A questão da água

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Professor: Leandro Ricarte
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A água 
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A água na natureza
A água encontra-se disponível em várias formas e é uma das substâncias mais comuns existentes na natureza, cobrindo cerca de 70% da superfície do planeta. 
É encontrada principalmente em estado líquido, constituindo um recurso natural renovável por meio do ciclo hidrológico. 
Todos os organismos necessitam de água para sobreviver, sendo a sua disponibilidade um dos fatores mais importantes a moldar os ecossistemas. 
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A água na natureza
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Características da água
Um das poucas substâncias inorgânicas a se apresentar em estado líquido em condições normais de temperatura e pressão.
A densidade da água varia de acordo com as condições de temperatura, pressão e a concentração de substâncias dissolvidos. 
O calor específico da água é bastante elevado, de modo que ela pode absorver ou liberar grandes quantidades de calor à custa de variações de temperaturas relativamente pequenas. 
Em função do seu alto calor específico, as variações naturais da temperatura nos meios aquáticos costumam ser brandas. 
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Características da água
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Características da água
A água é um excelente solvente natural, sendo chamada de solvente universal.
A presença de alguns sais dissolvidos na água é fundamental para a constituição das cadeias alimentares no meio aquático, pois eles servem de nutrientes para os organismos autótrofos. 
O pH é a medida da acidez ou alcalinidade de uma determinada solução. 
Se houver condições físicas e químicas apropriadas no meio aquático, surgirá uma cadeia alimentar composta por organismos produtores, consumidores de várias ordens e decompositores. 
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Características da água
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Usos da água e requisitos de qualidade
A água é um dos recursos naturais mais utilizados. É fundamental para a existência e a manutenção da vida e, para isso, deve estar presente no ambiente em quantidade e qualidade apropriadas.
O homem tem usado a água não só para suprir suas necessidades metabólicas, mas também para outros fins. 
Existem regiões do planeta com intensa demanda de água, tais como os grandes centros urbanos, os polos industriais e as zonas de irrigação. 
Essa demanda pode superar a oferta de água, seja em termos quantitativos, seja porque a qualidade da água local está prejudicada em virtude da poluição. 
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Usos da água e requisitos de qualidade
Principais usos da água:
Abastecimento humano;
Abastecimento industrial;
Irrigação;
Geração de energia;
Navegação;
Assimilação e transporte de poluentes;
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Usos da água e requisitos de qualidade
Preservação da flora e da fauna;
Aquicultura;
Recreação;
Em função da sua grande importância e dos diferentes usos que podem ser feitos da água, podem surgir uma série de conflitos em torno desse recurso natural, dentre eles:
A diluição de dejetos que pode impossibilitar outros usos da água;
A criação de reservatórios para ajustar a oferta de água a demanda por esse recurso;
Os usos consuntivos da água.
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Usos da água e requisitos de qualidade
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Usos da água e requisitos de qualidade
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Usos da água e requisitos de qualidade
Entende-se por poluição da água a alteração de suas características por quaisquer ações ou interferências, sejam elas naturais ou provocadas pelo homem. Essas alterações podem produzir impactos estéticos, fisiológicos ou ecológicos. 
O conceito de poluição da água tem-se tornado cada vez mais amplo em função de maiores exigências com relação à conservação e ao uso racional dos recursos hídricos. 
Os efeitos resultantes da introdução de poluentes no meio aquático dependem da natureza do poluente introduzido, do caminho que esse poluente percorre e do uso que se faz do corpo de água. 
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Usos da água e requisitos de qualidade
Os poluentes podem ser introduzidos no meio aquático de forma pontual ou difusa. 
Pontual: são introduzidos por lançamentos individualizados.
Difusos: não tem um ponto de lançamento específico e ocorrem nas margens dos rios. 
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Usos da água e requisitos de qualidade
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Usos da água e requisitos de qualidade
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Principais poluentes aquáticos
Os poluentes são classificados de acordo com sua natureza e com os principais impactos causados pelo seu lançamento no meio aquático.
Poluentes orgânicos biodegradáveis: será degrada pelos organismos decompositores presentes no meio aquático.
Essa degradação pode ocorrer de duas maneiras distintas:
Por organismos aeróbicos;
Por organismos anaeróbios. 
