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1 UNIVERSIDADE CIDADE DE SÃO PAULO QUALIDADE DA ÁGUA PROF. MARISA SANTIAGO 1º SEMESTRE / 2014 2 INTRODUÇÃO A QUALIDADE DA ÁGUA INTERAÇÃO DOS MEIOS E A QUALIDADE DA ÁGUA A) Resíduos contaminantes do meio ambiente I. Agroquímicos - pesticidas / fungicidas / fertilizantes II. Construção civil - cimento / cal / areia / madeiras / canos / ferragens / tintas III. Lixo domiciliar - chorume IV. Resíduo industrial - compostos orgânicos persistentes (POPs) / solventes - cianetos, ácidos e bases / íons metálicos V. Pecuária - material orgânico (indústria pecuária, frigoríficos, curtumes). VI. Lixo público - varrição de ruas, limpeza pública VII. Serviços de saúde - material descartado pela rede hospitalar VIII. Tecnológico - celulares, pilhas, baterias (contém metais pesados) B) Solo Importância Degradação Base da alimentação humana / flora / fauna Habitat da biodiversidade Lazer / Qualidade de vida Filtro para poluição atmosférica e aquática (águas subterrâneas) Equilíbrio vento / chuvas Erosão Perda de fertilidade Salinidade Desertificação Perda / redução da biodiversidade Contaminação por resíduos C) Ar Poluentes: químicos, gasosos (CO, CO2, NO2, SO2) e particulados. Poluente Efeitos nocivos das partículas sobre a saúde humana Cádmio Doenças cardíacas e pulmonares Chumbo Acumula-se no organismo causando intoxicações graves e doenças do sistema nervoso Inseticidas Intoxicações D) Água Importância Tipos de degradação e agentes contaminantes Solvente “universal” Vital à vida Usos agrícola, industrial e doméstico. a) Problemas no abastecimento de água potável - Doenças Redução dos recursos hídricos disponíveis Esgotos residenciais Fertilizantes agrícolas / pesticidas Compostos orgânicos – petróleo Metais pesados Alteração do ecossistema A degradação do solo e do ar interferem na qualidade da água. 3 QUALIDADE DA ÁGUA SUPERFICIAL A qualidade da água e sua contaminação dependem de fatores como: Características Físicas: Seção transversal: largura e profundidade Declividade Velocidade Vazão Característica da mistura (dispersão, difusão) Temperatura Características Químicas: Variação do teor de oxigênio dissolvido pH Acidez Alcalinidade Sólidos dissolvidos totais Tóxicos Características Biológicas: Bactérias Peixes Autodepuração dos cursos d’água a) Autodepuração: Recuperação do corpo d’água: Utilização da capacidade de assimilação dos rios Impedir o lançamento de despejos acima do que possa suportar o corpo d’água. b) Ecossistemas em condições naturais: c) Ecossistema em condições perturbadas: Elevada diversidade (número) de espécies e reduzido número de indivíduos de cada espécie. Baixa diversidade (número) de espécies e elevado número de cada espécie (proliferação das espécies sobreviventes). 4 PARÂMETROS DE QUALIDADE DA ÁGUA 1) Coliformes termotolerantes Forma indireta de medição: a qualidade da água utilizada como indicador da presença de bactérias e outros organismos cuja detecção é extremamente difícil, devido suas baixas concentrações. Trata-se de um grupo de bactérias indicadoras de organismos originários do trato intestinal humano e de outros animais de sangue quente. A sua presença nos corpos hídricos indica a contaminação por material de origem fecal. A presença de coliformes termotolerantes não indica necessariamente a presença de organismos patogênicos, porém indica que o corpo hídrico foi contaminado por material de origem fecal. Responsáveis pela transmissão de doenças de veiculação hídrica. Principais doenças relacionadas com a água: cólera, disenteria, leptospirose entre outras. 2) Oxigênio Dissolvido Solubilidade: 0ºC = 14,6 mg/L e 30ºC = 7,6 mg/L Essencial para microorganismos aeróbios Produção de oxigênio Reaeração atmosférica e fotossíntese CO2 + H2O + luz = matéria orgânica (MO) + O2 Redução de oxigênio Oxidação da MO dos esgotos MO + O2 + bactérias = CO2 + H2O + ↑bactérias + Energia 3) Temperatura Origem Importância Natural: Radiação solar Antropogênica: despejos industriais, torres de resfriamento. Diminuição da solubilidade dos gases. Liberação de gases com odores desagradáveis. Aumento da taxa de reações químicas e biológicas (catalisador). Maior solubilidade de íons metálicos e sais. 5 4) Turbidez É a alteração do poder de entrada da luz em um meio aquoso devido às partículas em suspensão que provocam a sua difusão e absorção. A turbidez é provocada por bactérias, argilas e outros materiais em suspensão. Os sólidos em suspensão podem servir de abrigo para microorganismos patogênicos (diminuindo a eficiência da desinfecção). Em corpos d'água pode reduzir a penetração da luz, prejudicando a fotossíntese. Medição: Turbidímetro (compara o espalhamento de um feixe de luz ao passar por uma amostra com uma solução padrão). Resultado: Unidade Nefelométrica de Turbidez (UNT). Água potável OMS: 5 UNT. 5) Nutrientes Fósforo e Nitrogênio Despejos domésticos, industriais e agrícolas: adubos agrícolas, detergentes etc Formas de fósforo: PO4 3- (fosfato), HPO4 2-, H2PO4 -, H3PO4 (ácido fosfórico). Formas de nitrogênio: NO3 - (Nitrato), NO2 - (nitrito), NH4 + (amônio), NH3 (amônia). Eutrofização Eutrofização refere-se ao desequilíbrio que ocorre em rios e lagos que recebem efluentes sanitários e industriais, caracterizando o crescimento exagerado de organismos aquáticos autrótofos (ou autotróficos). Significa “bem nutrido”. Organismos autrótofos ou autotróficos – que absorvem energia diretamente da luz solar, ou seja, fotossintetizantes (algas planctônicas – fitoplancton, ervas aquáticas – macrófitas. Nutrição autotrófica – fotossíntese ou quimiossíntese Nutrição por quimiossíntese – a fonte de energia é aquela liberada na oxidação de MO Fotossíntese – Organismos clorofilados assimilam a luz e a transformam em energia química. Na eutrofização o aumento excessivo de nutrientes (P e N) desequilibra a cadeia alimentar aquática levando a um desenvolvimento explosivo das algas e vegetais. A água apresenta coloração verde, verde-escuro, verde-azulado ou marrom –escuro, impedindo a penetração da luz do sol que, impede conseqüentemente, a realização de fotossíntese. 6 6) Demanda Bioquímica de oxigênio (DBO) Quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica biodegradável. Interpretação: DBO5 = Royal Comission – Inglaterra Os rios escoam para o mar em menos de 5 dias e a temperatura média no verão é de 18,3ºC. DBO carbonácea: compostos de carbono (C) DBO nitrogenada: compostos do nitrogênio (NO2 - , NO3 -) Teste: Tempo = 5 dias no escuro (DBO5 carbonácea) Temperatura = 20ºC Resultado = 67 – 75% da DBO é consumida pelos microorganismos DBO10 nitrogenada = 10 dias no escuro. 