Quimica Aplicada Módulo 10

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25/08/2020 UNIP - Universidade Paulista : DisciplinaOnline - Sistemas de conteúdo online para Alunos.
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ATENÇÃO
ESTE CONTEÚDO DESTINA-SE SOMENTE AOS ALUNOS REGULARES DA DISCIPLINA. NÃO SERÁ SOLICITADO NAS PROVAS DE DPs.
NAS PROVAS DE DPs. SERÃO ABORDADOS SOMENTE OS CONTEUDOS RELATIVOS A TAXA DE CORROSÃO, AO ESTUDO DA CORROSÃO E DA PROTEÇÃO CONTRA A CORROSÃO. 
O ciclo da água
 
Presente em nossos corpos com cerca de 65% em massa, a água é o líquido mais comum na Terra. Cobre aproximadamente 72% da superfície terrestre e é essencial à vida. 
 
Devido às ligações existentes entre as moléculas, a água possui altos pontos de fusão e ebulição e alto calor específico. O caráter polar da molécula torna a água excepcionalmente hábil para disso
 
Uma consequência do alto calor específico da água é a sua capacidade de absorver e liberar grandes quantidades de calor, mesmo com variações de temperatura muito pequenas. Assim, basicame
 
O alto calor específico é também responsável pelas pequenas variações de temperatura nos meios aquáticos, mesmo quando grandes quantidades de calor são absorvidas ou liberadas por esses m
 
Esgotamento da Água Potável
 
A água limpa caminha para assumir o papel que tinha o petróleo em 1973, uma commodity em crise, com potencial para lançar a economia mundial num estado de choque. Nem o Brasil, privilegiado
 
Essa perspectiva alarmante se deve a um fator chave: o recurso tende a escassez. Entre 1970 e 1995, a quantidade de água disponível no planeta para cada habitante caiu 37%. 
 
Mantidas a atual forma de uso da água e a estimativa de crescimento populacional, a ONU prevê o esgotamento do estoque útil de água potável no mundo, que é estimado em 12,5 mil km3.
 
Água do Mar 
 
A vasta camada de água salgada que cobre a maior parte do planeta está conectada, e geralmente possui composição constante. Por isso, muitas vezes considera-se um único oceano no mundo. E
 
Devido ao alto teor de sal, a água do mar é imprópria para o consumo humano e para a maior parte dos usos comuns. O teor de sal nas águas é limitado pelas legislações que regem a água de aba
 
A remoção dos sais da água do mar ou da água salobra é chamada dessalinização.
 
A água doce pode ser separada dos sais dissolvidos por destilação e por osmose inversa. A osmose é o processo no qual as moléculas de um solvente (no caso a água) atravessam membranas na 
 
Na osmose inversa, uma pressão é aplicada no lado mais concentrado, fazendo com que o solvente se desloque em direção contrária, ou seja, do lado mais concentrado para o mais diluído (ou isen
 
 Água Doce
 
O consumo diário de água por pessoa é da ordem de 2 litros. Em países desenvolvidos esse consumo atinge 300 litros por dia, incluindo consumo pessoal e higiene. São usados cerca de 8 litros po
 
Em duas décadas, nas contas da ONU, haverá 4 bilhões de pessoas sem acesso a água em quantidade adequada à sobrevivência, e boa parte sem água potável. Dados da Organização Mundial d
 
Indiretamente, o valor individual inclui o consumo na agricultura e na indústria para produzir comida e outros itens. Por exemplo, para produzir o aço necessário para a construção de um automóvel d
 
A quantidade de água doce na Terra é uma pequena parcela da água total presente. A água doce é assim uma das maiores riquezas do ser humano. Ela se forma por evaporação da água infiltrada n
 
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É fundamental que a água apresente condições físicas e químicas adequadas para sua utilização pelos organismos. Ela deve conter substâncias essenciais à vida e estar isenta de outras substânci
 
As cadeias alimentares são compostas por micro-organismos produtores, micro-organismos reprodutores e decompositores. Cada tipo de micro-organismo que habita o meio aquático tem sua impor
 
Atuam como fonte de alimento para o homem, na “limpeza” de meios aquáticos (depuração das águas), como repositores e consumidores de componentes gasosos do ar atmosférico e do meio aqu
 
Quantidade e qualidade adequadas da água são requisitos indispensáveis para suprir as necessidades dos seres vivos.
 
O uso da água faz com que ela se torne “carregada” com materiais dissolvidos, inclusive com objetos da sociedade humana.
 
Se a população e a produção de poluentes aumentam, são necessários cada vez mais recursos financeiros e riquezas para garantir o fornecimento de água doce.Qualidade da Água
 
Um dos importantes indicadores da qualidade da água é a quantidade de oxigênio dissolvido na mesma. A 20 °C, sob pressão de 1 atmosfera, a água contém 9 ppm quando totalmente saturada co
 
O oxigênio é necessário para a vida dos peixes e de outras espécies aquáticas. Os peixes de água fria necessitam pelo menos 5 ppm de oxigênio na água para poderem sobreviver. 
 
As bactérias aeróbicas consomem o oxigênio dissolvido para oxidar matérias orgânicas, e, dessa forma, satisfazer suas necessidades energéticas. 
 
O material orgânico que as bactérias são capazes de oxidar é chamado biodegradável. Essa oxidação ocorre por um conjunto complexo de reações químicas. A matéria orgânica desaparece gradua
 
Quantidades excessivas de materiais orgânicos biodegradáveis na água são prejudiciais, pois retiram dela o oxigênio necessário para manter a vida dos organismos aquáticos em equilíbrio. 
 
As fontes típicas desses materiais biodegradáveis ricos em matéria orgânica, como o esgoto, rejeitos de indústrias alimentícias, de fábricas de papel, e efluentes líquidos de usinas de processament
 
Na presença de oxigênio, elementos como carbono, hidrogênio, nitrogênio enxofre e fósforo presentes no material biodegradável, transformam-se em nitratos, fosfatos, bicarbonatos e dióxido de car
 
As bactérias anaeróbicas assumem então o processo de decomposição formando produtos como metano, amônia, fosfina, gás sulfídrico e outros produtos. Muitos deles contribuem para os odores f
 
Os nutrientes vegetais, principalmente nitrogênio e fósforo, contribuem para a poluição da água estimulando excessivamente o crescimento de plantas aquáticas. Consequências visíveis do crescim
 
Como já foi visto, cerca de 70% do suprimento de oxigênio do planeta provêm da fotossíntese dos vegetais primitivos como o plâncton e o fitoplâncton existente nos corpos de água e no mar. 
 
Por meio do mesmo processo, é produzido o oxigênio necessário para manutenção da vida dos organismos aquáticos. A impossibilidade de penetração da luz altera o processo diminuindo a produç
 
A eficiência do processo fica comprometida pela diminuição do suprimento da energia luminosa necessária para que ele ocorra, pois a mesma fica retida nas camadas superficiais da água.
 
