Consumida: na irrigação a água percola os solos e não volta para a fonte.
 
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4.3.4.1. Conservação da agua
Usar menor quantidade possível sem comprometer as necessidades ou alterar a qualidade de vida.
No passado a água foi considera um recurso inesgotável e que poderia ser usado sem custos. Esta ideia conduziu o uso excessivo da agua.
Ex1. a irrigação era feita em todo campo ao invés de apenas na planta.
Ex2.: uma família de um pais como Moçambique pode sobreviver com apenas 20 litros de água por dia, enquanto nos EUA uma família com mesmo agregado familiar precisaria de mais 5100 litros.
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4.3.4.1. Conservação da agua
Privilegiar as boas práticas: uso mangueiras com redutores nas lavagens, reuso da água para fins pouco nobres (ultima lavagem na primeira, águas negras para irrigação, a recirculação da água no processo, controlando as perdas e fugas, planificando ou controlando o seu reaccional uso.
Encontrar alternativas: água das chuvas e outras fontes adicionais
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4.3.5.Aspectos ambientais 
Super exploração: extracção excessiva de tal maneira que o recurso diminui com o tempo.
Poluição: adição de poluentes que a tornam imprópria para o consumo.
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4.3.5.Aspectos ambientais
Causas 
Urbanização: a fixação do homem em qualquer região está intimamente vinculada a disponibilidade, quantidade, qualidade de energia necessária a sua subsistência (luz solar, ar, agua e alimento).
A eficiência do homem usar energia não e total, resultando lixos.
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4. 3.5.Aspectos ambientais
Urbanização: transformação do solo através da provisão de infraestruturais, equipamentos e edificações que assegurem a fixação física das populações em condições de beneficiarem de serviços de crescente nível de qualidade nos domínios da saúde, ensino, tráfego rodoviário, saneamento, comercio e lazer, etc 
Crescimento populacional e industrial aumenta a demanda no consumo do recurso água.
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4.3.5.1. Super exploração das aguas superficiais
Há anos secos e de chuvas e em função disto o escoamento varia. Uma vez em cada 20 anos o escoamento decresce ate 30% da sua media anual. Segundo a lei de Thomb não mais de 30% da media anual do escoamento do rio deveria ser retirada.
Efeitos: a diminuição do escoamento tem efeitos negativos sobre os peixes e organismos aquáticos. Perturbação do suprimentos de alimentos na cadeia alimentar envolvendo organismos aquáticos.
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4.3.5.1. Super exploração das aguas superficiais
Estuários: a diminuição do escoamento do rio diminui a chegada da água no estuário e comoos ecossistemas mais produtivos (reprodução de peixe e outros mariscos) são afectados. Aumenta a salinidade das águas afectando negativamente a ecologia.
A extracção anual das águas deve ser função da sua recarga 
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4. 3.5.2. Super exploração das aguas subterrâneas
São as maiores reservas de água doce disponíveis, mas finitas.
Sua exploração deveria ter em conta a sua recarga.
Causas
urbanização, mineração subsuperficial, irrigação
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4.3.5.2. Super exploração das aguas subterrâneas
Consequências: 
Diminuição do lençol freático implica diminuição das águas superficiais.
Exploração da aguas subterrâneas pode causar a cedência dos solos. 
Intrusão salina: a descida do nível do lençol freático, diminui a pressão no aquífero permitindo a entrada da água salgada
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4.3.5.2. Poluição
Poluição vem do latim ‘pollutionem’ significa [poluição, corrupção], de ‘polluere’ significa [sujar, manchar, corromper].
Para a agua, significa contaminação da agua ou ‘qualquer alteração das propriedades físicas, químicas e biológicas das aguas que possa constituir prejuízo a saúde, a segurança e ao bem estar das populações e a sobrevivência de outros organismos. 
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4.3.5.2.1. Poluição natural
Chuvas
Escoamento superficial
Decomposição de animais e vegetais
Salinização.
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4. 3.5.2.2. Poluição antropologica
Agropecuária: pesticidas,fertilizantes, excrementos animais, erosão.
Domestica: cozinha e casa de banho
Industrial: mineração e processamento de minério, refinarias de petróleo, metalúrgicas,etc. 
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4.3.5.2.3. Poluição pontual
Podem ser identificadas e envolve descargas das industrias e minas, explorações petrolíferas, descarga de esgoto domestico, etc
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4.3.5.2.4. Poluição difusa
Não podem ser identificadas e dispersas por áreas por chuvas ou outros factores ambientais, seria o caso da irrigação de campos e criação de animais na agricultura, drenagem de aguas pluviais.
