Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
No meio ambiente, todos os seus componentes bióticos (vivos) e abióticos (não-vivos) mantêm seu equilíbrio através da sinergia ambiental, que constitui a coordenação e integração de diversos fatores com um objetivo comum. Portanto, se ocorre um desequilíbrio ambiental, é necessário levantar as causas e consequências por meio de estudos, bem como agir para alterar esse estado de degradação. A situação do meio natural a nível global tem desafiado o homem na questão da conservação dos recursos naturais e, ao mesmo tempo, busca o desenvolvimento sustentável, acreditando que a sociedade pode ter uma melhor qualidade ambiental através de novas alternativas no uso dos ecossistemas com responsabilidade e ética. A água é o bem comum mais precioso do planeta Terra, conforme mostrado na Figura 1.1, e no mundo atual, nenhum componente da natureza ficou imune à intervenção das atividades humanas que causam degradação aos diversos ambientes. O homem, após a revolução industrial, passou a explorar ainda mais os recursos naturais e a expandir os seus processos de produção, ampliando fortemente o consumo e, conseqüentemente, o crescimento econômico. Dessa forma, os ambientes, principalmente aquáticos, têm sido explorados até o seu esgotamento, sem a conservação devida dos recursos naturais. Aula 1 - Poluição Hídrica Objetivo Ÿ Discutir noções sobre o Ambiente como um todo: o que é Poluição, como ocorre e o que afeta no ambiente terrestre, aquático e atmosférico. 1.1. Conceitos e definições Figura 1.1: A água é o bem comum mais precioso do planeta Terra. Fonte: Banco de imagens SXC Aula 1 - Poluição Hídrica 11 e-Tec Brasil e-Tec Brasil 12 Aula 1 - Poluição Hídrica O consumo e a produção, como padrões dominantes da alta modernidade, estão causando impactos ambientais através de fontes poluidoras do meio aquático, do solo, sonora, térmica e principalmente do ar, ocasionando mudanças climáticas sem precedentes. De acordo com o art. 3° da Lei Federal do Brasil n° 6.938, de 31/08/1981, que dispõe sobre a política nacional do meio ambiente, meio ambiente é o “conjunto de condições, leis, influências e interações de ordem física, química e biológica, que permite, abriga e rege a vida em todas as suas formas”. Além disso, no mesmo artigo, a Lei define poluição ambiental como sendo a degradação da qualidade ambiental resultante de atividades que direta ou indiretamente: Ÿ prejudiquem a saúde, a segurança e o bem estar da população; Ÿ criem condições adversas às atividades sociais e econômicas; Ÿ afetem desfavoravelmente a biota; Ÿ afetem as condições estéticas ou sanitárias do meio ambiente; e Ÿ lancem no ambiente matérias ou energia em desacordo com os padrões ambientais estabelecidos. O Impacto Ambiental é conseqüência da ação ou atividade, natural ou antrópica, que produz alterações bruscas em todo o meio ambiente ou em parte de alguns de seus componentes. De acordo com o tipo de alteração, pode ser ecológica, social e/ou econômica (CONAMA, 1986). A poluição hídrica é um tipo de poluição ambiental que ocorre quando há alteração das características físico-químicas da água pela liberação de determinados materiais ou energia no ambiente, provocando assim, desequilíbrios na vida dos seres vivos presentes no ecossistema e que dependem da qualidade ambiental para sobreviver. As contaminações dos ambientes aquáticos podem ser ocasionadas pelas atividades diferenciadas nos processos de produção e podem ocasionar graves problemas socioambientais e econômicos. As substâncias chamadas de não-biodegradáveis, como os metais pesados e as organocloradas conhecidas como pesticidas DDT (diclorodifeniltri- cloroetano) quando lançadas na água podem causar sérios danos aos organismos