7) DQO – Demanda Química de Oxigênio Avalia a quantidade de OD (mg/L) consumido em meio ácido para degradar a matéria orgânica,biodegradável ou não. Utilizado para verificar a existência de substâncias persistentes ao ataque biológico. A DQO é sempre maior ou igual à DBO5. Método: de 2 à 3 horas / dicromato de potássio à quente com íons prata como catalisador. 8) Nitrogênio / Nitrato Especiação do nitrogênio em função do pH pH < 8 – predominância quase total de NH4 + pH = 9,5 – aproximadamente 50% NH3 e 50% NH4 + pH > 11 – predominância quase total de NH3 A amônia não ionizada em comparação ao amônio é muito mais tóxica, este fato está relacionado a sua permeabilidade através de membranas celulares e de sua solubilidade em lipídios, que em pequenos vertebrados, como peixes, ocasionam efeitos deletérios, que podem levá-los ao óbito. 7 AGROQUÍMICOS Classificação Agroquímico Combate a Agroquímico Combate Inseticidas insetos Acaricidas ácaros Fungicidas fungos Nematicidas parasitas Herbicidas ervas daninhas Molusquicida moluscos (esquistossomose) Raticidas roedores Fumigantes bactérias Inseticidas: Substância Intoxicação Classe I Classe II Classe III Malation Derivado do ácido fosfórico (organofosforado) Franqueza Cólicas Vômitos Dermatite de contato Espasmos musculares Convulsões Efeitos neurotóxicos retardados Alteração de cromossomos 0,1 μg/L 0,1 μg/L 100 μg/L 0,02 μg/L 0,02 μg/L 70 μg/L Carbaril Derivado do ácido carbânico (carbamatos) Organoclorados Náuseas Vômitos Contrações musculares involuntárias Lesões hepáticas Arritmias cardíacas Lesões renais Aldrin 0,005 0,005 0,03 Endrin 0,004 0,004 0,20 Endossulfan 0,056 0,056 0,22 Heptacloro 0,01 0,01 0,03 Lindane 0,02 0,02 2,00 DDT 0,002 0,002 1,00 Herbicidas Substância Intoxicação Classe I Classe II Classe III Ácido fenóxi-acético Perda de apetite Enjôo Vômitos Indução da produção de enzimas hepáticas Cânceres 2,4 D 4,0 μg/L 4,0 μg/L 30,0 μg/L 2,4,5 T 2,0 μg/L 2,0 μg/L 2,0 μg/L Glifosato 65,0 μg/L 65,0 μg/L 280,0 μg/L Classificação toxicológica dos agrotóxicos Grupo DL50 (mg/kg) Dose capaz de matar uma pessoa adulta Exemplo I. Extremamente tóxico ≤ 5,0 1 pitada - algumas gotas Endrin II. Altamente tóxico 5,0 – 50,0 Algumas gotas - 1 colher de chá DDT III. Medianamente tóxico 50,0 – 500,0 1 colher de chá - 2 colheres de sopa Aldrin Heptacloro IV. Pouco tóxico 500,0 – 5000,0 2 colheres de sopa - 1 copo - V. Muito pouco tóxico ≥ 5000,0 1 copo - 1 litro - 8 Persistência de inseticidas clorados no solo Inseticida Quantidade aplicada Tempo de desaparecimento de 95% do produto Intervalo (anos) Valores médios (anos) Aldrin 100 – 300 mg/m 2 1 – 6 3 Clordana 100 – 200 mg/m 2 3 – 5 4 DDT 100 – 250 mg/m 2 4 – 30 10 Dieldrin 100 – 300 mg/m 2 5 – 25 8 Heptacloro 100 – 300 mg/m 2 3 – 5 3,5 Lindane 100 – 250 mg/m 2 3 – 10 6,5 DDT Aldrin Lindane Dieldrin TRANSPORTE E TRANSFORMAÇÃO DE AGROTÓXICOS NO MEIO AMBIENTE Pulverização Transporte Precipitação Lançamento de efluentes Disposição inadequada Lavagem de materiais Dissolução Sedimentado Biota Volatilização Biodegradação Adsorção Dessorção Lixiviação Decomposição química Água subterrânea Carreamento Aplicação no solo 9 PRODUTOS ORGÂNICOS PERSISTENTES – POP's São poluentes orgânicos persistentes, danosos a saúde, altamente tóxicos, formado por compostos químicos sintéticos e que acumulam-se no meio ambiente e nos organismos humano, vegetal e animal. Persistência Permanecem no ambiente durante longos períodos. Bioacumulatividade Se acumulam no tecido gorduroso (adiposo) de seres humanos e animais e chegam a ser transferidos para outras gerações. Nível altamente tóxico Mesmo em baixas concentrações (microgramas) eles causam graves problemas como disfunções hormonais. Percorre longas distâncias Contaminam regiões distantes da sua fonte de produção. COMPOSTOS ORGÂNICOS VOLÁTEIS (VOC's) 3. Produtos orgânicos voláteis que facilmente passam para fase de vapor na pressão e temperatura normais (ambiente). 4. Quando liberados na atmosfera, contribuem para formação de ozônio e têm efeitos adversos e diretos na saúde humana. Muitos são classificados como carcinogênicos. Benzeno Tetracloroetileno Diclorometano Tetracloreto de carbono Tolueno Etilbenzeno Clorobenzeno Cloreto de vinil Xileno total CONTAMINAÇÃO POR GASOLINA Nas contaminações com gasolina brasileira, o etanol adicionado adquire grande importância, pois sua presença altera o comportamento da gasolina em termos de solubilidade, mobilidade e degradação. A adição de álcool (etanol) na gasolina é obrigatória devido a uma Lei Federal, do Conselho Interministerial do Açúcar e do Álcool que determina que esse composto deve estar presente na concentração que varia de 20% a 25% em volume. Ao entrar em contato com a água, o etanol passa para a fase aquosa, aumentando a solubilidade dos compostos mono aromáticos BTEX. A degradação natural (biodegradação) do etanol será preferencial sobre os constituintes solúveis da gasolina aumentando a persistência destes compostos na água subterrânea. Benzeno CH 3 Tolueno CH 2 - CH 3 Etilbenzeno CH 3 CH 3 o-xileno CH 3 CH 3 m-xileno CH 3 CH 3 p-xileno 10 QUALIDADE DAS ÁGUAS SUPERFICIAIS RESOLUÇÃO CONAMA Nº 357/2005 (17/03/2005 – Conselho Nacional do Meio Ambiente) Definições 1. Ambiente Lêntico: apresentam água parada com movimento lento ou estagnado. 2. Ambiente Lótico: apresentam ambiente relativo às águas continentais moventes. Classes das Águas I - classe especial: a) abastecimento para consumo humano, com desinfecção; b) preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas; e, c) preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral. II - classe 1: 1) abastecimento para consumo humano, após tratamento simplificado; 2) proteção das comunidades aquáticas; 3) recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho 4) irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película; e 5) proteção das comunidades aquáticas em Terras Indígenas. III - classe 2: a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional; b) a proteção das comunidades aquáticas; c) a recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho, conforme d) a irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins, campos de esporte e lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto; e e) a aqüicultura e a atividade de pesca. IV - classe 3: a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional ou avançado; b) a irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras; c) a pesca amadora; d) a recreação de contato secundário; e e) a dessedentarão de animais. V - classe 4: a) a navegação; e b) a harmonia paisagística. Tratamentos Tratamento Descrição Desinfecção Remoção ou inativação de organismos potencialmente patogênicos. Simplificado Filtração, desinfecção e correção de pH quando necessário. Convencional Coagulação e floculação, seguida de desinfecção e correção de pH. AvançadoTécnicas de remoção ou inativação de constituintes refratários aos processos convencionais de tratamento, os quais podem conferir à água características como cor, odor, sabor, atividade tóxica ou patogênica. 