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* * * POLUIÇÃO AMBIENTAL * * * Fontes de energia na Terra Fontes renováveis a) Energia das Marés b) Energia geotérmica c) Energia Solar d) Biogás e) Biocombustíveis f) Gás Hidrogênio Fontes não-renováveis a) Combustíveis fósseis b) Derivados de combustíveis fósseis c) Derivados sintéticos d) Óleos pesados não-convencionais e) Gás-natural nào convencional f) Combustíveis nucleares g) Fusão Nuclear h) Depósitos geotérmicos confinados * * * Tabela 1. Distribuição aproximada do consumo de energia mundial, por fonte de energia em 1997. (MMESE, Balanço de energético, 1999) Fonte ( % ) Petróleo 35,8 Carvão 23,7 Gás Natural 20,1 Renovável 11,1 Hidro 2,3 Nuclear 6,6 Outras 0,4 Total 100,0 * * * Eficiência do aproveitamento energético * * * Tabela 2. Razão Líquida para três usos em função de energia empregada (Miller, 1985) FONTE Razão de Energial Útil Líquida Aquecimento doméstico Sol 5,8 Gás Natural 4,9 Petróleo 4,5 Carvão gaseificado 1,5 Térmica a carvão 0,4 Térmica a gás natural 0,4 Térmica Nuclear 0,3 Processos Industriais Carvão Mineral (superfície) 28,2 CarvÃo Mineral (subterrâneo) 25,8 Gás NAtural 4,9 Petróleo 4,7 Carvão Gaseificado 1,5 Solar direto 0,9 Transporte Gás Natural 4,9 Gasolina 4,1 Biocombustível (ácool) 1,9 Carvão liquefeito 1,4 * * * Crise energética do futuro (Correntes) I Trajetória Severa ou Modelo do Mundo em Crescimento Políticas de incentivo ao aumento de investimento no setor para produzir mais energia. Em 2020 os reatores Breeder subistituirão so reatores de fissão nas Usinnas Nucleares, prolongando a utilização de urânio por mmais 1.000 anos A partir de 2050 haverá total dependência das usinas de fusão nuclear * * * II Trajetória Branda ou Modelo de Crescimento Sustentável aumentar a enficiência do uso da energia diminuir o emprego de óleo, carvão e gás natural não renovável eliminar as usinas nucleares (por serem anti-econômicas, inseguras e desnecessárias) aumentar o emprego de recursos energéticos solare direto e inndiretos Crise energética do futuro (Correntes) * * * As grandes questões no futuro Como discutir a questão tecnologia versus consumo de energia? Quanto de energia se quer obter e qual a qualidade exigida? Necessita-se de calor de baixa temperatura, de calor de alta temperatura, de eletricidade, de combustível para transporte? Qual o potencial de aproveitamento da fonte, a curto, médio e longo prazo? Qual o rendimento esperado? Qual o custo de desenvolvimento, construção e operação? Quais são os impactos ambientais, sociais, de segurança (militar e econômica) e como eles podem ser reduzidos? Quais as pespectivas das fontes renováveis e não-renováveis que conhecemos no futuro? * * * O MEIO AQUÁTICO * * * Água na Natureza Tabela 3. Distribuição percentual da massa de água no planeta Localização Área (106 km2) Volume (106 km3) Porcentagem da água total (%) Porcentagem da água doce (%) Oceanos 361,300 1.3380 96,5000 Água subterrânea 134,800 23,4000 1,7000 Doce 10,530 0,7600 29,9000 Umidade do solo 0,016 0,0012 0,0500 Calotas Polares 16,200 24,1000 1,7400 68,900 Geleiras 0,220 0,0410 0,0013 0,120 Lagos 2,060 0,1760 0,0130 0,260 Doce 1,240 0,0910 0,0070 Salgado 0,820 0,0850 0,0060 Pântanos 2,70 0,0110 0,0008 0,030 Rios 14,880 0,0020 0,0002 0,006 Biomassa 0,001 0,0001 0,0030 Vapor na atmosfera 0,013 0,0010 0,040 Total de água doce 35,000 2,5300 100,0000 Total 510,000 1.386,0000 100,0000 * * * Uso da água e requisitos de qualidade * * * Tabela 4. Distribuição do consumo de água no planeta (WRI, 1998) Uso da água e requisitos de qualidade Ano de referência Região Volume anual consumido (km3/ano) Consumo anual per capita (m3) Distribuição do consumo por atividade (%) Uso doméstico Uso Industrial Uso agrícula 1995 África 145,14 202 7 5 88 1995 Europa 455,29 625 14 55 31 1991 América do Norte 