das cadeias alimentares, segundo a Figura 1.2, pois essas substâncias não são degradadas pelos micro-organismos decompositores (bactérias) e acumulam-se nos tecidos dos organismos presentes por toda a cadeia, contaminando inclusive, o homem (bioacumulação). Já as substâncias 1.2. Causas e consequências Alta modernidade a sociedade atual que vive sob riscos de acidentes prove- nientes dos processos de produção, armazenamento, transporte e destinação final dos resíduos que podem causar contaminações aos ambientes e riscos à saúde humana, comprometendo a qualidade ambiental. representa Aula 1 - Poluição Hídrica 13 e-Tec Brasil biodegradáveis são decompostas pelas bactérias, pois estas se alimentam de substâncias orgânicas encontradas no ambiente. As principais consequências do uso do DDT, além da contaminação dos ambientes aquáticos, é que animais como aves, ao se alimentarem, podem ter o seu processo reprodutivo afetado, uma vez que, os seus ovos formados por uma casca, tornam-se frágeis demais devido ao poluente e, portanto, há uma maior mortandade de seus filhotes, diminuindo a sua população. Peixes e moluscos também podem ser afetados. Os metais pesados têm como um dos principais poluentes o mercúrio, que acompanhante a compostos orgânicos produz o metilmercúrio, substância tóxica, muito utilizada pelas indústrias madeireiras e químicas e que quando ingerido pelo homem pode provocar prejuízos à saúde humana (lesões nervosas), levando o indivíduo à morte. O mercúrio pode ser detectado com mais precisão por meio dos tecidos analisados, pois a sua concentração na água é muito baixa, muitas vezes passando despercebida pelos órgãos responsáveis da saúde. Problemas como a contaminação e as extrações desmedidas dos corpos de água ganharam destaque nas últimas décadas. Rios têm sido utilizados como receptores para o lançamento de esgotos urbanos, de lixos e de efluentes agro-industriais. Em diversas regiões o meio ambiente é incapaz de realizar a degradação desses contaminantes e restituir seu equilíbrio natural (HIRATA, 2000). ÁguaSolo Plantas Homem Animais Inseticidas Herbicidas Fungicidas Acaricidas PESTICIDAS Figura 1.2: A água é o bem comum mais precioso do planeta Terra. Fonte: Thalita R. de O. Moreira, adaptado de www.sxc.hu/browse.phtml?f=download&id=1356929. Cientistas substituíram o uso de pesticidas, como o DDT, pelo controle biológico de pragas. O s a n i m a i s p r o d u z e m feromônios que não causam qualquer alteração ambiental. Quando o inseto fêmea utiliza o feromônios para atrair o macho para a reprodução, os seres humanos podem realizar a captura dos insetos machos impedindo o processo de reprodução da espécie. Feromônios: são substâncias usadas na comunicação química entre os animais, muitas vezes agindo como atrativos sexuais. e-Tec Brasil 14 Aula 1 - Poluição Hídrica A enorme participação das fontes não-renováveis na oferta mundial de energia desde o advento da Revolução Industrial gerou o crescimento econômico a nível global através da exploração dos recursos naturais, baseada nos hidrocarbonetos. Diversos países industrializados passaram a dominar o mundo com vistas ao “ouro negro” e em prol da expansão do capitalismo, com isso, houve também uma crescente demanda da sociedade pelo consumo, que fez aumentar ainda mais a produção, o mercado e consequentemente, expor os ambientes naturais e a humanidade aos riscos ambientais propostos pela alta modernidade. A poluição por derramamento de petróleo no mar pode ocorrer devido a acidentes originados por falhas de operação de navios petroleiros em plataformas de petróleo, ou ainda, no momento de retirada da água dos reservatórios desses navios depois da lavagem, mesmo com toda segurança e normas de trabalho das empresas, conforme