11 Definições Ensaio Descrição Padrão Valor limite adotado como requisito normativo de um parâmetro de qualidade de água ou efluente. Parâmetro de qualidade da água Substancias ou outros indicadores representativos da qualidade da água (exemplo: Alumínio, benzeno, cianeto, chumbo, etc). Efeitos tóxicos Efeito Descrição Tóxico agudo Efeito deletério aos organismos vivos causado por agentes físicos ou químicos, usualmente, letalidade ou alguma outra manifestação que antecede, em um curto período de exposição. Tóxico crônico Efeito deletério aos organismos vivos causado por agentes físicos ou químicos que afetam uma ou várias funções biológicas dos organismos, tais como a reprodução, o crescimento e o comportamento em um período de exposição que pode abranger a totalidade de seu ciclo de vida ou parte dele. Ensaios Ecotoxicológicos e Toxicológicos Ensaio Descrição Ensaios ecotoxicológicos Ensaios realizados para determinar o efeito deletério de agentes físicos ou químicos a diversos organismos aquáticos. Ensaios toxicológicos Ensaios realizados para determinar o efeito deletério de agentes físicos ou químicos a diversos organismos visando o potencial de risco à saúde humana 12 PADRÕES DE QUALIDADE DAS ÁGUAS - CONAMA 357/2005 Classificação dos Corpos de Água Doce Classe especial – Deverão ser mantidas as condições naturais do corpo de água. Parâmetro Classe I Classe II Classe III Classe IV pH 6,0 – 9,0 6,0 – 9,0 6,0 – 9,0 6,0 – 9,0 Oxigênio Dissolvido ≥ 6,0 mg/L ≥ 5,0 mg/L ≥ 4,0 mg/L ≥ 2,0 mg/L DBO5 ≤ 3,0 mg/L ≤ 5,0 mg/L ≤ 10,0 mg/L - Turbidez ≤ 40,0 UNT ≤ 100,0 UNT ≤ 100,0 UNT - Cor verdadeira Cor natural ≤ 75,0 mg Pt/L ≤ 75,0 mg Pt/L - Gosto / Odor V.A V.A V.A Não objetável Materiais flutuantes (Espumas) V.A V.A V.A V.A Óleos e Graxas V.A V.A V.A Irisdicências Parâmetros Inorgânicos Conc. mg/L Conc. mg/L Conc. mg/L Conc. mg/L Alumínio dissolvido 0,1 * 0,20 - Arsênio total 0,01 * 0,033 - Bário total 0,7 * 1,00 - Cádmio total 0,001 * 0,01 - Chumbo total 0,1 * 0,33 - Cianeto livre 0,005 * 0,022 - Cloreto total 250,0 * * - Cloro residual total (combinado + livre) 0,01 * - - Cobre dissolvido 0,009 * 0,013 - Cromo total 0,05 * * - Ferro dissolvido 0,30 * 5,00 - Fluoreto total 1,40 * 1,40 - Fósforo total (ambiente lêntico) 0,020 0,03 0,05 - Fósforo total (ambiente intermediário tributários diretos de ambiente lêntico) 0,025 0,05 0,075 - Fósforo total (ambiente lótico e tributários de ambiente intermediário) 0,10 * 0,15 - Manganês total 0,10 * 0,50 - Mercúrio total 0,0002 * 0,002 - Níquel total 0,025 * * - Nitrato 10,0 * * - Nitrito 1,0 * * - Nitrogênio Amoniacal total pH ≤ 7,5: 3,70 * pH ≤ 7,5: 13,3 - pH 7,5 - 8,0: 2,0 * pH 7,5 -8,0: 5,6 - pH 8,0 - 8,5: 1,0 * pH 8,0 -8,5: 2,2 - pH > 8,5: 0,5 * pH > 8,5: 1,0 - Prata total 0,01 * 0,05 - Sulfato total 250,0 * * - Sulfeto 0,002 * 0,30 - Zinco total 0,18 * 5,00 - Parâmetros Orgânicos Concentração Concentração Concentração Concentração Aldrin + Dieldrin 0,05 µg/L * 0,03 µg/L - Benzeno 0,005 mg/L * * - Carbaril 0,02 µg/L * 70,0 µg/L - DDT 0,002 µg/L * 1,00 µg/L - Endrin 0,004 µg/L * 0,20 µg/L - Lindano 0,02 µg/L * 2,00 µg/L - Malation 0,10 µg/L * 100,0 µg/L - V.A = Virtualmente ausente * = Valores iguais aos especificados para Classe I = Não há especificação. 13 QUALIDADE DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS RESOLUÇÃO CONAMA Nº 396/2008 De 03 de abril de 2008 – Conselho Nacional do Meio Ambiente DEFINIÇÕES 1. Limite de Quantificação Praticável (LQP) – Menor concentração de uma substância que pode ser determinada quantitativamente com precisão e exatidão pelo método utilizado. Enquadramento da Norma 1. Usos Preponderantes – principais usos das águas subterrâneas que incluem, consumo humano, dessedentação de animais, irrigação e recreação. 2. Valor Máximo Permitido (VMP) – Limite máximo permitido de um dado parâmetro, específico para cada uso da água subterrânea. Parâmetro Unidade Usos Preponderantes da Água LQP Consumo Humano Dessedentação de Animais Irrigação Recreação Alumínio µg/L 200 5.000 5.000 200 50 Cádmio µg/L 5 50 10 5 5 Chumbo µg/L 10 100 5.000 50 10 Cobre µg/L 2.000 500 200 1.000 50 Cromo (III e VI) µg/L 50 1.000 100 50 10 Manganês µg/L 100 50 200 100 25 Mercúrio µg/L 1 10 2 1 1 Níquel µg/L 20 1.000 200 100 10 Zinco µg/L 5.000 24.000 2.000 5.000 100 14 QUALIDADE DO SOLO E DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS - CETESB São Paulo: CETESB – COMPANHIA DE TECNOLOGIA AMBIENTAL DE SÃO PAULO (2005) Nacional: CONAMA 420/2009 CETESB - VALORES ORIENTADORES DEFINIÇÕES Valor de Referência de Qualidade (VRQ) – Concentração de determinada substância no solo ou na água subterrânea, que define o solo como limpo ou a qualidade natural da água subterrânea, e é determinado com base em interpretação estatística de análises físico-químicas de amostras de diversos tipos de solos e amostras de águas subterrâneas de diversos aqüíferos do estado de São Paulo. Deve ser utilizado como referência nas ações de prevenção da poluição do solo e das águas subterrâneas e de controle de áreas contaminadas. Valor de Prevenção (VP) – Concentração de determinada substância, acima da qual podem ocorrer alterações prejudiciais á qualidade do solo e da água subterrânea. Este valor indica a qualidade de um solo capaz de sustentar as suas funções primárias, protegendo-se os receptores ecológicos e a qualidade das águas subterrâneas. Foi determinado para o solo com base em ensaios com receptores ecológicos. Deve ser utilizado para disciplinar a introdução de substâncias no solo e, quando ultrapassado, a continuidade da atividade será submetida