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4.3.5.2. Poluição
Microbiológica: microrganismos
Físico químico: cor, turbidez, temperatura, pH.
Química: substancias dissolvidas
Orgânica: álcool etílico
 
Inorgânica: metais 
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4.3.5.2.1. Poluição por microrganismos
Bactérias
‘Escherichia coli’ (gastroenterites): febres e diarreia sanguinolenta 
‘Vibrio cholerae’ (cólera): diarreia aquosa abundante
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4.3.5.2.1. Poluição por microrganismos
Vírus
Entorovirus (poliomielite): febres com paralisia e morte.
Hepatite A: febres, mal estar, falta de apetite, náuseas.
Protozoários
Entamoeba (amebiase): desinteria aguda, febres, calafrios e diarreia sanguinolenta
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4.3.5.2.2. Poluição física
Cor e turbidez: presença de substancias pigmentadas (areia em suspensão) aumentam a cor e turbidez- dificuldades de penetração de luz para a fotossíntese e soterramento de microrganismos
Temperatura (poluição térmica) Temperaturas variadas causam comportamento variados de microrganismos. Aumento da T provoca a coagulação de proteínas e a reacção de substancias dissolvidas na agua. Diminuição de T propicia dissolução de Oxigénio que e útil para o crescimento e multiplicação de organismos.
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 4.3.5.2.3. Poluição físico química
Potencial de hidrogénio (pH)
Despejos industriais podem ter variação de pH.
pH alcalino ou acido tem efeitos negativos sobre a flora e fauna aquática.
Peixes e moluscos podem suportar pH entre 4 a 5, podendo morrer quando o pH e alcalino.
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4.3.5.2.3.1. Chuva acida
Chuva com um pH menor de 5.6
Emissão de Dióxido de enxofre e Óxidos de nitrogénio
Combustão de combustíveis fosseis na industria, transporte. 
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4.3.5.2.3.1. Chuva acida
Afectados: meio aquático, terrestre, materiais e saúde humana.
Morte de florestas, lavagem de nutrientes dos solos, morte de microrganismos, mobilidade de iões de metais tóxicos (Al, Mn, Hg), morte de peixe, deterioração de materiais, não conhecidos efeitos na saúde humana
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4.3.5.2.4. Poluição Química
Substancias dissolvidas nos efluentes 
Compostos inorgânicos como sais de metais variados: cianetos, taninos, 
Compostos orgânicos: proteínas, gorduras e hidratos de carbono.
Acção oxidante de organismos, essas substancias tendem a estabilizar se na forma de gás carbónico, sais de nitrogénio, fósforo, potássio.
Consumo de Oxigénio e proliferação de organismos
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4.3.5.2.5.Hidrobiologia
Seres vivos: nascimento, nutrição, crescimento, reprodução e morte.
Autotroficos (fotossintéticos)
usam energia solar para produzir matéria orgânica e libertam oxigénio
6CO2 + 6H2O →C6H12O6+ 6O2
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4.3.5.2.5.HidrobiologiaQuimiossinteticas no solo e agua
Nitrossomonas oxidam amónia em nitrito 
NH4+3/2 O2→2H+ +H2O+NO2
Nitrobacter oxidam nitrito em Nitrato
NO2+ 1/2 O2→NO3
Nitrificação usada para verificar o período em que ocorreu a poluição
UEM-Geologia Ambiental(GEOa)-6o Semestre-3o Ano. Luis D. Luis
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4.3.5.2.5.Hidrobiologia
Heterotroficos: consomem matéria orgânica com gasto de oxigénio (respiração)
C6H12O6+ 6O2 → 6CO2 + 6H2O
Respiração consiste na retirada de hidrogénio para um aceptor, quando e Oxigénio (aeróbica), outra substancia que não e oxigénio, anaeróbica.
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4.3.5.2.6. Eutroficação 
Aumento da concentração de nutrientes, especialmente fósforo e nitrogénio, nos ecossistemas aquáticos, que tem como consequência o aumento da sua produtividade.
Natural: chuvas podem arrastar nutrientes
Artificial: aumento da população, industrialização, uso de fertilizantes e produção de produtos de limpeza contendo compostos poli fosfatos. 