Além da cor, também a turbidez (característica que confere o aspecto turvo ao meio) é capaz de impedir a penetração da luz. O material em suspensão na água, como partículas minerais e algas, de
 
O crescimento vegetal excessivo acarreta o aumento da quantidade de matéria vegetal morta e decadente. O aumento significativamente rápido, caracteriza o processo chamado eutrofização (tamb
 
Os vegetais decadentes consomem oxigênio porque são biodegradáveis, levando a exaustão do oxigênio na água. Sem fornecimento suficiente de oxigênio, a água, por sua vez, não pode sustentar
 
A mais importante fonte de compostos de nitrogênio e fósforo na água é o esgoto doméstico (detergentes contendo fosfatos e rejeitos do corpo contendo nitrogênio), escoamento de terras de agricul
 
A Poluição nos Meios Aquáticos
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O lançamento de despejos de origem humana, agrícola ou industrial, é uma das principais causas da poluição nos meios aquáticos. O uso da águapara determinados fins, pode ficar impedido em f
 
 O conceito de poluição não é absoluto, deve sempre ser analisado em conjunto com o uso pretendido para a água. Uma água considerada poluída para a recreação, pode ter qualidade a
 
 Distinção deve ser feita entre o conceito de poluição − que acarreta desequilibro do ecossistema − e o conceito de contaminação − causada pela presença de micro-organismos e substânc
 
 A presença de contaminantes num determinado corpo de água pode ser inerente à atividade daquele sistema, e não necessariamente decorrente de desequilibro ecológico.
 
Os relacionamentos entre o teor dos elementos e substâncias químicas, e a saúde do homem e dos animais podem ser dificultados por questões relativas à mobilidade e à dispersão destes element
 
Fatores como o pH, tipo e abundância de argilo-minerais, teor de matéria orgânica, hidróxidos de ferro, manganês e alumínio, reatividade química, gradientes hidráulicos, porosidade e permeabilidad
 
Muitas vezes os efeitos tóxicos de uma substância se manifestam em local distante daquele de sua introdução no meio ambiente, podendo se dar em áreas pontuais ou ao longo de estruturas geoló
 
Em alguns casos, os produtos da degradação de uma substância são mais tóxicos e mais persistentes no solo do que a substância original.
 
 São muitos os poluentes, bem como as formas de poluição, nos meios aquáticos. Algumas considerações sobre os poluentes e formas mais comuns são feitas a seguir.
 
Matéria Orgânica
 
 Como já foi citada, a decomposição da matéria orgânica promovida por micro-organismos chamados decompositores, é um processo natural de autodepuração daquele meio. A matéria org
 
Essa biodegradação consome o oxigênio dissolvido no meio. Assim, a quantidade de matéria orgânica biodegradável pode exaurir a quantidade de oxigênio disponível e comprometer a sobrevivênc
 
Nos casos em que ocorre o esgotamento, ou quando o lançamento é feito em meios em que não há oxigênio dissolvido, a biodegradação ocorre por meio de reações químicas anaeróbicas (que oco
 
 Algumas substâncias orgânicas, que possuem cadeias carbônicas mais complexas (normalmente sintetizadas pelo homem) não podem ser decompostas pelos micro-organismos, ou o pro
 
 O despejo contínuo desses materiais no meio faz com que a concentração dos mesmos se eleve até atingir os níveis de toxidez ao homem e aos organismos vivos presentes naquele meio
 
 Assim ocorre com detergentes sintéticos e defensivos agrícolas e também com os lançamentos de petróleo e seus derivados, acidentais ou não.
 
 A presença de detergentes sintéticos nos meios aquáticos acarreta, na maior parte das vezes, a formação de grande quantidade de espuma que é arrastada pelo vento para as regiões adj
 
A presença dessa espuma sobre a água dificulta a troca de gases na interface ar – água e a penetração da luz necessária à fotossíntese que produz oxigênio para o meio.
 
 Os lançamentos de petróleo e seus derivados podem ocorrer tanto próximos das áreas de extração, como das áreas de consumo. Os impactos ambientais são geralmente grandes, pela a
 
A formação de uma camada sobrenadante impede as trocas gasosas entre ar e água e dificulta a penetração da luz, impedindo a fotossíntese. 
 
Organismos Patogênicos
 
 A presença desses organismos na água é fonte de uma série de doenças que podem causar diversos efeitos maléficos à saúde humana, até mesmo a morte.
 
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 Os estudos realizados por diversas organizações e pela ONU, mostram ser grande o número de pessoas, no mundo, que têm a saúde afetada pela ingestão e uso de águas poluídas ou co
 
Nutrientes em Excesso
 
Dejetos humanos e de muitos animais, são ricos em fósforo e nitrogênio. A concentração excessiva desses componentes acarreta a proliferação acelerada de algas, que podem prejudicar a utilizaçã
 
FeEtapas do Tratamento de Água 
 
O tratamento de água acontece em etapas e envolve processos químicos e físicos. A adição de produtos químicos contribui para tornar a água potável. A seguir são descritas as etapas do tratament
 
Inicialmente o fluxo de água atravessa uma tela onde é feita uma filtração grosseira. São assim retirados corpos flutuantes como pedaços de galhos de árvores e plantas e outros componentes que p
 
Em função dos componentes presentes na água bruta, pode ser realizada uma précloração para facilitar a retirada de matéria orgânica e metais.
 
A seguir são adicionados os produtos químicos que promovem a etapa de coagulação. Basicamente sulfato de alumínio e cal. Muitas vezes é adicionado o poli cloreto de alumínio (PAC). 
 
A reação química que ocorre é representada pela equação a seguir:
 
 
Coagulação e floculação não são sinônimos e sim, fenômenos sequenciais. Coagular significa desestabilizar a partícula coloidal, diminuir as barreiras eletrostáticas entre partículas. 
 
Nas estações de tratamento de água este processo ocorre logo no início em algum ponto onde se tenha gradiente de velocidade elevado que permita a rápida dispersão do coagulante empregado. 
 
Assim, esta etapa do tratamento é chamada mistura rápida e normalmente não é necessária a construção de um tanque específico para este fim, utilizando-se pontos de estrangulamento no canal d
 
Uma vez que as partículas estejam desestabilizadas, a etapa seguinte é a formação dos flocos. Para isso é necessário que se introduza energia ao meio de forma adequada. 
 
Deficiência de energia provoca a formação de flocos com más características de sedimentação. 
 
Energia excessiva provoca a ruptura de flocos formados e o fornecimento adequado de energia provoca a formação de flocos grandes e densos contendo ramificações que promovem entrelaçamen
 
Nas estações de tratamento de água a etapa de floculação é chamada de mistura lenta. Além da energia para a mistura, a floculação é influenciada pelas características físicas e químicas da água c
 
 A etapa seguinte é a decantação. Essa etapa promove a remoção dos flocos formados. 
 
Não é adicionado produto químico nessa etapa do tratamento. 
 
Os flocos são separados da água pela ação da gravidade em tanques, normalmente de formato retangular, depositando-se no fundo do decantador. 
 
Uma alternativa para a decantação é a flotação. 
 
Ao contrário da decantação, onde os flocos vão para o fundo do tanque pela força da gravidade, na flotação os flocos são arrastados para a superfície do tanque devido a adição de água com micro
 
A utilização de um decantador ou de um flotador em uma ETA depende das características da água bruta a ser tratada. 
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A seguir, a água decantada é encaminhada às unidades filtrantes onde é efetuado o processo de filtração.
 