a nova avaliação, devendo os responsáveis legais pela introdução das cargas poluentes proceder o monitoramento dos impactos decorrentes. Valor de Intervenção (VI) – Concentração de determinada substância no solo ou na água subterrânea acima da qual existem riscos potenciais, diretos ou indiretos, à saúde humana, considerando um cenário de exposição genérico. Para o solo, foi calculado utilizando-se procedimento de avaliação de risco à saúde humana para cenários de exposição Agrícola-Área de Proteção Máxima – APMax, Residencial e industrial. Para a água subterrânea, considerou-se como valores de intervenção as concentrações que causam risco á saúde humana listadas na Portaria 518, de 26 de março de 2004, do Ministério da Saúde – MS, complementada com padrões de potabilidade do Guia da organização Mundial de Saúde – OMS de 2004, ou calculados segundo adaptação da metodologia da OMS utilizada na derivação destes padrões. Em caso de alteração dos padrões da Portaria 518 do MS, os valores de intervenção para águas subterrâneas serão consequentemente alterados. A área será classificada como Área Contaminada sob investigação quando houver constatação da presença de contaminantes no solo ou na água subterrânea em concentrações acima dos valores de Intervenção, indicando a necessidade de ações para resguardar os receptores de risco. 15 Valores Orientadores Para Solo e Águas Subterrânea no Estado de SãoPaulo Substância Solo (mg/L de peso seco) Água Subterrânea (µg/L) VRQ VP Intervenção Agrícola Residencial Industrial Intervenção Alumínio - - - - - 200 Arsênio 3,5 15 35 55 150 10 Cádmio <0,5 1,3 3 8 20 5 Chumbo 17 72 180 300 900 10 Cianeto Cobre 35 60 200 400 600 2.000 Cromo (III e VI) 40 75 150 300 400 50 Ferro - - - - - 300 Manganês - - - - - 400 Mercúrio 0,05 0,5 12 36 70 1 Níquel 13 30 70 100 130 20 Nitrato (como N) - - - - - 10.000 Zinco 60 300 450 1.000 2.000 5.000 Benzeno na 0,03 0,06 0,08 0,15 5 Etilbenzeno na 6,2 35 40 95 300 Tolueno na 0,14 30 30 75 700 Xilenos (o,m,p) na 0,13 25 30 70 500 Aldrin na 0,0015 0,003 0,01 0,03 * Dieldrin na 0,043 0,2 0,6 1,3 * na = não se aplica para substâncias orgânicas (em geral, trata-se de um contaminante) * = Somatório para Aldrin e Dieldrin = 0,03 µg/L 16 LANÇAMENTO DE EFLUENTES São Paulo: CETESB – Decreto 8.468 (08/09/1976) Nacional: CONAMA 430/2011 Artigo 18 Os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados, direta ou indiretamente, nas coleções de água, desde que obedeçam às condições preconizadas neste artigo. Artigo 19A Os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser laçados em sistema de esgotos, provido de tratamento com capacidade e de tipo adequado, conforme previsto no § 4º deste artigo. Padrões para lançamento de efluentes Temperatura: 40ºC. Parâmetros Concentrações (mg/L) Parâmetros Inorgânicos Decreto 8.468 (Artigo 18) Decreto 8.468 (Artigo 19A) Arsênio total 0,2 1,5 Bário total 5,0 - Boro total 5,0 - Cádmio total 0,2 1,5 Chumbo total 0,5 1,5 Cianeto total 0,2 0,2 Cianeto livre - - Cobre dissolvido 1,0 1,5 Cromo hexavalente 0,1 1,5 Cromo trivalente - - Cromo total 5,0 5,0 Estanho total 4,0 4,0 Ferro dissolvido 15,0 15,0 Fluoreto total 10,0 10,0 Manganês dissolvido 1,0 Mercúrio total 0,01 1,5 Níquel total 2,0 2,0 Nitrogênio amoniacal total - - Prata total 0,02 1,5 Selênio total 0,02 1,5 Sulfato - 1.000 Sulfeto 1,0 1,0 Zinco total 5,0 5,0 Parâmetros Orgânicos Clorofórmio - - Dicloroeteno (1,1 + 1,2 cis + 1,2 trans) - - Fenóis totais 0,5 0,5 OBS: Decreto 8.468 – Artigo 18 e 19A: Somatório dos elementos arsênio, cádmio, chumbo, cobre, cromo total, estanho, mercúrio, níquel, prata, selênio e zinco deve ser igual ou inferior à 5,0 mg/L. 17 SISTEMAS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES DOMÉSTICOS Tratamento Descrição Preliminar Remoção dos sólidos grosseiros através de mecanismo físico Primário Remoção de sólidos sedimentáveis e parte da matéria orgânica através de mecanismo físico Secundário Remoção de matéria orgânica e eventualmente, nutrientes (nitrogênio e fósforo), predominam mecanismos biológicos Terciário Remoção de poluentes específicos (tóxicos ou não biodegradáveis) ou ai ainda, a remoção complementar de poluentes não suficientemente removidos no tratamento secundário. Não é usualmente empregado. Nível Remoção Eficiência da remoção Preliminar Sólidos grosseiros (areia etc) - Primário Sólidos sedimentáveis 60 – 70% DBO sedimentável (matéria orgânica) 30 – 40% Coliformes 30 – 40% Secundário DBO em suspensão DBO solúvel (dissolvidos) 60 - 99% Coliformes 40 – 99% Nutrientes 10 - 50% Terciário Nutrientes Patogênicos Compostos não biodegradáveis Metais pesados Sólidos inorgânicos dissolvidos Sólidos em suspensão remanescentes 99% 1) TRATAMENTO PRELIMINAR a) Remoção de sólidos grosseiros (> 1 cm) b) Remoção de areia Nível Remoção Eficiência Mecanismo de remoção Preliminar Sólidos grosseiros - Gradeamento Retenção de sólidos com dimensões superiores ao espaçamento entre barras Areia - Desarenador Sedimentação da área em tanques. Objetivos: Proteção dos dispositivos de transporte dos esgotos (bombas e tubulações) Proteção das unidades de tratamento subseqüentes Proteção dos corpos receptores 18 2) TRATAMENTO PRIMÁRIO a) Remoção de sólidos sedimentáveis b) Sólidos flutuantes Nível Remoção Eficiência da remoção Mecanismos de remoção Primário Sólidos sedimentáveis (>1µm) 60 – 70% Sedimentação Separação de partículas com densidade superior à do esgoto DBO sedimentável (matéria orgânica) 30 – 40% Coliformes 30 – 40% Radiação ultravioleta Radiação do sol ou artificial Tratamento: Ocorre em tanques de decantação circulares ou retangulares. Os esgotos fluem vagarosamente através dos decantadores, permitindo que os sólidos em suspensão que possuem uma densidade maior que a do líquido circundante, sedimentem gradualmente no fundo. A massa sólida (que fica no fundo) é denominada lodo primário bruto. Em estações de tratamento de esgotos, ela é retirada por meio de uma tubulação única ou através de raspadores mecânicos e bombas. Os materiais flutuantes, como graxas e óleos, que apresentam maior densidade que o líquido circundante, sobem para superfície dos decantadores, onde são coletados e removidos do tanque para posterior tratamento. Decantador primário circular Sólidos sedimentados Decantador Primário 19 3) TRATAMENTO SECUNDÁRIO Remoção de MO dissolvida (DBO solúvel) que não é removida por processos físicos; Remoção de MO em suspensão, a qual