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Principais poluentes aquáticos
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Principais poluentes aquáticos
Poluentes orgânicos recalcitrantes ou refratários: compostos orgânicos que não são biodegradáveis ou que possuem taxa de degradação muito longa.
 O impacto introduzido por compostos orgânicos desse tipo está associado à sua toxicidade, e não ao consumo de oxigênio utilizado para sua decomposição. 
O fenômeno da bioacumulação. 
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Principais poluentes aquáticos
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Principais poluentes aquáticos
Metais: todos os metais podem ser solubilizados pela água, podendo gerar danos à saúde em função da quantidade ingerida, pela sua toxicidade, ou de seus potenciais carcinogênicos, mutagênicos ou teratogênicos. 
Exemplos de metais tóxicos são arsênico, bário, cádmio, cromo, chumbo e mercúrio. 
Um organismo aquático pode apresentar dois tipos básicos de comportamento em relação aos metais. 
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Principais poluentes aquáticos
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Principais poluentes aquáticos
 Nutrientes
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Principais poluentes aquáticos
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Principais poluentes aquáticos
 Organismos patogênicos
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 Sólidos em suspensão
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 Calor
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Principais poluentes aquáticos
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Principais poluentes aquáticos
 Radioatividade
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Principais poluentes aquáticos
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Comportamento dos poluentes no meio aquático
Os poluentes, ao atingirem o meio aquático, sofrem a ação de diversos mecanismos físicos, químicos e biológicos existentes na natureza. 
Diluição: o despejo de uma substância qualquer no meio aquático usualmente faz com que a concentração original dessa substância sofra uma redução. 
Ação hidrodinâmica: os corpos de água não são estáticos. Eles apresentam um movimento próprio que transporta um poluente do seu ponto de despejo para outras regiões, e, portanto, sua concentração varia no espaço e no tempo. 
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Comportamento dos poluentes no meio aquático
Gravidade: a ação da gravidade pode alterar a qualidade da água por meio da sedimentação de substâncias poluidoras em suspensão que sejam mais densas que o meio aquático. 
Luz: a presença de luz é condição necessária para a existência de algas, que são a fonte básica de alimento do meio aquático. 
Temperatura: altera a solubilidade dos gases e a cinética das reações químicas, fazendo com que a interação dos poluentes com o ecossistema aquático seja bastante influenciada por sua variação. 
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Comportamento dos poluentes no meio aquático
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Comportamento dos poluentes no meio aquático
Mecanismos bioquímicos: o ecossistema aquático abriga em suas cadeias alimentares seres fotossintetizantes, como algas, chamados de produtores. O ecossistema abriga, ainda, os seres chamados de consumidores. 
Há um equilíbrio natural entre produção e consumo, entre seres produtores e consumidores, entre a reação da fotossíntese e a reação da respiração.Mas para que essas reações ocorram, são necessários diversos elementos, tais como: o nitrogênio, o fósforo, o potássio, o magnésio, o ferro etc., além do carbono, do oxigênio e do hidrogênio.
Para que o ecossistema possa sobreviver, esses elementos, após a sua utilização, têm de ser devolvidos ao meio novamente, mesmo que de outra forma. 
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Comportamento dos poluentes no meio aquático
Essa devolução ocorre por meio dos seres decompositores que, a partir dos resíduos orgânicos e/ou da morte dos seres vivos, terminam a oxidação da matéria orgânica e completam o ciclo dos nutrientes. 
Quando matéria orgânica biodegradável é despejada no meio aquático, os decompositores fazem sua digestão por meio de mecanismos bioquímicos. Os seres decompositores aeróbicos respiram o oxigênio dissolvido na água e passam a competir com os demais organismos. 
O oxigênio dissolvido é um dos constituintes mais importantes dos recursos hídricos. Embora não seja o único indicador de qualidade água existente, é um dos mais usados porque está diretamente relacionado com os tipos de organismos que podem sobreviver em um corpo de água. 