 Um filtro é constituído de um meio poroso granular, normalmente areia, contendo uma ou mais camadas, instalado sobre um sistema de drenagem, capaz de reter e remover as impurezas ainda pre
 
Na filtração, o restante dos flocos que não foram removidos na etapa de decantação (ou flotação) será retirado. 
 
Essa etapa é importante não só para remover a turbidez da água, mas nela também inicia a remoção de microrganismos patogênicos. 
 
A filtração é uma barreira sanitária do tratamento, pois não se pode garantir uma adequada segurança da água com relação à presença de patogênicos, se ela não passar pelo filtro. 
 
Após a filtração a água seguirá para o tanque de contato onde ocorrerão as etapas finais do tratamento. 
 
A desinfecção é obtida pelaação de um agente físico ou químico (desinfetante) cuja finalidade é a destruição de microrganismos patogênicos que possam transmitir doenças através das mesmas. 
 
Normalmente são usados em abastecimento público os seguintes agentes desinfetantes, em ordem de frequência: cloro, ozona, luz ultravioleta e íons de prata. É comum também a aplicação de clor
 
A portaria 2.914/2011 estabelece que a companhia de saneamento deve entregar ao consumidor a água tratada com um teor mínimo de cloro residual livre de 0,2 mg/L. Porém, para que o cloro con
 
A fluoretação da água é a etapa seguinte sendo efetuada pela adição à água de compostos à base de flúor. 
 
O ácido fluorssilícico (H2SiF6) é um desses compostos. Libera na água o ânion fluoreto, forma iônica do elemento químico flúor, um dos responsáveis pelo declínio da cárie dentária no Brasil. O trab
 
As bactérias presentes na placa dental produzem ácidos que removem os minerais dos dentes (desmineralização) deixando-os vulneráveis à cárie. Porém, quando ingerimos água fluoretada desde 
os resistentes à cárie. Na maior parte do Brasil o teor de flúor utilizado na água é de 0,6 a 0,8 mg/L. 
 
Na etapa final é feita a correção do pH, normalmente pela adição de cal hidratada (Ca(OH)2). A Cal hidratada ou hidróxido de cálcio é um produto químico utilizado no tratamento de água para correç
 
Durante o tratamento, a água entra em contato com produtos químicos que conferem característica de acidez à água sendo necessária a correção. 
 
O pH pode ser entendido como uma medida da acidez d água. É medido numa escala que varia de 0 a 14. O valor 7 nessa escala indica a neutralidade e corresponde a uma substância que não é á
 
O objetivo da adição da cal no tratamento de água é estabilizar o pH para que fique o mais próximo do valor 7. A portaria 2.914/2011 recomenda que o pH mínimo para água tratada deva ser 6 e no 
 
A elevação do pH tem também como finalidade a proteger da corrosão a canalização de distribuição já que é normalmente utilizado o ferro fundido na sua construção. 
 
Unidades Especiais de Concentração
 
Em certas situações é comum o uso de unidades especiais para indicar a concentração de um sistema.
 
Por exemplo, na água que sai de uma estação de tratamento, são adicionados cerca de 0,6 g de flúor a cada 1.000 L de água tratada.
 
Considerando a densidade da água 1 g/mL (o que equivale a 1 kg/L), tem-se: 0,6 gramas de flúor em 1.000 kg de água (ou 1.000.000 g).
 
Para calcular a porcentagem em massa de flúor na solução, deve-se considerar que:
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m soluto = 0,6 g; m solvente = 1.000.000 g e m solução = 1.000.000,6 g
 
 %P = 100 x 0,6/1.000.000,6 = 0,00006 %
 
Para evitar a escrita de números tão pequenos, utiliza-se uma unidade especial chamada parte por milhão (ppm). 
 
Como o próprio nome diz, esta unidade significa;
 
 “número de partes em um milhão de partes”
 
Ou seja, 1 ppm pode significar:
 
1 mg do soluto em 1.000.000 mg do solvente, ou
 
1 mg do soluto em 1.000 g do solvente, ou
 
1 mg do soluto em 1 kg do solvente.
 
Quando a água é o solvente, admitindo-se dH2O = 1 g/mL, é válida a seguinte correspondência:
 
1ppm = 1 mg/L = 1 g/m3 = 1 kg/1000 m3
 
Desta forma, a adição de 0,6 g de flúor a cada 1000 L (1m3) de água significa uma concentração em flúor de 0,6 ppm.
 
A vantagem do uso desta unidade é que ao se informar que a concentração de flúor é 0,6 ppm, pode-se entender:
 
0,6 mg de flúor em 1 L de água, ou
 
0,6 g de flúor em 1 m3 de água, ou
 
0,6 kg de flúor em 1000 m3 de água.
 
Para certos contaminantes extremamente tóxicos, os limites de tolerância de concentração são muito menores para se evitar riscos à saúde.
 
Nestes casos, utiliza-se uma unidade chamada parte por bilhão (ppb), que significa:
 
“número de partes em um bilhão de partes”
 
Seguindo o mesmo raciocínio anterior, em se tratando de água, tem-se:
 
1 ppb = 1 mg/m3 = 1 g/1000 m3 = 1 kg/1.000.000 m3
 
Assim, são válidas as seguintes correspondências.
 
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em massa: 
 
ppm = mg/kg ou g/t e ppb = mg/kg ou mg/t 
 
em volume: 
 
ppm = mL/L ou mL/m3 ( c m3/ m3) e ppb = nL/L ou mL/ m3
 
em quantidade de matéria ou número de mols: 
 
ppm = mmol/mol ou mmol/kmol e ppb = nmol/mol ou mmol/kmol
 
 
 
 
 
 
 
Pode-se então expressar a concentração de flúor, na água tratada do exemplo dado como 0,6 mg/kg ou 0,6 g/t ou ainda como foi visto 0,6 ppm.
 
Exemplos de cálculo
 
1) Quando há tempestades é comum as primeiras gotas de chuva conterem ácido nítrico (HNO3) dissolvido. Isso ocorre porque os raios promovem a formação de NO e NO2 a partir do nitrogênio e o
 
Se 600 mL de uma solução de ácido nítrico apresenta massa igual a 618,6 g e contém 0,045 g de HNO3 , calcule a concentração dessa solução em ppm.
 
Foram fornecidas:
 
massa do soluto = 0,045 g 
massa da solução = 618,6 g
portanto, a massa do solvente será = 618,6 - 0,045 = 618,55 g 
 
Para se obter a concentração em ppm, deve-se calcular a massa em gramas do soluto em 1.000.000 g de solvente. Assim:
 
em 618,55 g de solvente tem-se 0,045 g de soluto
 
em 1.000.000 g de solvente tem-se concentração em ppm
 
concentração em ppm = 1.000.000 x 0,045/ 618,55 @ 72,75 ppm
 
2) Numa estação de tratamento de água, são adicionados 16,ppm do floculante (sulfato de alumínio) ao fluxo de água para a realização do tratamento. Sabendo água na entra na estação numa vazã
 
Conforme foi visto 1 ppm equivale a 1 mg/litro de água.
 