é em grande parte removida no tratamento primário, mas cujos sólidos de decantabilidade mais lenta persistem na massa líquida. Tipos de tratamentos secundários I. Lagoas Facultativas O esgoto entra por uma extremidade da lagoa e sai pela extremidade oposta. Durante o percurso, que demora vários dias, a matéria orgânica em suspensão (DBO particulada) tende a sedimentar, vindo a constituir o lodo de fundo. Este lodo sofre processo de decomposição por microorganismos anaeróbios, sendo convertido em gás carbônico, água, metano e outros. Apenas a fração inerte (não biodegradável) permanece na camada de fundo. A matéria orgânica dissolvida (DBO solúvel) conjuntamente com a matéria orgânica em suspensão de pequenas dimensões (DBO finamente particulada) não sedimenta, permanecendo dispersa na massa líquida. A sua decomposição se dá através de bactérias facultativas, que utilizam a MO como fonte de energia, alcançada através da respiração. II. Lagoas anaeróbias seguidas de lagoas facultativas O processo de lagoas facultativas, apesar de possuir eficiência satisfatória, requer uma grande área, muitas vezes não disponível no local do tratamento. Uma alternativa para o problema é a utilização de lagoas anaeróbias seguidas de lagoas facultativas. Lagoa anaeróbia - O esgoto bruto entra em uma lagoa de menor dimensão e mais profunda. Devido às dimensões a fotossíntese praticamente não ocorre. No balanço entre o consumo e a produção de oxigênio, o consumo é amplamente superior, predominam, portanto, condições anaeróbias nesta lagoa. As bactérias anaeróbias têm uma taxa metabólica e de reprodução mais lenta do que as bactérias aeróbias, assim, para um período de permanência de apenas 3 a 5 dias na lagoa anaeróbia, a decomposição da MO é apenas parcial. Mesmo assim, a remoção da DBO ocorre entre 40% a 50%, apesar de insuficiente, representa uma grande contribuição. Localizam-se, em geral, distante de residênciasdevido a geração de gases fétidos como o gás sulfídrico. A lagoa facultativa recebe uma carga de 40 a 50% da carga do esgoto bruto, podendo ter, portanto, dimensões bem menores. REMOÇÃO DE PATOGÊNICOS Principais Processos Artificiais para remoção de patogênicos no tratamento dos esgotos. Tipo Processo Características Artificial Cloração São necessárias elevadas dosagens. Há certa preocupação com relação à geração de subprodutos tóxicos, mas deve-se levar em consideração o grande benefício da remoção de patogênicos. Ozonização Bastante eficiente para remoção de patogênicos e muito caro. Radiação Ultra-violeta Radiação ultra-violeta gerada por lâmpadas especiais. Não há geração de subprodutos tóxicos. 20 COMPORTAMENTO DE METAIS PESADOS EM AMBIENTE AQUÁTICO pH pH de proteção à vida aquática entre 6 e 9. Muitos peixes e outros animais aquáticos podem sobreviver em pH menor que 5, entretanto, neste pH os metais se solubilizam facilmente, aumentando a possibilidade de toxidez. pH ácido (< 7,0) ocorre solubilidade de íons metálicos. pH alcalino (> 7,0) ocorre precipitação de íons metálicos (tornam-se pouco solúveis em água e não se dissolvem) Cu2+ + OH- Cu(OH)2 (s) Ni2+ + OH- Ni(OH)2 (s) Zn2+ + OH- Zn(OH)2 (s) Pb2+ + OH- Pb(OH)2 (s) Cr3+ + OH- Cr(OH)3 (s) Fe3+ + OH- Fe(OH)3 (s) Procedimentos para Análise Íons dissolvidos A amostra é coletada e filtrada imediatamente. Neste procedimento, os íons dissolvidos passam pelo filtro enquanto os íons precipitados (insolúveis) ficam retidos. A solução filtrada é analisada e o material que ficou no filtro é desprezado. Resultado: mg/L (de íon dissolvido) Íons Totais A amostra é coletada e adiciona-se ácido nítrico (até pH menor que 2) imediatamente. A amostra é filtrada após adição do ácido. Neste procedimento, os íons precipitados são dissolvidos e todos passam pelo filtro ficando retido, apenas o material insolúvel como pequenos grãos de areia etc. A solução filtrada é analisada e o material que ficou retido no filtro é desprezado. Resultado: mg/L (de íon total) Íons Insolúveis Pode ser feito de duas formas: Método 1: A diferença entre o resultado de íons totais e íons dissolvidos. Resultado: mg/L (de íon precipitado) Método 2: A amostra é coletada e filtrada imediatamente. Neste procedimento, a solução filtrada contendo os íons dissolvidos é desprezada. Utiliza-se o material que ficou retido no filtro. O material que ficou no filtro é cuidadosamente transferido para vidraria adequada (béquer) acidulado (adicionado ácido) até total solubilização do material, filtrado e em seguida, enviado para análise. Resultado: mg/L (de íon precipitado). 21 QUANTIFICAÇÃO DE POLUENTES DBOu – Demanda Última de Oxigênio DBOu – consumo de oxigênio por 20 dias (degradação completa da MO). Após o 5º dia – a degradação é mais lenta, quase desprazível. Relação DBOu / DBO5 = 1,46 Exemplo: DBO5 = 300 mg/L DBOu = 1,46 x 300 mg/L = 438 mg/L Carga e Vazão Efluentes domésticos / industriais DBOu / DBO5 = 1,46 )/(1000 )/()/( )/(arg 33 kgg dmvazãomgãoconcentraç dkgac DQO / DBO5 = 1,9 Carga - quantidade (kg) de poluente gerado / lançado por dia. Concentração - quantidade (g) de poluente encontrado em 1 m3 de efluente. Vazão - Volume do efluente (m3 ) gerado / lançado por dia. População – Número de habitantes da cidade / estado etc, gerador do efluente. Efluentes industriais )/()/(/)/(arg dunidproduçãounidkgproduzidaunidadeãocontribuiçdkgac Contribuição/unidade produzida (kg/unidade) – Quantidade de poluente gerado (kg) por unidade (produto) produzida (kg, Toneladas etc). Produção (unidade/dia) – Quantidade produzida (kg, toneladas etc) por dia. População equivalente )//(54 )/()/( 5 3 5 dhabDBOg dmvazãoLmgDBOC eEquivalentPopulação População equivalente – Quantidade de poluente (DBO) gerado por uma indústria que equivale à uma população (habitantes) geradora deste poluente em uma cidade / bairro / estado etc. C DBO5 – Concentração de DBO (mg/L) Vazão – Volume de efluente gerado por dia. 22 EXERCÍCIOS 1) Em relação aos coliformes termotolerantes, responda Verdadeiro (V) ou Falso (F). a) Trata-se de um teste de qualidade da água utilizado para indicar a presença de fungos e bactérias. b) Trata-se de um grupo de bactérias e outros organismos cuja detecção é extremamente difícil, devido suas baixas concentrações. c) A presença de coliformes termotolerantes nos corpos hídricos indica a contaminação por material de origem fecal. d) Responsáveis pela transmissão de doenças via solo, principalmente em locais onde se utilizam agrotóxicos. e) Dentre as principais doenças relacionadas com os organismos termotolerantes e a água tem-se cólera, disenteria e leptospirose. 