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Comportamento dos poluentes no meio aquático
A concentração de oxigênio dissolvido na água ocorre em função de diversas variáveis:
Características do despejo: Estão associadas aos fatores de consumo do oxigênio dissolvido no meio, tais como a natureza do material biodegradável envolvido, a facilidade com que ele é biodegradado pelos organismos decompositores, a quantidade de oxigênio necessário para a biodegradação, a quantidade de poluente, a vazão despejada etc. 
Características do corpo de água: estão associadas à facilidade com que as cargas poluidoras são misturadas ao meio aquático. Entre aas variáveis mais importantes estão a velocidade do fluído, a geometria do escoamento, a intensidade da difusão turbulenta e outras.
Produção de oxigênio: o oxigênio dissolvido no meio aquático pode ser originado pela atividade fotossintética dos organismos autótrofos ou pela reaeração.
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Comportamento dos poluentes no meio aquático
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Comportamento dos poluentes no meio aquático
Um corpo de água poluído por lançamentos de matéria orgânica biodegradável sofre um processo natural de recuperação denominado autodepuração. 
A autodepuração realiza-se por meio de processos físicos (diluição, sedimentação), químicos (oxidação) e biológicos. 
O processo de autodepuração pode ser dividido em duas etapas:
A decomposição;
A recuperação do oxigênio dissolvido. 
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Comportamento dos poluentes no meio aquático
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Parâmetros indicadores da qualidade da água
Não existe água pura na natureza, a não ser as moléculas de água presentes na forma de vapor. 
Como Dependendo das substâncias presentes na atmosfera, da litologia do terreno, da vegetação e de outros fatores intervenientes, as principais variáveis que caracterizam a qualidade da água apresentam valores diferentes. 
As variações físicas são medidas em escalas próprias, as variações químicas são usualmente dadas em concentração (mg/l ou ppm) e as variáveis biológicas, pela indicação da densidade populacional do organismo de interesse. 
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Parâmetros indicadores da qualidade da água
Indicadores físicos:
Cor;
Turbidez;
Sabor e odor.
Indicadores químicos:
Salinidade;
Dureza (presença de sais acalcalinos-terrosos como o cálcio e o magnésio);
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Parâmetros indicadores da qualidade da água
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Parâmetros indicadores da qualidade da água
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Parâmetros indicadores da qualidade da água
Alcalinidade (presença de bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos).
Corrosividade (presença de ácidos minerais ou existência em solução de oxigênio, gás carbônico e gás sulfídrico);
Ferro e manganês (produz sensação de adstringência e coloração avermelhada à água);
Impurezas orgânicas, nitrogênio e cloretos;
Características benéficas;
Compostos tóxicos;
Fenóis;
Detergentes;
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Parâmetros indicadores da qualidade da água
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Parâmetros indicadores da qualidade da água
Agrotóxicos;
Radioatividade.
Indicadores biológicos:
Algas;
Microorganismos patogênicos.
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Parâmetros indicadores da qualidade da água
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Tratamento da água 
Não é necessário que água existente no manancial apresente, em estado bruto, o padrão de qualidade exigida para fins de abastecimento publico.
Há várias maneiras de alterar suas características para torna-la compatível com as exigências do consumidor e da saúde pública. 
Essa possibilidade de tratamento ou de condicionamento da água é praticamente ilimitada do ponto de vista técnico.
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Tratamento da água 
O tratamento de água pode ser feito para atender a várias finalidades:
Higiênicas;
Estéticas;
Econômicas.
Os principais processos são:
Sedimentação ou decantação;
Coagulação/floculação;
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Tratamento da água 
Filtração;
Desinfecção;
Remoção da dureza;
Aeração;
Remoção de ferro e manganês;
Remoção de sabor e odor;
Controle de corrosão;
Fluoretação.
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Reuso da Água
A demanda crescente de água tem levado à necessidade cada vez maior de reuso desse recurso. 
Regiões áridas e semiáridas.
Regiões com elevada disponibilidade de recursos hídricos. 
Embora a prática de reuso seja uma ferramenta bastante útil para minimizar os problemas de escassez de água, principalmente em regiões urbanas e industrializadas, a adoção dessa deve ser devidamente planejada de maneira a minimizar os riscos sobre a saúde humana e sobre o desempenho das atividades nas quais está sendo aplicado o reuso. 
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Reuso da Água
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Reuso da Água
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Obrigado!
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