exemplificação na Figura 1.3. As manchas do petróleo cobrem a camada superficial das águas, impedindo a penetração da energia solar, e consequentemente a realização da fotossíntese, necessária às microalgas (fitoplâncton) querepresentam os principais seres produtores dos oceanos, base das cadeias alimentares e evitando as trocas de gases importantes entre o ar e a água, causando a morte de inúmeras espécies da fauna e flora aquática. No caso dos animais, muitos morrem por asfixia ou intoxicação (superfície dos corpos e brânquias) penetradas pelo petróleo, as aves são atingidas nas suas penas que ficam recorbertas pelo petróleo, assim, impedidas de realizar o seu vôo e a termorregulação, acabam morrendo. Pescadores da baía de Minamata, no Japão, foram contaminados pelo metal pesado metilmercúrio, proveni- ente do despejo de uma indústria química, desde 1930, após se alimentarem de peixes contaminados, gerando perda de vidas de pescadores da região e ficando conhecida como o ´ ´mal de Minamata´´. Figura 1.3: Poluição por derramamento de petróleo no mar. Fonte: 4.bp.blogspot.com/_L4TMY2b5iQk/TEsdTJfKbLI/AAAAAAAAATo/CCz77sILib4/s1600/derramegolfo4.jpg Aula 1 - Poluição Hídrica 15 e-Tec Brasil A importância do desenvolvimento de abordagens multidisciplinares para a resolução de problemas relativos à poluição antropogênica é agora claramente apreciada pela comunidade científica, e especialmente evidente nos ecossistemas expostos a crescentes ameaças de hidrocarbonetos do petróleo expandidas através das atividades de extração e contaminação dos recursos naturais (ROBERTSON, et al., 2007). Ambientes costeiros do Brasil, como manguezais, que representam importantes locais de reprodução de organismos marinhos podem ser degradados por esses contaminantes e áreas de restinga com rica biodiversidade também podem ser atingidas pelos hidrocarbonetos do petróleo e seus derivados. Outra forma de contaminação dos ambientes aquáticos se dá pelo processo de eutroficação gerado pelo despejo de esgotos domésticos em rios e lagoas, ocorrendo aumento excessivo dos nutrientes e oferta de oxigênio no meio, onde algas e, sobretudo bactérias aeróbicas realizam a sua respiração celular e o consomem a ponto de tornar o ambiente aquático repleto de organismos mortos comprometendo o ecossistema pela desoxigenação, surgindo então, as bactérias anaeróbicas que irão se desenvolver. Esse ambiente fica prejudicado, com perda da qualidade das águas superficiais e subterrâneas, inclusive para o abastecimento, gerando odor e a proliferação de mosquitos. Este ambiente pode ser tratado, todavia, existem situações de degradação irreversíveis causando dano ambiental. Há, no entanto, também efeitos diretos da atividade das populações humanas sobre os ecossistemas aquáticos, sendo de salientar, por mais preocupantes, aqueles que causam a eutroficação e a poluição dos sistemas ecológicos de água doce (WETZEL, 1993). O processo de eutroficação pode ser natural ou pelo despejo de resíduos industriais (efluentes), resíduos urbanos (matéria orgânica), e agrícolas (fertilizantes). Além disso, essas bactérias anaeróbicas podem causar danos à saúde pública devido ao surgimento de doenças acarretadas por vírus, bactérias, protozoários e vermes. A eutroficação natural não ocorre através da intervenção humana, ela se dá ao longo dos sécu los, como um envelhecimento natural do ambiente. e-Tec Brasil 16 Aula 1 - Poluição Hídrica 1.3. Ciclo da água A água é essencial para sobrevivência dos seres vivos que têm a capacidade de absorver ou ingerí-la. É encontrada em três estados físicos, sendo líquido, gasoso e sólido distribuída nos mais variados ambientes do planeta Terra, como rios, lagos, atmosfera, solos, mares, oceanos e geleiras. A água presente no organismo