2) Em relação ao oxigênio dissolvido na água, responda Verdadeiro (V) ou Falso (F). a) É essencial para microorganismos anaeróbios. b) Em um rio, quanto maior a temperatura da água, maior será a concentração do OD, por esta razão, em lugares mais quentes como o Nordeste do país, os rios apresentam maior teor de OD do que os rios de regiões mais frias, como as da região Sul do Brasil. c) Na fotossíntese, ocorre consumo de OD e liberação de CO2. d) Na reação de respiração das bactérias aeróbias, ocorre consumo de OD e liberação de CO2. e) As bactérias utilizam CO2 para degradação da matéria orgânica e, durante esta reação, ocorre liberação do oxigênio na água, por isso, é muito importante manter a concentração de matéria orgânica sempre elevada na água. 3) A economia da cidade de Santo Amaro é representada por áreas agrícolas onde se utiliza ampla gama de produtos químicos a base de nitrogênio e fósforo, além disso, a cidade também conta com uma atividade industrial bastante desenvolvida. Os técnicos ambientais responsáveis pela avaliação da região, coletaram amostras de água em seis rios localizados próximos às áreas agrícolas e industriais. Utilize os valores de referência para resolução das questões. Analise os resultados expressos na tabela abaixo e responda: Parâmetro Referência Rio 1 Rio 2 Rio 3 Rio 4 Rio 5 Rio 6 Turbidez (UNT) 5 4 34 4 4 5 21 Temperatura (ºC) 20 19 20 20 42 20 38 Nitrato (mg/L) 0,20 0,10 0,20 0,10 0,10 13,4 0,10 Fósforo (mg/L) 0,50 0,40 0,30 0,30 0,40 18,6 0,30 a) Qual(is) rio apresenta problema de eutrofização? b) Qual(is) rio, provavelmente, apresenta maior problema de OD em função da temperatura? c) Qual(is) rio, provavelmente, apresenta maior problema de OD em função da turbidez? d) Há algum rio que, provavelmente, não apresenta baixo OD na água? Qual(is)? 23 4) Como a DBO elevada interfere na qualidade da água? 5) Ao realizar um teste de DQO, o que o analista está medindo? 6) Em qual pH o nitrogênio amoniacal torna-se mais prejudicial à qualidade da água? Por quê? 7) Ao realizar as análises de DBO e DQO, sabe-se que: a) A DQO é sempre menor que a DBO. b) A DQO é sempre maior que a DBO. c) A DQO pode ser maior ou igual a DBO. d) A DQO pode ser menor ou igual a DBO. e) A DQO é sempre igual a DBO. f) Não é possível compará-los pois a DQO estima apenas a matéria inorgânica. g) Não é possível compará-los pois os resultados de DBO e DQO dependem da qualidade da água. 8) Os gráficosabaixo indicam a concentração de OD em 5 rios (identificados como A, B, C, D e E) localizados nas Cidades de: Figura 1 - Santa Tereza e São Pedro e Figura 2 – Campo Grande e Terezina. Indique o Rio que apresenta melhor e pior qualidade em cada cidade. 9) Na cidade de Santa Maria, foram coletadas amostras de seis rios para avaliação da qualidade das águas. Constatou-se que todas as águas estavam contaminadas com 10 mg/L de nitrogênio na forma amoniacal. Analise os resultados da tabela abaixo e responda às questões. Utilize os valores de referência. Parâmetro Referência Rio 1 Rio 2 Rio 3 Rio 4 Rio 5 Rio 6 pH - 8,3 6,7 3,5 12,8 2,9 11,4 DBO (mg/L) 5,00 55 - 120 - 65 DQO (mg/L) 0,00 180 340 - 4 - 240 Material inerte (mg/L) 0,00 - 30 70 0 25 160 a) Qual rio apresenta maior interferência por material inerte? b) Qual rio apresenta maior interferência por material biodegradável? c) Qual rio apresenta maior DQO? d) Qual amostra, provavelmente, apresenta melhor condição de OD? e) Qual amostra, provavelmente, apresenta pior condição de OD? 24 10) O gráfico abaixo mostra o comportamento do OD em um rio mediante o lançamento de um efluente industrial. Analise as afirmações abaixo e responda Verdadeiro (V) ou Falso (F). a) O ponto mais baixo da linha pontilhada do gráfico mostra que a concentração de OD aumentou com o lançamento do efluente industrial, desta forma, é possível afirmar que trata-se de um efluente com elevada carga de oxigênio. b) O ponto mais baixo da linha pontilhada do gráfico mostra que a concentração de OD diminuiu com o lançamento do efluente industrial, desta forma, é possível afirmar que trata-se de um efluente com elevada carga de matéria orgânica. c) Ao longo da zona 1 ocorreu a mistura do efluente lançado com a água do rio. d) O término do processo de mistura do efluente com a água do rio é representado pelo ponto mais baixo da linha pontilhada do gráfico. e) A elevação contínua da linha pontilhada do gráfico a partir da zona 2 indica que a DBO da água do rio continua aumentando gradativamente até estabilizar-se na zona 4. f) A elevação contínua da linha pontilhada do gráfico a partir da zona 2 indica que o OD da água do rio começa a aumentar gradativamente até estabilizar-se na zona 4. g) O aumento da concentração de OD na água do rio a partir da zona 2 se deve ao fenômeno de diluição que o efluente sofre no corpo d'água. h) Se o efluente despejado no rio contivesse o dobro de matéria orgânica, o ponto mais baixo da linha pontilhada na zona 2 estaria mais acima do que o ponto mostrado na figura. i) Se o efluente despejado no rio contivesse a metade de matéria orgânica, o ponto mais baixo da linha pontilhada na zona 2 estaria mais acima do que o ponto mostrado na figura. j) No início da zona 1 e ao término da zona 4, a linha pontilhada mostra o mesmo nível de OD, isto significa que ao término da zona 4, a concentração de OD foi restabelecida igualmente como estava antes do lançamento do efluente industrial. 