Assim a concentração dada 16 ppm equivale a 16 mg/L.
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Como são tratados 18.000 litros de água por segundo, a massa de floculante adicionada por segundo é obtida multiplicando-se a concentração em mg/L pelo número de litros tratados no mesmo pe
 
massa de floculante = 16 mg/L x 18.000 L/s = 288.000 mg/s ou 288 g/s
 
Para obter a massa de floculante por hora deve-se considerar que uma hora equivale a 3600 segundos.
 
massa de floculante = 288 g/s x 3600 s/h = 1.036.800g/h ou 1.036,8 kg/h
 
A massa de floculante por dia é obtida multiplicando-se o número por 24 a massa de floculante por hora, já que a estação opera 24 h/dia.
 
massa de floculante por dia = 24h/dia x 1.036,8 kg/h = 24.883,2 kg/dia
 
Para obter o valor mensal, multiplica-se por 30 o valor diário
 
massa mensal de floculante = 24.883,2 x 30 = 746.496 kg ou aproximadamente 746,5 toneladas 
 
Ensaio de Jar Test (ou teste dos Jarros)
 
Trata-se de um método largamente usado nas ETAs para adequar o processo de tratamento de uma determinada água, quando não se conhecem previamente suas características e com
 
É um procedimento de pesquisa que permite otimizar o tratamento e conhecer a quantidade econômica de consumo de reagentes, sem que haja perda da qualidade da água tratada. 
 
É também usado para levantamento de dados experimentais que permitem o projeto das câmaras onde ocorre etapas o tratamento como a de mistura rápida e a de floculação na estaçã
 
 
 
Otimização do processo de tratamento comparando a ação de diferentes 
 
coagulantes e polímeros,bem como suas quantidades;
 Estudos com novos coagulantes e polímeros (mais comuns); 
 
 Estudo para remoção de compostos causadores de gosto e odor 
 
 Demanda de cloro; 
 
 Demanda de Permanganato de potássio; 
 Demanda de carvão ativado em pó; 
 
 Estudo da formação de subproduto da cloração (THM); 
 Pesquisas com novos produtos químicos; 
 
 Estudo de tratabilidade para novos mananciais; 
 
 
 
Produtos Químicos
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Os produtos normalmente usados são:
 
 
 
Coagulantes: 
 
Sais de ferro ou alumínio (mais usados). Sais polimerizados de alumínio (PAC) 
 
Orgânicos (tanato e polímeros). 
 
 
 
Alcalinizantes: 
 
Suspensão de hidróxido de cálcio; 
 
Solução de hidróxido de sódio; 
 
Solução de barrilha (soda caustica). 
 
 
 
Auxiliar de coagulação: 
 
Sílica ativada; 
 
Polímeros (catiônico de alta carga e baixo peso molecular). 
 
 
 
Auxiliar de floculação: 
 
Polímeros (catiônico, aniônico e não iônico) todos de médio a alto peso
 
molecular e média a baixa carga ou nenhuma. 
 
 
 
Desinfetantes e oxidantes: 
 
Hipoclorito de sódio; 
 
Hipoclorito de cálcio; 
 
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Água de cloro. 
 
 
 
Objetivo
 
O ensaio é conduzido de forma a conhecermos para uma determinada amostra de água, o “pH ótimo de floculação” e a quantidade econômica de coagulante. 
 
 
 
Procedimento para determinação do “pH ótimo de floculação”rtilizantes usados nas plantações e a decomposição da matéria orgânica também acarretam o aumento da concentração dos eleme
 
 Materiais em Suspensão
 
Causam a diminuição da penetração da luz, diminuindo a velocidade de produção do oxigênio por meio da fotossíntese, já que a energia luminosa penetra com menor intensidade na água. 
 
A turbidez causada pelos sólidos em suspensão, reduz também a transparência da água, tornando-a menos atrativa para a prática de esportes aquáticos, dificultando a alimentação da vida aquática
 
Radioatividade
 
A incidência dos raios solares e a presença de substâncias radioativas próximas dos sistemas aquáticos tornam possível o contato de materiais radioativos com os organismos presentes nas águas.
 
O uso da radioatividade pelo homem tem aumentado pela diversificação de suas aplicações. Tais aplicações incluem a conservação de alimentos, a geração de energia, fins bélicos, de pesquisa mé
 
As substâncias radioativas mesmo após esgotarem sua capacidade para uso nas diversas aplicações, permanecem ativas por milhares e às vezes, milhões de anos. 
 
Despejos no mar e na atmosfera estão proibidos desde 1983, mas, até hoje, não existem formas absolutamente seguras de armazenar ou descartar essas substancias. As mais recomendadas são t
 
As consequências da exposição descontrolada à radioatividade são danosas tanto ao homem como a outros organismos. A exposição prolongada pode causar câncer e ainda afetar o DNA humano,
Praguicidas ou defensivos agrícolas são substâncias venenosas utilizadas no combate às pragas, organismos considerados nocivos ao homem. Os principais praguicidas são:
 
Herbicidas, usados para matar ervas daninhas.
 
Fungicidas, usados no combate a fungos e parasitas.
 
Inseticidas, usados contra insetos.
 
Nematócitos, que controlam os nematódeos parasitas. 
 
Os inseticidas, quando usados de forma indevida, acumulam-se no solo, e são ingeridos pelos animais que se alimentam da vegetação dando prosseguimento ao ciclo de contaminação.
 
Com as chuvas, os produtos químicos usados na composição dos pesticidas infiltram-se no solo, contaminando os lençóis freáticos. São carregados para os rios, lagos e outros corpos de água.
 
Dessa forma, fertilizantes e defensivos usados em quantidades abusivas nas lavouras, poluem o solo e a água dos rios, onde intoxicam e matam diversos seres vivos dos ecossistemas. 
 
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O uso indiscriminado do DDT fez com que o leite humano, em algumas regiões dos EUA, apresentasse concentração do inseticida maior que a permitida por lei, para o leite bovino. 
 
Tanto o DDT, como outros inseticidas e poluentes são capazes de se concentrar em organismos vivos. 
 
Ostras por exemplo, que obtêm alimento por filtração da água, podem acumular grandes quantidades de inseticidas em seus corpos, concentrando-o cerca de 70.000 vezes. 
 
Se forem consumidas por animais ou pelo homem, podem causar a intoxicação e morte.
 
Pode ser absorvido pela pele, ou ingerido com os alimentos. Ao DDT estão associadas doenças do fígado como cirrose e câncer. 
 
 Metais
 
Tanto em concentrações diminutas como em quantidades significativas lançadas por atividades agrícolas, industriais ou de mineração, a presença de metais nos corpos d’água traz inconveniências.
 
Existem padrões muito bem conhecidos de relacionamento entre a incidência de moléstias no homem e nos animais, com a abundância ou deficiência de elementos em concentrações maiores, men
 
Exemplos são: a relação entre o bócio (hipertrofia da tireoide) e a deficiência em iodo; anemias severas, nanismo e hiper pigmentação da pele e a deficiência em zinco; fluorose esqueletal e dentária
 
Outras correlações com aceitação controversa ocorrem, como por exemplo, entre a dureza da água e algumas moléstias cardiovasculares; entre o chumbo e a esclerose múltipla, entre o cádmio e a
 
 
 
Contudo estes relacionamentos são possíveis quando as manifestações clínicas são evidentes por estarmos diante de exposições anormais a produtos resultantes de atividades humanas. 
 