vivo participa como solvente em inúmeras reações bioquímicas necessárias ao metabolismo, como reagente no processo da fotossíntese, onde seus átomos de hidrogênio podem ser agrupados à matéria orgânica que vai ser disponibilizada ao longo da cadeia alimentar, para os consumidores e decompositores. Tanto os animais quanto as plantas, transpiram. No caso dos animais, ainda liberam água por meio da respiração, excreção e das fezes. Já as plantas também respiram e utilizam o processo da transpiração para resfriar o corpo do vegetal, bem como dar condições para o deslocamento da seiva bruta (xilema) até as folhas. As águas existentes no planeta (hidrosfera) são interdependentes, ou seja, por meio de uma eficácia hidrológica ocorrem processos de precipitação, evaporação, escoamento, infiltração que são importantes para que o ciclo da água aconteça, juntamente com a energia solar. A Figura 1.4 ilustra bem o ciclo da água. Qualquer desequilíbrio no ciclo natural das águas poderá causar problemas como alteração de paisagens, ameaçando os seres vivos do planeta e principalmente o fenômeno do aquecimento global, gerando derretimento das geleiras e, consequentemente, o aumento dos níveis dos oceanos onde áreas costeiras e ilhas podem desaparecer do território, originando os Figura 1.4: O ciclo da água. Fonte: www.presenteparahomem.com.br/wp-content/uploads/2010/02/ciclo-da-agua-vida-terra-20.gif Aula 1 - Poluição Hídrica 17 e-Tec Brasil refugiados ambientais (homens, mulheres, crianças e animais retirados dessas áreas). Muitos dos desequilíbrios causados no Globo pela atividade humana têm implicações sobre o ciclo hidrológico e, consequentemente, sobre a qualidade da água dos ecossistemas aquáticos que se encontram à superfície da Terra (DREVER, 1982; DOMENICO & SCHWARTZ, 1990). Para evitar a poluição hídrica uma série de medidas pode ser tomada pelas indústrias, através das políticas ambientais vigentes no país, fazendo com que não haja o despejo de resíduos químicos ou dos esgotos diretamente na água, pois o tratamento adequado consiste em não lançar os poluentes e micro- organismos (bactérias) inteiramente no mar ou outro sistema aquático, impedindo contaminações e a transmissão de doenças por micro-organismos patogênicos ao homem. Não jogar lixo, óleo, restos de comida, já que pode dificultar o processo de tratamento do esgoto. Não utilizar produtos de limpeza ultrapassando as indicações da embalagem, como por exemplo, o cloro. O uso de produtos biodegradáveis como detergentes e sabão também são importantes. A conservação dos recursos naturais como a água deve ser refletida pela sociedade, pois não se pode dizer, que um recurso renovável não possa ser contaminado pelo homem trazendo resultados negativos ao ambiente em curto prazo. Para que o controle das águas superficiais e subterrâneas possa acontecer de maneira eficaz, deve ser fundamentalmente preventivo através da instalação correta de sistemas sanitários de coleta e tratamento de esgotos industriais e domésticos. A construção de redes coletoras e de estações de tratamento de esgotos industriais e domésticos evita que os resíduos formados pelos processos de produção contaminem os recursos hídricos, garantindo sua conservação. Para o controle da poluição da água tem-se ainda uma série de medidas que podem ser adotadas: Ÿ Os sistemas de fossas devem ser construídos separados dos poços; Ÿ Controle do chorume e até do necrochorume gerados respectivamente pelos resíduos sólidos de aterros sanitários e decomposição de cadáveres, impedindo a contaminação do lençol freático; 1.4. Prevenção na formação de poluentes 1.5. Controle de processos e equipamentos e-Tec Brasil 18 Aula 1 - Poluição Hídrica Ÿ A vegetação de áreas próximas aos recursos hídricos