11) Foi comprovada a contaminação por compostos de nitrogênio nos rios abaixo. Considere os valores de pH e indique a especiação química e a ordem crescente de toxicidade das amostras. Amostra A B C D E pH 4,75 12,81 11,34 5,27 9,50 Especiação Ordem crescente de toxicidade 25 12) Classifique os rios abaixo conforme o parâmetro de fósforo total e nitrogênio total. Rio A B C D E F pH 10,4 6,5 7,8 9,3 8,2 5,7 Ambiente Lêntico Lótico Intermediário Lêntico Lótico Intermediário Fósforo Total 0,25 0,30 0,03 0,12 0,01 0,07 N amoniacal Total 10,2 1,5 6,4 2,7 8,6 7,3 Classe Fósforo Classe Nitrogênio 13) Analise os resultados das análises químicas abaixo, referentes ao efluente final de 5 empresas. a) Quais empresas estão aprovadas conforme CETESB? b) Nas empresas reprovadas, qual parâmetro deve ser ajustado. c) Quais as consequências do lançamento em um corpo d’água dos efluentes reprovados. Empresa A B C D E pH 6,7 10,2 4,3 3,8 8,5 Temperatura (ºC) 23 20 52 27 22 Materiais sedimentáveis (mL/L) 0,6 0,5 0,7 2,3 0,8 Cádmio (mg/L) 0,1 0,4 2,6 0,1 0,2 Chumbo (mg/L) 0,8 0,2 1,3 0,2 0,1 Cobre (mg/L) 0,7 1,5 0,2 2,3 0,3 Ferro (mg/L) 5,3 3,5 3,2 2,0 0,2 Níquel (mg/L) 1,4 3,2 0,5 1,4 0,2 Zinco (mg/L) 2,5 2,0 0,6 8,3 0,1 Clorofórmio (mg/L) 2,6 0,1 0,2 0,1 0,2 Fenóis totais (mg/L) 0,2 0,1 0,3 0,1 0,2 14) Considere os “valores Orientadores – CETESB”. Analise as informações abaixo, indique verdadeiro (V) ou falso (F) e quando falsa, qual erro contém a informação. a) O valor de referência de qualidade – VRQ refere-se à concentração de determinada substância que é naturalmente encontrada no solo e na água subterrânea. Tais valores foram definidos por interpretação estatística de diversos solos e águas subterrâneas e incluem os parâmetros chumbo, cobre, zinco, benzeno e tolueno. b) Os valores de prevenção – VP referem-se às concentrações que, acima da qual podem ocorrer alterações prejudiciais à qualidade do solo e da água, entretanto, tais concentrações não estão relacionados aos efeitos prejudiciais em animais e humanos. c) Os valores de intervenção para solos são diferenciados para áreas agrícolas, residenciais e industriais, sendo mais restritivos nas áreas industriais, uma vez que, tais localizações estão sujeitas a apresentar maior concentração de substâncias contaminantes. d) Os valores de intervenção para águas subterrâneas independem da área (agrícola, residencial ou industrial) devendo obedecer ao mesmo padrão. e) A maior restrição para intervenção em solos de áreas agrícolas que em áreas residenciais e industriais, decorre do fato de que, as substâncias introduzidas no solo podem facilmente chegar à água subterrânea em função da constante irrigação que pode acelerar o processo de chegada dos contaminantes à água subterrânea. 26 15) Para análise de águas subterrâneas, o CONAMA 396/08 prevê os valores de LQP para cada parâmetro. Analise as condições analíticas dos laboratórios abaixo e indique quais estão qualificados para realização das análises químicas. Laboratório LQP - A LQP - B LQP - C LQP - D LQP - E Cádmio (µg/L) 5 8 7 5 4 Chumbo (µ/L) 9 10 10 11 20 Cobre (µ/L) 45 50 50 60 80 Ferro (µ/L) 90 100 120 100 150 Níquel (µ/L) 5 8 10 10 15 Zinco (µ/L) 90 50 100 80 100 16) Quando um agroquímico é volatilizado, é possível que ele retorne ao meio ambiente? Justifique. 17) Como o álcool contribui para o aumento da contaminação de benzeno na água? 18) Um tanque de gasolina vazou para o solo cerca de 1000 litros do combustível, esta quantidade não foi suficiente para chegar à água subterrânea, ficando o contaminante adsorvido ao solo. Ainda há possibilidade de a água ser contaminada com esta gasolina. Justifique. 19) Em uma área agrícola no interior do estado de São Paulo utilizam-se diversos pesticidas. Houve um problema no sistema de segurança dos tanques de pesticidas ocasionando o vazamento de 8000 litros de pesticidas diretamente no solo. O solo das proximidades foi rapidamente saturado com o produto químico causando grande preocupação devido à possibilidade do contaminante chegar à água do rio. No dia seguinte, os técnicos ambientais analisaram a água do rio e o solo, os resultados qualitativos encontram-se abaixo. Contaminante Água do rio Solo Pesticida presente presente a) Os pesticidas presentes no solo podem contaminar a água subterrânea? Como? b) Os técnicos acreditam que parte do contaminante da água do rio, encontra-se na forma sedimentada. Esta informação deixou todos os técnicos em estadode alerta em relação à disponibilidade do contaminante para biota. Como isso ocorreria? c) Uma vez no solo, o contaminante pode sofrer reações que diminui sua concentração. Que reações são essas e como transformam os contaminantes? 20) Analise as informações relacionadas a classificação das águas dos rios e responda Verdadeiro (V) ou Falso (F). Aponte os erros das afirmações incorretas. a) A água de Classe I é destinada ao consumo humano após tratamento simplificado enquanto a Classe IV requer um tratamento convencional ou avançado para esse destino. b) O efeito crônico de uma substância é muitas vezes mais prejudicial que o efeito agudo. c) Os ensaios realizados para determinar o efeito deletério de agentes físicos ou químicos a diversos organismos aquáticos é denominado de ensaios toxicológicos e servem de base para definir as concentrações mínimas capazes de provocar problemas à saúde humana. Nesses testes utilizam-se organismos aquáticos, em geral, peixes de água doce, por representarem a vida aquática dos rios e servirem de base para a alimentação da população ribeirinha. d) Contaminações de fósforo em ambientes lóticos são mais preocupantes que em ambientes lênticos pois em ambiente lótico o contaminante tem maior velocidade de mistura com a água e percorre o ambiente aquático de forma mais rápida podendo contaminar outras regiões em menor tempo. 27 21) Analise as informações e relacione-as com a etapa do tratamento correspondente. Caracterização do tratamento Tratamento a) Tratamento de sólidos grosseiros b) Tratamento de sólidos sedimentáveis c) O tratamento pode ser realizado em tanques pouco profundos e lagos d) Ocorrência do lodo primário bruto e) Tratamento de DBO sedimentável f) A maior parte do tratamento é realizado em região anaeróbia g) Tratamento de coliformes h) Utilizam-se tanques profundos e estreitos para o tratamento i) Objetiva a proteção de bombas e tubulações j) Objetiva a proteção das unidades de tratamento subseqüentes k) Utilizam-se bactérias facultativas para realização do tratamento k) O tratamento ocorre através de sedimentação lenta 22) Uma empresa contratada para implantação do sistema de tratamento de efluentes sanitários da Cidade de Santa Maria apresentou um documento com propostas e informações sobre a ETE. Analise os itens abaixo, indique se as informações estão corretas e se não estiverem, indique a correção necessária. a) Na primeira fase do tratamento em lagoas anaeróbias seguidas de lagoas facultativas o esgoto bruto entra em uma lagoa de maior dimensão e mais profunda, desta forma, favorece-se a fotossíntese nesta região. b) No tratamento em lagoas facultativas, durante o percurso que demora vários dias, a matéria orgânica em suspensão (DBO particulada) se mantém na massa líquida e a DBO solúvel se degrada anaerobiamente vindo a constituir o lodo de fundo. c) Na primeira fase do tratamento em lagoas anaeróbias seguidas de lagoas facultativas, devido às dimensões do primeiro tanque a fotossíntese praticamente não ocorre. d) No tratamento em lagoas facultativas o lodo de fundo sofre processo de decomposição por microorganismos aeróbios, sendo convertido em gás carbônico, água, metano e outros. Apenas a fração inerte retorna para a massa líquida. e) No tratamento em lagoas facultativas a matéria orgânica dissolvida (DBO solúvel) conjuntamente com a matéria orgânica em suspensão de pequenas dimensões (DBO finamente particulada) não sedimenta, permanecendo dispersa na massa líquida, nesta fase a DBO é degradada por processos anaeróbios. f) A decomposição da MO nas lagoas facultativas se dá através de bactérias facultativas, que utilizam a MO como fonte de energia, alcançada através da respiração. 