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1.Demanda Bioquímica de Oxigénio (DBO5)
Baseia-se na quantificação de matéria orgânica presente em uma amostra através de oxidação biológica em 5 dias e 20 °C. 
A diferença entre as concentrações de oxigénio dissolvido no início e no fim do período de incubação corresponde à demanda bioquímica de oxigénio que por sua vez é proporcional à quantidade de matéria orgânica oxidada neste período.
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2. Demanda Química do Oxigénio (DQO)
Baseia-se na quantificação do total de matéria orgânica presente na amostra que é oxidada quimicamente pelo oxigénio liberado do Dicromato de Potássio.
A reacção ocorre em meio fortemente ácido. Temperaturas elevadas favorecem a oxidação.
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3. Oxigénio Dissolvido (OD)
O método se desenvolve em duas etapas:
1. O oxigênio dissolvido presente na amostra é fixado na forma de um precipitado rocho [marrom] ( óxido de manganês ) com a adição de Sulfato Manganoso e solução álcali-Iodeto-Azida 
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3.Oxigénio Dissolvido (OD)
2. O óxido de manganês é solubilizado com a adição de ácido sulfúrico concentrado e o Iodeto é oxidado a Iodo molecular em quantidade proporcional à quantidade de oxigênio dissolvido fixado no início da análise.
Este iodo é titulado com Tiossulfato de Sódio em presença de Amido como indicador, sendo que a mudança da cor azul para incolor indica o final da titulação.
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4.3.5.2.7. Poluição Orgânica
Efeito tóxico com morte de organismos e depleção de oxigénio devido ao consumo de nutrientes e aumento de organismos.
Álcool butírico e etílico, detergentes, antibióticos, produtos de destilação de de petróleo, herbicidas e insecticidas orgânicos, hidrocarbonetos clorados (DDT).
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1. DDT e outros pesticidas
Compostos organoclorados: DDT, Dieldrin, Endrin, Cloradan
Composto orgânico persistente não bio degradavel
Quando introduzidos no ambiente permanecem durante anos.
Efeitos de bio acumulação e bio magnificação
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4.3.5.2.8. Poluição Inorgânica
Metais das industrias e aguas das minas
Poluição físico químico por alteração do pH, efeitos tóxicos na flora e fauna e proliferação de organismos vegetais.
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4.3.5.2.8. Poluição Inorgânica
Experiências com a planaria (verme): ordem decrescente de toxidade: prata, mercúrio, cobre, ouro, cádmio, zinco, níquel, cromo, cobalto, alumínio, potássio, chumbo, magnésio, cálcio, sódio, 
Experiências com peixe: ordem decrescente de toxidade: mercúrio, cobre, ouro, cádmio, estanho, zinco, alumínio, níquel e ferro trivalente, ferro bivalente, bário, manganes, potássio, cálcio, magnésio, sódio
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1. Mercúrio e os garimpeiros 
Hg liga se ao Au (ouro amalgamado) tornando o mais pesado que facilita a sua captura (cada g do metal usa- se 1.7 g de Hg). Posteriormente e separado por vaporização.
No ambiente o Hg e convertido por bactérias em compostos organoclorados muito mais tóxicos capaz de serem absorvidos por organismos aquáticos
Os organismos concentram o Hg da agua, sedimento ou na cadeia alimentar (bio acumulação). A [Hg] vai aumentando nos organismos consumidores posteriores (bio magnificação) Ex. MINAMATA- JAPAO 
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2.Parâmetros importantes de qualidade
pH
Oxigénio Dissolvido
Sulfetos
Nitritos
Sólidos Voláteis
Metais
Microrganismos
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3. Medidas para mitigar a poluição das aguas
Planificação de processo
Alternativas de matéria prima
Medidas de controle interno
Alternativas de reciclagem, recuperação, reuso
Treinamento e consciencialização dos técnicos.
Tratamento de efluentes antes da descarga
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5. Resíduos e factores geológicos
Definições: 
Resíduos: são substancias que se eliminam ou se tem a intenção de eliminar ou que devem ser eliminadas por lei.
Resíduos perigosos: são os que tem características de risco por serem inflamáveis, explosivos, tóxicos, corrosivos, reactivos, cancerígenos, infecciosos, radioactivos, irritantes, mutagenéticos, etc.
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Definições 
Gestão de lixo: colecta, armazenamento, transferência e transporte, tratamento e deposição incluindo controle da sua geração, reuso, reciclagem de acordo com os princípios da saúde publica,