Muitas vezes o desequilíbrio em elementos traços se manifesta em debilitações subclínicas de difícil diagnose.
 
O caráter polar da molécula de água é um dos motivos pelos quais todos os metais podem ser solubilizados. O acúmulo dos mesmos nos corpos de água aumenta
 
o potencial de dano devido a sua toxicidade. Muitos são cancerígenos, outros causam alterações no DNA humano e dos seres vivos do meio aquático. 
 
Mesmo quando apenas depositados no fundo dos corpos de água (situação em que a detecção é dificultada), apresentam potencial de dano elevado devido a possibilidade de dissolução pela altera
 
As concentrações nos despejos são limitadas por Lei, mas a acumulação dos mesmos nos meios aquáticos potencializa o dano mesmo para os micro-organismos não sensíveis, interferindo em toda
 
Um problema que vem atingindo proporções preocupantes em certas regiões brasileiras, particularmente na Amazônia, é o da poluição dos rios por mercúrio. Esse metal é usado por garimpeiros pa
 
Grandes quantidades de mercúrio lançadas nas águas dos rios que servem para a lavagem do minério, envenenam e matam diversas formas de vida. Peixes envenenados pelo metal, se consumido
 
Poluição Térmica
 
Poluição térmica é definida como a adição ao ambiente de calor indesejado, em particular às águas naturais. 
 
Neste caso, a "poluição" não é vista "sujando" a água, mas sim causando danos ou modificações no ambiente do lago ou rio. Pode levar algum tempo até estes efeitos se tomarem visíveis. 
 
As estações geradoras de eletricidade a vapor são as grandes fontes de água aquecida. Um condensador é necessário após a turbina, para completar o ciclo do vapor e aumentar a eficiência da us
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No condensador, a energia térmica é removida do vapor quente fazendo circular água fria por dentro dasserpentinas. Esta água de refrigeração normalmente é retirada do sistema e descarregada e
 
A quantidade de água que passa pelo condensador é muito grande. A maior parte desta água pode ser novamente utilizada, já que passa apenas uma vez pelo condensador, mas ocorre a adição d
 
O aumento no uso pode submeter alguns rios a um severo esforço térmico, especialmente durante os períodos de baixa vazão. Para reduzir este problema, todas as novas usinas de força construíd
 
A emissão de resíduos térmicos ocorre tanto nas usinas que usam combustíveis fósseis, como naquelas acionadas por combustível nuclear.
 
 Uma usina nuclear despeja cerca de 40% mais resíduos térmicos nas águas do que uma usina movida a combustíveis fósseis, para a mesma quantidade de energia elétrica. 
 
O motivo dessa diferença é que as usinas movidas a combustíveis fósseis possuem uma maior eficiência, já que utilizam temperaturas mais elevadas de vapor. Outra razão é que parte do calor resid
 
Efeitos da Poluição Térmica na Vida Aquática
 
Os efeitos da descarga de resíduos térmicos em um lago ou rio são numerosos. Temperaturas elevadas da água têm como consequência:
 
Diminuição da capacidade da água de reter o oxigênio; 
 
Aumento da velocidade das reações químicas que ocorrem; 
 
Alterações nos padrões reprodutivos, comportamentais e de crescimento ao longo de toda a cadeia alimentar;
 
Ocorrência de danos de longo prazo (até mesmo a "morte") aos corpos d'água naturais (incluindo a eutroficação ou eutrofização).
 
A temperatura é um dos fatores mais importantes na regulação da ocorrência e do comportamento da vida. Nos animais de sangue frio, como os peixes, as temperaturas corporais são intimamente c
 
O metabolismo, reações químicas que se processam no interior dos corpos dos animais de sangue frio, pode ser fortemente afetado por alterações na temperatura. Parece existir dependência expo
 
Contudo, a concentração de oxigênio dissolvido na água é inversamente proporcional à temperatura. À medida que a temperatura da água aumenta de 16°C para 35°C, a solubilidade do oxigênio na
 
Alguns animais se adaptam mais facilmente às temperaturas elevadas. Alterações graduais são mais toleradas que mudanças bruscas de temperatura. Declínios drásticos na população de peixes 
 
O crescimento e a reprodução dos peixes em função da temperatura da água variam entre as espécies. Normalmente os peixes jovens crescem mais rapidamente em temperaturas mais altas por ca
 
No caso dos peixes, as taxas de reprodução não são necessariamente afetadas em águas mornas. Entretanto, existem temperaturas críticas acima das quais os peixes não irão reproduzir-se. O inte
 
Temperaturas altas podem fazer com que alguns peixes se movam prematuramente para uma corrente a fim de se reproduzirem antes que as condições estejam adequadas para a reprodução.
 
 Isto pode ser um fator significativo no comportamento reprodutivo daqueles peixes que têm que nadar contra fortes correntes para atingir seus locais de reprodução. Peixes que se movem lentamen
 
O aumento da temperatura também estimula a proliferação de doenças bacterianas. As quais podem reduzir drasticamente a população de algumas espécies.
 
As alterações no conjunto de uma comunidade aquática causada por aumentos na temperatura são difíceis de observar e decifrar porque envolvem um número muito grande de variáveis. A maior pa
 
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Em geral, alterações da temperatura de grande duração terão efeitos ao longo da cadeia alimentar, do fitoplâncton através das algas até os peixes. Uma mudança em qualquer destes elos pode afet
 
O sistema de resfriamento acarreta ainda a morte os peixes, tanto pela passagem através do sistema de resfriamento, como ao se chocarem com as telas protetoras da tubulação de captação de ág
 
Além disso, cloro é adicionado às águas de resfriamento para reduzir o crescimento de lodo nas serpentinas do condensador. 
 
Muitos dos danos ecológicos que se acreditava serem decorrentes das descargas de água quente, agora estão sendo associados à cloração.Eutroficação (ou Eutrofização) dos Lagos
 
Existem outras alterações permanentes em larga escala nas comunidades aquáticas que podem ser decorrentes das descargas de água quente. 
 
De fato, a própria vida do lago pode ser destruída. 
 
Sob as condições naturais, as temperaturas da água de um lago são submetidas a dois estágios. No verão, o lago é termicamente estratificado; no topo, a água aquecida pelos raios do Sol forma um
 
Como a água fria é mais densa que a quente, ela permanece no fundo, em uma camada denominada hipolímnio. 
 
A camada ou estrato intermediário é chamado de termoclino, cuja temperatura varia entre a da camada superior e a da inferior. 
 
Durante o inverno, ocorrem misturas entre as camadas de água fria e de água quente, já que a água no estrato superior esfria e, então, afunda por causa do aumento da sua densidade. 
 
A transferência de calor ocorre por meio de um processo de convecção. A mistura leva nutrientes do fundo do lago para a superfície, estimulando o crescimento biológico nas camadas superiores, e 
 
A presença de uma usina de força pode perturbar este processo natural.
 
 Água fria é retirada do hipolímnio para ser utilizada no condensador e água quente é descarregada no epilímnio. 
 