28 23) Avalie a tabela abaixo e indique qual cidade apresenta maior e menor concentração de DBO em seus efluentes domésticos. Cidade A B C D E F DBO5 (mg/L) 300 400 DQO (mg/L) 475 380 DBOu (mg/L) 584 219 24) As tabelas abaixo mostram os dados de produção e geração de DBO5 de cada empresa (empresas A e F). Analise as informações e responda. a) Qual empresa cuja produção de 1 unidade apresenta maior e menor potencial contaminante? b) Qual empresa apresenta maior e menor carga poluidora? c) Qual empresa apresenta maior e menor produtividade? d) A empresa que apresenta menor produtividade pretende aumentar sua capacidade produtiva para expandir a concorrência com o mercado interno e externo, entretanto, o limite de carga poluidora para sua atividade já foi alcançado. O que deve ser feito para que os objetivos da empresa sejam alcançados sem alterar a carga de poluentes gerados? Empresa A B C D E F Carga (kg/dia) - 500 200 - 1800 600 Contribuição/unidade produzida (kg/unidade) 5 - 40 30 12 - Produção (unidade/dia) 60 25 - 15 - 30 25) A empresa Santa Maria apresenta um processo produtivo cuja contribuição de DBOu é de 73 g/kg e a produção média de 5 dias é de 800 kg. Qual a carga de DBO5 gerada por dia pela empresa Santa Maria? 26) Analise as afirmações abaixo e responda Verdadeiro (V) ou Falso (F). Aponte o erro das afirmações incorretas. a) A carga poluente de uma indústria depende da produção e do quanto o produto produzido gera DBO5. b) Quanto maior a produção de uma empresa, menor será sua carga contaminante, por essa razão, o preço de um produto comprado em grande quantidade torna-se mais barato que quando comprado em pequenos lotes. c) Uma empresa sustentável tem um processo que gera baixa contribuição de DBO5 na fabricação de seus produtos. d) Uma empresa pouco sustentável deve diminuir sua produção para baixar os custos com impostos cobrados pela alta carga de DBO5 gerada. 29 27) A empresa A&B produz corantes especiais para indústria de papel e celulose. Uma linha da empresa gera uma carga de DBO5 de 6 kg/dia, a produção 200 tambores de corante gera 50 kg de DBO5. Quantos tambores essa linha da empresa A&B produz por dia? 28) Cada região, em seu parque industrial, apresenta uma empresa que contribui com o nível de contaminantes (DBO) gerados e tratados na cidade. Analise as informações e responda. a) Qual a concentração de DQO da Empresa “A”? b) Qual a vazão e a concentração de DQO da Empresa “B”? c) Qual a concentração de DBOu da Empresa “C”? d) Qual a concentração de DBO5 da Empresa “D”? Empresa Vazão (m 3 /dia) Contribuição DBO/unidade produzida (kg/un) Produção (unidade/dia) A 600 20 12 Empresa Carga (kg/dia) Concentração DBO5 (mg/L) Produção (unidade/dia) B 80 250 20 Empresa DQO (mg/L) Vazão (m 3 /dia) Contribuição DBO/unidade produzida (kg/un) C 114 25 20 Empresa DBOu (mg/L) Contribuição DBO/unidade produzida (kg/un) Produção (unidade/dia) D 73 12 8 29) A empresa Rio doce produz, em 15 dias, 480 caixas de produtos acabados. Sabe-se que a produção de 100 caixas gera 50 kg de DBO5. A tabela abaixo mostra os resultados das análises químicas do efluente gerado pela empresa. Calcule a vazão do efluente. DQO (mg/L) 380 DBOu (mg/L) 292 30 30) Considere as informações das empresas abaixo e responda às questões: a) Qual é a população equivalente total, para o dimensionamento de uma estação de tratamento de esgoto, de uma cidade de 120.000 habitantes onde estão localizadas as seguintes indústrias que lançam seus efluentes na rede coletora de esgoto, sem tratamento prévio: 1 cervejaria e 1 curtume. Origem Concentração DBO5 (mg/L)Produção (unidade/dia) Contribuição/unidade produzida (kg/unidade) Curtume 80 108 45 Cervejaria 108 200 27 b) Calcular a população equivalente, para a construção de uma nova ETE para tratamento exclusivo dos efluentes gerados nas indústrias localizadas em uma cidade de 210.000 habitantes. A cidade conta com 2 unidades de indústria de laticínios (com as mesmas características e igual produção diária) e 1 frigorífico. Origem Vazão (m 3 /d) Produção (unidade/dia) Contribuição/unidade produzida (kg/unidade) Laticínios 80.000 120 54 Frigorífico 90.000 270 50 c) Calcular a população equivalente de uma cidade de 140.000 habitantes onde estão localizadas 2 indústrias: 1 fábrica de papel e 1 indústria têxtil. O governo da cidade não pretende ampliar a ETE já existente, neste caso, será feito um acordo de benefícios fiscais para que as empresas instaladas na cidade construam uma ETE exclusiva para os efluentes gerados nas indústrias. Origem Vazão (m 3 /d) Concentração DBO5 (mg/L) Produção (unidade/dia) Contribuição/unidade produzida (kg/unidade) Fábrica de papel 60.000 - 162 90 Têxtil - 324 360 45 31) A empresa "M&M" produz 2400 tambores de produtos prontos para uso de outras indústrias do segmento de papel e celulose em 10 dias úteis. Sabe-se que a produção de 200 tambores gera 3600 kg de DBO5 e a concentração de DBOu no efluente é de 876 mg/L. Calcule a população equivalente da empresa. 32) Foram coletadas 5 amostras de água contendo sedimento do Rio Tatuí. Considere que os rios tenham sido contaminados com a mesma concentração de cada íon, analise os resultados expressos na Tabela abaixo e responda. Parâmetro A B C D E pH 5,20 4,70 9,40 3,70 8,10 Pb (mg/L) 3,52 2,24 0,21 4,63 3,17 Cu (mg/L) 5,31 3,52 0,14 6,71 4,46 Zn (mg/L) 6,17 6,49 0,18 7,92 5,92 a) Em cada rio, os íons encontram-se solúveis ou precipitados? b) Analise os resultados dos rios com maior e menor concentração iônica. O que justifica esse comportamento?
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