512,43 1.798 13 47 39 1987 América Central 96,01 916 6 8 86 1995 América do Sul 106,21 335 18 23 59 1987 Ásia 1.633,85 542 6 9 85 1995 Oceania 16,73 591 64 2 34 1990 Brasil 36,47 246 22 19 59 1987 Mundo 3.240,00 645 8 23 69 * * * Uso da água e requisitos de qualidade Abastecimento humano Abastecimento industrial Irrigação Geração de energia elétrica Navegação Diluição de despejos Preservação da flora e fauna Aqüicultura * * * Alteração da qualidade de água a) Poluentes orgânicos biodegradáveis b) Poluentes orgânicos recalcitrantes ou refratários (Matéria orgância de lenta decomposição ou não degradável) · Defensivos agrícolas · Detergentes sintéticos · Petróleo c) Metais (arsênio, bário, cádmio, cromo, chumbo e mercúrio) d) Nutrientes e) Organismos patopênicos (bactérias, vírus, protozoários, helmintos) f) Sólidos em suspensão (aumenta a turbidez) g) Calor h) Radioatividade * * * Alteração da qualidade de água * * * Comportamento dos poluentes no meio aquático · Mecanismos físicos diluição · Ação hidrodinâmica concentração vaira no espaço e tempo · Difusão molecular · Difusão turbulenta Ao atigirem os corpos de água, sofrem a ação de diversos mecanismos: Gravidade Luz Temperatura * * * Comportamento dos poluentes no meio aquático Mecanismos bioquímicos A concentração de oxigênio dissolvido na água (um dos constituintes mais importantes dos recursos hídricos) ocorre em função de diversas variáveis: · Características do despejo · Características do corpo d’água · Produção de oxigênio Quando o poluente jogado no corpo de água é biodegradável, tal material sofre um processo natural de recuperação denominado AUTODEPURAÇÃO * * * Autodepuração Etapa 1: decomposição Aqui a quantidade de oxigênio dissolvido na água (DBO) necessária para a decomposição da matéria órgânica aeróbica é o fator mais importante. O valor de DBO varia consideravelmente de acordo com a natureza do despejo. Exemplos: situa-se em torno de 300 mg/l DBO5,20 para esgotos domésticos 5 = refere à decompisção da matéria orgânica carbonácea em cinco dias 20 = temperatura a 20ºC * * * Autodepuração Etapa 2: recuperação do oxigênio dissolvido ou reaeração Recebe outras fontes de oxigênio à água: · Atmosfera · Fotossíntese * * * Comportamento ambiental dos lagos * * * Comportamento ambiental dos lagos A estratificação térmica X processo de eutrofização Ocorre pelo processo de aumento da produtividade biológica do lago, sendo observada a ploliferação de algas e outros vegetais aquáticos devido a: maior quantidade de nutrientes disponível fósforo e / ou nitrogênio nutrientes de maior importância para a ocorrência da eutrofização * * * Comportamento ambientaldos lagos (de acordo com a produtividade biológica) Oligotróficos: lagos com baixa produtividade biológica e baixa concentração de nutrientes Eutróficos: lagos com produção vegetal excessiva e alta concentração de nutrientes Mesotróficos: lagos com caracterísitcas intermediárias entre oligotrófico e eutrófico A eutrofização natural é demorada, já a acelerada é causada pelo aporte de: Esgotos domésticos Esgotos industriais Fertilizantes agrícolas * * * Comportamento ambiental dos lagos Conseqüências da eutrofização Excesso de nutrientes Aumento de Biomassa Vegetal Diminuição do Processo de Aeração Superficial Morte de organismos sensíveis à redução da concentração de oxigênio Aumento da DBO Condições anaeróbicas no hipolímnio Predomínio de bactérias anaeróbicas e facultativas no fundo do lago. Ocorrência de uma estreita camada superficial de algas macrófitas. Aumento de metano dissolvido na água * * * * * * Comportamento ambiental dos lagos Conseqüências da eutrofização impactos sobre o ecossistemas e qualidade da água: diminui a diversidade alteração das espécies de algas presentes no meio baixos teores de oxigênio concentrações elevadas compostos orgânicos