Isto resulta em um aumento da temperatura no estrato superior do lago e, no prolongando o período de estratificação, o que significa um período de mistura mais curto, e uma redução da quantidade
 
A água retirada do fundo do lago também leva nutrientes como o nitrogênio e o fósforo, que são descarregados na superfície, estimulando o crescimento de vida vegetal, especialmente das espécies
 
Algumas espécies de algas podem se desenvolver de forma bastante rápida, podendo gerar uma espuma esverdeada ou uma camada de algas, cobrindo toda a superfície da água. 
 
Ao invés de servirem como fonte alimentar adicional para a vida animal, estas plantas aquáticas são atraentes para apenas um pequeno número de espécies, sendo tóxicas para a grande maioria. 
 
Quando as algas morrem e afundam no lago, elas se tornam alimento para os micro-organismos decompositores. Estes "decompositores" demandam oxigênio, diminuindo a disponibilidade do gás p
 
Se ocorrer o esgotamento do oxigênio presente no meio, a continuação da decomposição pode levar à produção de gases com odores desagradáveis e de produtos que são tóxicos para algumas es
 
Eutroficação é o nome dado ao processo no qual um corpo de água é enriquecido pela adição de nutrientes extras, estimulando o crescimento de algas. O nome vem do grego eu = bem, bom e trofo
 
Este processo ocorre durante o envelhecimento natural dos lagos, mas é acelerado pela adição de poluentes como o fósforo do esgoto municipal (incluindo os detergentes domésticos), o nitrogênio 
 
Devido a eutroficação por esgotos humanos, rios que banham as grandes cidades do mundo tiveram sua fauna e flora destruídas, tornando-se esgotos a céu aberto.
 
 Torres e Lagoas de Resfriamento
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Por causa dos impactos ecológicos da poluição térmica, leis determinam que outros métodos para a disposição de resíduos de calor devem ser utilizados, ao invés da descarga direta no ecossistem
 
O uso de torres de resfriamento é um dos meios mais comuns para se dispor de resíduos de calor, sem colocá-los diretamente em um sistema aquático. 
 
Atualmente, instalações que geram mais de um terço da eletricidade nos EUA, utilizam torres ou lagoas de resfriamento. O uso desses mecanismos tende a aumentar.
 
Outro dispositivo de resfriamento é um corpo d'água fechado, comoum reservatório, chamado de lagoa de resfriamento. 
 
Estes lagos artificiais são rasos o suficiente para permitir o valor máximo da razão entre a sua área de superfície e o seu volume, o que maximiza a perda de calor por evaporação. 
 
Estima-se que uma usina de 1.000 MW necessite cerca de 5 km2 de área de lagoa de resfriamento, para lidar com um aumento permitido de 8°C na temperatura da água utilizada em seu sistema. 
 
Lagoas de resfriamento podem ser caras se a usina de força estiver próxima a uma cidade, onde normalmente o custo da terra é mais alto.
 
Plásticos
 
O tempo necessário para sua degradação (estimado em mais de cem anos), tornou esse material um dos maiores problemas ambientais da época atual. 
 
Propriedades como durabilidade, estabilidade e resistência a desintegração tornaram o plástico um dos produtos mais largamente utilizados como matéria prima para a fabricação de vasta gama de 
 
A produção anual dessa matéria prima atinge a cifra de cerca de 100 milhões de toneladas das quais, aproximadamente de 10% deste total acabam nos oceanos. 
 
O grande período de tempo necessário para sua degradação faz com que toda peça plástica manufaturada desde a descoberta desse material e que não foi submetida a qualquer processo de recic
 
Constata-se a existência no oceano Pacífico de uma enorme camada flutuante de plástico com cerca de 1000 km de extensão e profundidade estimada em 10 metros. 
 
Vai da costa da Califórnia, atravessa o Havaí e chega a meio caminho do Japão. 
 
 Trata-se do maior depósito de lixo do mundo que contém plásticos de todos os tipos e formas, com uma massa estimada em 100 milhões de toneladas. 
 
Batizada por alguns pesquisadores de sopa plástica tem dimensões de quase duas vezes o tamanho dos Estados Unidos.
 
 
Segundo dados do oceanógrafo Curtis Ebbesmeyer , em algumas áreas do oceano Pacifico podem se encontrar uma concentração de polímeros de até seis vezes mais do que o fitoplâncton, base d
 
 Plásticos têm sido encontrados no estômago de muitas espécies marinhas e aves mostrando que, talvez por sua variedade de cores e formas, estão sendo ingeridas pelas mesmas, como f
 
Segundo a ONU este plástico é responsável pela morte de mais de um milhão de aves marinhas todos os anos. Sem contar toda a outra fauna que vive nesta área, como tartarugas marinhas, tubarõ
 
Principais Usos da Água
 
Agricultura
 
Os pré-requisitos são estabelecidos em função do tipo de cultura a ser irrigada. De forma geral, a água deve estar isenta de substâncias que sejam tóxicas para os vegetais ou para os seres humano
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Maiores cuidados são exigidos quando se trata de vegetais que são consumidos crus. Nesses casos a água deve estar isenta de micro-organismos patogênicos.
 
Usos Industriais
 
Também neste caso, os pré-requisitos de qualidade variam com o tipo de processo, ou produto que é fabricado.
 
As maiores exigências de qualidade são para as águas destinadas à fabricação de bebidas, alimentos e produtos farmacêuticos. 
 
Geração de Energia
 
A geração de energia a partir dos recursos hídricos é sempre acompanhada de impactos ambientais, que em alguns casos chegam a atingir grandes proporções, como no caso das grandes hidrelétr
 
Recreação
 
Pesca, banhos, esportes aquáticos e esportes náuticos são formas comuns de recreação que o homem pratica nos corpos de água.
 
 Navegação
 
Devem ser satisfeitas as condições técnicas necessárias à navegação, como: profundidade do leito, velocidade do curso d’água e eventuais obras para transposição de nível (barragens eclusas) etc
 
O despejo de substâncias poluentes nos leitos agride o meio ambiente, trazendo danos à fauna e à flora. De grande impacto ambiental são os vazamentos que ocorrem em terminais petrolíferos e g
 
Receptação de Despejos
 
É prática comum, utilizar os corpos d’água para despejar resíduos dos mais diversos tipos e origens. As leis ambientais estabelecem a composição e respectivas concentrações de substâncias que p
 
Todas as condições necessárias à preservação da fauna e da flora devem ser mantidas, mesmo nos locais de descarga dos efluentes.
 
Maiores cuidados são ainda requeridos, nos casos em que os corpos de água sejam usados para o desenvolvimento de espécies pelo homem, como peixes, crustáceos e outros organismos vivos.
 
 Abastecimento Público
 
 A água necessária para usos domésticos é retirada dos lagos naturais, rios, de fontes do subsolo ou de reservatórios. A maior parte da água distribuída pelos sistemas de água municipais é água po
 
Deve apresentar características sanitárias e toxicológicas adequadas, tais como estar isenta de organismos patogênicos e substâncias tóxicas, para prevenir danos à saúde e ao bem-estar do home
 
Em consequência, a água, que é captada nos mananciais, deve ser tratada antes de ser distribuída para consumo público. 
 