deve ser preservada garantindo sua proteção; Ÿ Controle da aplicação de fertilizantes, pesticidas; Ÿ O uso do solo deve ser feito dentro dos padrões de controle sanitários necessários para evitar a poluição das águas; e Ÿ Remediação de áreas degradadas. Quanto aos métodos de controle da poluição das águas, os processos de tratamento através de equipamentos das águas residuárias são divididos em três gruposdistintos: Ÿ Processos físicos: remoção de sólidos grosseiros, remoção de sólidos sedimentáveis, remoção de sólidos flutuantes, remoção da umidade do lodo, homogenização e equalização de efluentes e diluição de águas residuárias. Os equipamentos utilizados no tratamento das intenções acima são os seguintes: Grades de limpeza manual ou mecanizada; Peneiras estáticas, vibratórias ou rotativas; Caixas de areia simples ou aeradas; Tanques de retenção de materiais flutuantes; Decantadores; Flotadores a ar dissolvido; Leitos de secagem de lodo; Filtros prensa e a vácuo; Centrífugas; Filtros de areia; e Adsorção em carvão ativado para a remoção de sólidos em dissolução. Ÿ Processos químicos: algumas vezes são combinados a processos físicos e/ou biológicos; são usados para remoção de substâncias que causam odor, cor e turbidez, remoção de sólidos em suspensão coloidal ou mesmo diluídos, metais-traço e óleos emulsionados. São eles: Coagulação – Floculação, Precipitação química, Oxidação, Cloração, Neutralização ou correção do pH, Ajuste do pH para condicionar um efluente para o tratamento biológico, Coloração para eliminação de organismos patogênicos, Adição de polieletrólitos como auxiliar de floculação, Oxidação de sulfetos com O2 ou H2O2 e Neutralização e acerto do pH. Lei nº 9.433, de 8 de janeiro de 1997, institui a Política Nacional de Recursos Hídricos, cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, regulamenta o inciso XIX do art. 21 da Constituição Federal, e altera o art. 1º da Lei nº 8.001, de 13 de março de 1990, que modificou a Lei nº 7.990, de 28 de dezembro de 1 9 8 9 . D i s p o n í v e l e m : http://www.planalto.gov.br/cci vil_03/LEIS/l9433.htm Aula 1 - Poluição Hídrica 19 e-Tec Brasil Ÿ Processos biológicos (aeróbicos e anaeróbicos): Lodos ativados e suas variações, filtro biológico anaeróbio ou aeróbio, lagoas aeradas, lagoas de estabilização facultativas e anaeróbias, e digestores anaeróbios de fluxo ascendente. Os processos de tratamento das águas residuárias, de acordo com cada finalidade acima descrita pode ser classificado em função do tipo de material a ser extraído e da ação de sua retirada em: Tratamento preliminar; Tratamento primário, Tratamento secundário, Tratamento terciário, Tratamento de lodo e Tratamento físico - químico. Tente responder as questões abaixo e depois confira com o gabarito que segue. Correlacione os contaminantes da poluição hídrica com as suas respectivas consequências nos ecossistemas aquáticos: ( 1 ) DDT (pesticida) ( 2 ) Petróleo e seus derivados ( 3 ) Metais pesados ( 4 ) Eutroficação ( ) pode provocar prejuízos à saúde humana como lesões nervosas, podendo levar até a morte. ( ) acumulam-se nos tecidos dos organismos presentes por toda a cadeia, contaminando inclusive o homem; é o processo da bioacumulação. ( ) perda da qualidade das águas superficiais e subterrâneas, inclusive para o abastecimento, com a presença de odor e proliferação de mosquitos. ( ) causa a morte de inúmeras espécies da fauna e flora aquática; no caso dos animais, muitos morrem por asfixia ou intoxicação. Como fator de poluição ambiental NÃO podemos citar: a) despejo de esgotos domésticos. b) unidades de conservação (delimitação de Parques). c) despejo de resíduos industriais. d) garimpo de ouro em rios e lagoas. e) destruição da camada de ozônio. Atividades Propostas 1. 