dissolvidos decomposição anaeróbicas que ocorre no fundo do lago libera metano * * * Comportamento ambiental dos lagos Conseqüências da eutrofização impactos sobre a utilização dos recursos hídricos : Utilização do corpo de água como manancial de abastecimento fica prejudicada devido ao excesso de algas Aumento de algas azuis = aumento de epidemias de distúrbios gastrointestinais Prejuizo no uso recreativo Comprometrimento para a irrigação Perda do valor comercial * * * Parâmetros Indicadores da qualidade da água Indicadores físicos Cor Turbidez Sabor e Odor Indicadores químicos Salinidade Dureza Alcalinidade Corrosividade Ferro e manganês Impurezas orgânicas, nitrogênio e cloretos Características benéficas (a dieta humana) Compostos tóxicos Fenóis Detergentes Agrotóxicos Radioatividade Indicadores biológicos Algas Microsganismos patogênicos * * * Tratamento da água Principais processos de tratamento de água: Sedimentação ou decantação Coagulação / floculação Filtração Desinfecção Remoção da dureza Aeração Remoção de ferro e manganês Remoção de sabor e odor Controle de corrosão Fluoretação * * * Tratamento da água * * * Reuso da água Uso urbano Uso urbandos para fins potáveis Utilizar apenas sistemas de reuso indireto Uso exclusivo de esgotos domésticos Emprego de barreiras múltiplas nos sistemas de tratamento Uso industrial Torres de resfriamento Caldeiras Construção civil Irrigação das áreas verdes de instalações industriais Processos industriais Uso agrícola Redução de fertilizantes Diminuição do uso de água potável * * * Reuso da água Tipos * * * Importância da manutenção da qualidade das águas naturais Tabela 5. Classificação das águas doces brasileiras,segundo seu uso preponderante, de acordo com a Resolução CONAMA no 20 Classe Descrição Especial Classe 1 Abastecimento doméstico sem prévia ou com simples desinfecção Preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas Abastecimento doméstico após tratamento simplificado Proteção das comunidades aquáticas Recreação de contato primário: esqui aquático, natação e mergulho Irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que crescem rente ao solo e são ingeridas cruas sem remoção de película Criação natural e/ou intensiva (aqüicultura) de espécies destinadas à alimentação humana * * * Importância da manutenção da qualidade das águas naturais Tabela 5. Classificação das águas doces brasileiras,segundo seu uso preponderante, de acordo com a Resolução CONAMA no 20 Classe Descrição Classe 2 Classe 3 Classe 4 Abastecimento doméstico após tratamento convencional Proteção de comunidades aquáticas Recreação de contato primário: esqui aquático, natação e mergulho Irrigação de hortaliças e plantas frutífereas Criação natural e intensa (aqüicultura) de espécies destinadas à alimentação humana Abastecimento doméstico após tratamento convencional Irrigação de culturas abróreas, cerealíficas e forrageiras Dessedentação de animais Navegação Harmonia paisagística Usos menos exigentes * * * Coleta Indiferenciada Coleta Seletiva Papel/Cartão Vidros Embalagens Coleta seletiva matéria orgânica Central de tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos Energia Elétrica Ecocentro - Centro de triagem Estação de tratamento e valorização orgânica Energia Elétrica Gases tratados Sólidos Residuais Escórias Papel Cartão Embalagens Vidros composto CO2+H2O Estação de inertização Instalação de Tratamento e valorização de Escórias Metais não ferrosos e Metais ferrosos Aterro Sanitário Construção civil Indústria recicladora Agricultura Sólidos residuais inertizados Inertes Figura 3. Sistema de gestão integrada de resíduos sólidos urbanos. Fonte: plano estadual de desenvolvimento energético integrado de Alagoas * * * Figura 4: Sistema esquemático de coleta de gás de aterro.
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