Antes de ser tratada (água bruta) apresenta um aspecto barrento, turvo e com coloração que vai do amarelo ou marrom claro ao marrom escuro. Quem proporciona turbidez à água são partículas de
 
A coloração da água é provocada por substâncias orgânicas dissolvidas ou finamente divididas. Na estação de tratamento da água (ETA) essas substâncias são removidas de maneira a tornar a águ
 
O tratamento de água acontece em etapas e envolve processos químicos e físicos. A adição de produtos químicos contribui para tornar a água potável. A seguir são descritas as etapas do tratament
 
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Inicialmente o fluxo de água atravessa uma tela onde é feita uma filtração grosseira. São assim retirados corpos flutuantes como pedaços de galhos de árvores e plantas e outros componentes que p
 
Em função dos componentes presentes na água bruta, pode ser realizada uma précloração para facilitar a retirada de matéria orgânica e metais.
 
A seguir são adicionados os produtos químicos que promovem a etapa de coagulação. Basicamente sulfato de alumínio e cal. Muitas vezes é adicionado o poli cloreto de alumínio (PAC). 
 
A reação química que ocorre é representada pela equação a seguir:
 
 
Coagulação e floculação não são sinônimos e sim, fenômenos sequenciais. Coagular significa desestabilizar a partícula coloidal, diminuir as barreiras eletrostáticas entre partículas. 
 
Nas estações de tratamento de água este processo ocorre logo no início em algum ponto onde se tenha gradiente de velocidade elevado que permita a rápida dispersão do coagulante empregado. 
 
Assim, esta etapa do tratamento é chamada mistura rápida e normalmente não é necessária a construção de um tanque específico para este fim, utilizando-se pontos de estrangulamento no canal d
 
Uma vez que as partículas estejam desestabilizadas, a etapa seguinte é a formação dos flocos. Para isso é necessário que se introduza energia ao meio de forma adequada. 
 
Deficiência de energia provoca a formação de flocos com más características de sedimentação. 
 
Energia excessiva provoca a ruptura de flocos formados e o fornecimento adequado de energia provoca a formação de flocos grandes e densos contendo ramificações que promovem entrelaçamen
 
Nas estações de tratamento de água a etapa de floculação é chamada de mistura lenta. Além da energia para a mistura, a floculação é influenciada pelas características físicas e químicas da água c
 
 A etapa seguinte é a decantação. Essa etapa promove a remoção dos flocos formados. 
 
Não é adicionado produto químico nessa etapa do tratamento. 
 
Os flocos são separados da água pela ação da gravidade em tanques, normalmente de formato retangular, depositando-se no fundo do decantador.Uma alternativa para a decantação é a flotação. 
 
Ao contrário da decantação, onde os flocos vão para o fundo do tanque pela força da gravidade, na flotação os flocos são arrastados para a superfície do tanque devido a adição de água com micro
 
A utilização de um decantador ou de um flotador em uma ETA depende das características da água bruta a ser tratada. 
 
A seguir, a água decantada é encaminhada às unidades filtrantes onde é efetuado o processo de filtração.
 
 Um filtro é constituído de um meio poroso granular, normalmente areia, contendo uma ou mais camadas, instalado sobre um sistema de drenagem, capaz de reter e remover as impurezas ainda pre
 
Na filtração, o restante dos flocos que não foram removidos na etapa de decantação (ou flotação) será retirado. 
 
Essa etapa é importante não só para remover a turbidez da água, mas nela também inicia a remoção de microrganismos patogênicos. 
 
A filtração é uma barreira sanitária do tratamento, pois não se pode garantir uma adequada segurança da água com relação à presença de patogênicos, se ela não passar pelo filtro. 
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Após a filtração a água seguirá para o tanque de contato onde ocorrerão as etapas finais do tratamento. 
 
A desinfecção é obtida pela ação de um agente físico ou químico (desinfetante) cuja finalidade é a destruição de microrganismos patogênicos que possam transmitir doenças através das mesmas. 
 
Normalmente são usados em abastecimento público os seguintes agentes desinfetantes, em ordem de frequência: cloro, ozona, luz ultravioleta e íons de prata. É comum também a aplicação de clor
 
A portaria 2.914/2011 estabelece que a companhia de saneamento deve entregar ao consumidor a água tratada com um teor mínimo de cloro residual livre de 0,2 mg/L. Porém, para que o cloro con
 
A fluoretação da água é a etapa seguinte sendo efetuada pela adição à água de compostos à base de flúor. 
 
O ácido fluorssilícico (H2SiF6) é um desses compostos. Libera na água o ânion fluoreto, forma iônica do elemento químico flúor, um dos responsáveis pelo declínio da cárie dentária no Brasil. O trab
 
As bactérias presentes na placa dental produzem ácidos que removem os minerais dos dentes (desmineralização) deixando-os vulneráveis à cárie. Porém, quando ingerimos água fluoretada desde 
os resistentes à cárie. Na maior parte do Brasil o teor de flúor utilizado na água é de 0,6 a 0,8 mg/L. 
 
Na etapa final é feita a correção do pH, normalmente pela adição de cal hidratada (Ca(OH)2). A Cal hidratada ou hidróxido de cálcio é um produto químico utilizado no tratamento de água para correç
 
Durante o tratamento, a água entra em contato com produtos químicos que conferem característica de acidez à água sendo necessária a correção. 
 
O pH pode ser entendido como uma medida da acidez d água. É medido numa escala que varia de 0 a 14. O valor 7 nessa escala indica a neutralidade e corresponde a uma substância que não é á
 
O objetivo da adição da cal no tratamento de água é estabilizar o pH para que fique o mais próximo do valor 7. A portaria 2.914/2011 recomenda que o pH mínimo para água tratada deva ser 6 e no 
 
A elevação do pH tem também como finalidade a proteger da corrosão a canalização de distribuição já que é normalmente utilizado o ferro fundido na sua construção. Unidades Especiais de Conc
 
Em certas situações é comum o uso de unidades especiais para indicar a concentração de um sistema.
 
Por exemplo, na água que sai de uma estação de tratamento, são adicionados cerca de 0,6 g de flúor a cada 1.000 L de água tratada.
 
Considerando a densidade da água 1 g/mL (o que equivale a 1 kg/L), tem-se: 0,6 gramas de flúor em 1.000 kg de água (ou 1.000.000 g).
 