2. e-Tec Brasil 20 Aula 1 - Poluição Hídrica Gabarito 1. 2. ( 3 ) ( 1 ) ( 4 ) ( 2 ) b Aula 1 - Poluição Hídrica 21 e-Tec Brasil Referências bibliográficas ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. Resíduos Sólidos: Classificação - NBR 10004. Rio de Janeiro, ABNT, 1987. BASSOI, L. J. Métodos de Controle de Poluição das Águas. Artigo disponível em: < http://www.consultoriaambiental.com.br/artigos/metodos_de_ controle_de_poluicao_das_aguas.pdf>. Acesso em: 17 de agosto de 2011. CONAMA – CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE. 1986. Estabelece as definições, as responsabilidades, os critérios básicos e as diretrizes gerais para uso e implementação da avaliação de impacto ambiental como um dos instrumentos da Política Nacional do Meio Ambiente, Resolução n. 1 de janeiro de 1986. Diário Oficial (da República Federativa do Brasil), Brasília, 12 fev. DOMENICO, P.A. & F.W. SCHWARTZ. 1990. Physical and Chemical Hydrogeology. Wiley & Sons. 824 pp. DREVER, J.I. 1982. The Geochemistry of Natural Waters. Prentice-Hall. 388 pp. FREITAS, E. Como diminuir a poluição do ar. Equipe Brasil Escola. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/geografia/como-diminuir-poluicao-ar. htm>. Acesso em: 08 de agosto de 2011. FREITAS, E. Efeito estufa. Equipe Brasil Escola. Disponível em: < http://www.brasilescola.com/geografia/efeito-estufa.htm>. Acesso em: 10 de agosto de 2011. FURB - FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU. Controle da Poluição Ambiental. Disponível em: <http://campeche.inf.furb.br/sias/ saude/Textos/poluicao_ambiental.htm>. Acesso em: 03 de agosto de 2011. HIRATA, R. 2000. Recursos hídricos. In: TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M.C.M.; FAIRCHILD, T.R. & TAIOLI, F. (orgs.). Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos. 568p. LEI Nº 6.938, DE 31 DE AGOSTO DE 1981. Dispõe sobre a Política Nacional do Meio Ambiente, seus fins e mecanismos de formulação e aplicação, e dá outras providências. Disponível em: < http://www.planalto. gov.br/ccivil_03/leis/l6938.htm>. Acesso em: 20/08/11. LEI Nº 12.305, DE2 DE AGOSTO DE 2010. Institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos; altera a Lei no 9.605, de 12 de fevereiro de 1998; e dá outras providências. Disponível em: < http:/ /www.planalto.gov.br/ ccivil_03/_ato2007-2010/2010/lei/l12305.htm>. Acesso em: 18/08/11. LOPES, S. Biologia – volume único / Sônia Lopes, Sergio Rosso. 1. ed. São Paulo: Saraiva, 2005. e-Tec Brasil 22 Aula 1 - Poluição Hídrica LUCCI, E.A. Geografia geral e do Brasil ensino médio / Elian Alabi Lucci, Anselmo Lazaro Branco, Cláudio Mendonça. 3. ed. São Paulo: Saraiva, 2005. MELO, L. A.; SAUTTER, K. D.; JANISSEK, P. R. Estudo de cenários para o gerenciamento dos resíduos sólidos urbanos de Curitiba. Eng. Sanit. Ambient. vol.14 no.4 Rio de Janeiro Oct./Dec. 2009. MONTEIRO, J. H. P.; FIGUEIREDO, C. E. M.; MAGALHÃES, A. F.; MELO, M. A. F.; BRITO, J. C. X.; ALMEIDA, T. P. F.; MANSUR, G. L. Manual Gerenciamento de Integrado de Resíduos Sólidos. Rio de Janeiro: IBAM, 2001. 204p. ROBERTSON, S.J.; MCGILL, W.B.; MASSICOTTE, H.B.; RUTHERFORD, P.M. 2007. Biological reviews of the Cambridge Philosophical Society. vol. 82. n. 2. 213-40pp. SANTOS, L. C. A questão do lixo urbano e a geografia. 1° SIMPGEO/SP. ISBN: 978-85-88454-15-6. Rio Claro, 2008. 15p. UFES – UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO. Equipamentos de Controle de Poluição do Ar. Módulo VI. Disponível em: < http://www.inf.ufes.br/~neyval/Rec_Atm(moduloVI).pdf>. Acesso em: 17 de agosto de 2011. WETZEL, R.G. 1993. Limnologia. Fundação Calouste Gulbenkian. 1011 pp. 1: Aula 1 Página 2 Página 3 Página 4 Página 5 Página 6 Página 7 Página 8 Página 9 Página 10 Página 11 Página 12
Compartilhar