Para calcular a porcentagem em massa de flúor na solução, deve-se considerar que:
 
m soluto = 0,6 g; m solvente = 1.000.000 g e m solução = 1.000.000,6 g
Para evitar a escrita de números tão pequenos, utiliza-se uma unidade especial chamada parte por milhão (ppm). 
Como o próprio nome diz, esta unidade significa;
 “número de partes em um milhão de partes”
Ou seja, 1 ppm pode significar:
1 mg do soluto em 1.000.000 mg do solvente, ou
1 mg do soluto em 1.000 g do solvente, ou
1 mg do soluto em 1 kg do solvente.
Quando a água é o solvente, admitindo-se dH2O = 1 g/mL, é válida a seguinte correspondência:
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1ppm = 1 mg/L = 1 g/m3 = 1 kg/1000 m3
Desta forma, a adição de 0,6 g de flúor a cada 1000 L (1m3) de água significa uma concentração em flúor de 0,6 ppm.
A vantagem do uso desta unidade é que ao se informar que a concentração de flúor é 0,6 ppm, pode-se entender:
0,6 mg de flúor em 1 L de água, ou
0,6 g de flúor em 1 m3 de água, ou
0,6 kg de flúor em 1000 m3 de água.
Para certos contaminantes extremamente tóxicos, os limites de tolerância de concentração são muito menores para se evitar riscos à saúde.
Nestes casos, utiliza-se uma unidade chamada parte por bilhão (ppb), que significa:
“número de partes em um bilhão de partes”
Seguindo o mesmo raciocínio anterior, em se tratando de água, tem-se:
1 ppb = 1 mg/m3 = 1 g/1000 m3 = 1 kg/1.000.000 m3
Assim, são válidas as seguintes correspondências.
em massa: 
ppm = mg/kg ou g/t e ppb = mg/kg ou mg/t 
em volume: 
ppm = mL/L ou mL/m3 e ppb = nL/L ou mL/ m3
em quantidade de matéria ou número de mols: 
ppm = mmol/mol ou mmol/kmol e ppb = nmol/mol ou mmol/kmol
 
Pode-se então expressar a concentração de flúor, na água tratada do exemplo dado como 0,6 mg/kg ou 0,6 g/t ou ainda como foi visto 0,6 ppm.
Exemplos de cálculo
1) Quando há tempestades é comum as primeiras gotas de chuva conterem ácido nítrico (HNO3) dissolvido. Isso ocorre porque os raios promovem a formação de NO e NO2 a partir do nitrogênio e o
Se 600 mL de uma solução de ácido nítrico apresenta massa igual a 618,6 g e contém 0,045 g de HNO3 , calcule a concentração dessa solução em ppm.
Foram fornecidas:
 
massa do soluto = 0,045 g 
massa da solução = 618,6 g
portanto, a massa do solvente será = 618,6 - 0,045 = 618,55 g 
Para se obter a concentração em ppm, deve-se calcular a massa em gramas do soluto em 1.000.000 g de solvente. Assim:
em 618,55 g de solvente tem-se 0,045 g de soluto
em 1.000.000 g de solvente tem-se concentração em ppm
concentração em ppm = 1.000.000 x 0,045/ 618,55 = 72,75 ppm
2) Numa estação de tratamento de água, são adicionados 16,ppm do floculante (sulfato de alumínio) ao fluxo de água para a realização do tratamento. Sabendo água na entra na estação numa vazã
Conforme foi visto 1 ppm equivale a 1 mg/litro de água.
Assim a concentração dada 16 ppm equivale a 16 mg/L.
Como são tratados 18.000 litros de água por segundo, a massa de floculante adicionada por segundo é obtida multiplicando-se a concentração em mg/L pelo número de litros tratados no mesmo pe
massa de floculante = 16 mg/L x 18.000 L/s = 288.000 mg/s ou 288 g/s
Para obter a massa de floculante por hora deve-se considerar que uma hora equivale a 3600 segundos.
massa de floculante = 288 g/s x 3600 s/h = 1.036.800g/h ou 1.036,8 kg/h
A massa de floculante por dia é obtida multiplicando-se o número por 24 a massa de floculante por hora, já que a estação opera 24 h/dia.
massa de floculante por dia = 24h/dia x 1.036,8 kg/h = 24.883,2 kg/dia
Para obter o valor mensal, multiplica-se por 30o valor diário
massa mensal de floculante = 24.883,2 x 30 = 746.496 kg ou aproximadamente 746,5 toneladas 
Ensaio de Jar Test (ou teste dos Jarros)
Trata-se de um método largamente usado nas ETAs para adequar o processo de tratamento de uma determinada água, quando não se conhecem previamente suas características e com
É um procedimento de pesquisa que permite otimizar o tratamento e conhecer a quantidade econômica de consumo de reagentes, sem que haja perda da qualidade da água tratada. 
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É também usado para levantamento de dados experimentais que permitem o projeto das câmaras onde ocorre etapas o tratamento como a de mistura rápida e a de floculação na estaçã
Otimização do processo de tratamento comparando a ação de diferentes 
coagulantes e polímeros, bem como suas quantidades;
 Estudos com novos coagulantes e polímeros (mais comuns); 
 Estudo para remoção de compostos causadores de gosto e odor 
 Demanda de cloro; 
 Demanda de Permanganato de potássio; 
 Demanda de carvão ativado em pó; 
 Estudo da formação de subproduto da cloração (THM); 
 Pesquisas com novos produtos químicos; 
 Estudo de tratabilidade para novos mananciais; 
 
 
Produtos Químicos
Os produtos normalmente usados são:
 
Coagulantes: 
Sais de ferro ou alumínio (mais usados). Sais polimerizados de alumínio (PAC) 
Orgânicos (tanato e polímeros). 
 
Alcalinizantes: 
Suspensão de hidróxido de cálcio; 
Solução de hidróxido de sódio; 
Solução de barrilha (soda caustica). 
 
Auxiliar de coagulação: 
Sílica ativada; 
Polímeros (catiônico de alta carga e baixo peso molecular). 
 
Auxiliar de floculação: 
Polímeros (catiônico, aniônico e não iônico) todos de médio a alto peso
molecular e média a baixa carga ou nenhuma. 
 
Desinfetantes e oxidantes: 
Hipoclorito de sódio; 
Hipoclorito de cálcio; 
Água de cloro. 
 
Objetivo
O ensaio é conduzido de forma a conhecermos para uma determinada amostra de água, o “pH ótimo de floculação” e a quantidade econômica de coagulante. 
 
Procedimento para determinação do “pH ótimo de floculação”
 
No Brasil, o pH de nossas águas varia na faixa de 5,0 a 6,5. Assim, é proposta aqui uma pesquisa na faixa de 5,4 a 6,4. Outras faixas poderão ser pesquisadas de acordo com o conhecim
Nesta etapa será adicionada uma quantidade fixa e em excesso de sulfato de alumínio em cada frasco. A concentração de sulfato em cada frasco após adição deverá ser 20 ppm.
Será útil conhecer as quantidades de hidróxido de cálcio a serem adicionadas nos frascos do aparelho para que o pH dos mesmos varie dentro da faixa considerada. 
Por meio de adição controlada de água de cal aos frascos, faz-se com que o pH do primeiro frasco seja de 5,4. Adições crescentes de água de cal permitem que o pH seja 5,6 no segun
Para simular as etapas reais de agitação, aplica-se a seguinte sequência:
a) Agitação rápida (160 rpm) por 1 minuto;
b) Agitação intermediária (100 rpm) por 10 minutos;
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c) Agitação lenta ( 30 rpm) por 5 minutos. 
d) Repouso por 15 minutos.
Cumpridas estas etapas, deve-se definir o frasco onde houve o melhor resultado. A escolha deve estar fundamentada no maior número de parâmetros dos listados a seguir:
 Boa coagulação;
 Tamanho dos flocos (grandes ou pequenos),
 Boa sedimentação;
 Aspecto final.
 
A partir de novas amostras da água bruta, serão adicionados volumes crescentes da solução de sulfato de alumínio, de forma a garantir que dentro dos mesmos as concentrações varie
 
A seguir, o valor do pH de cada frasco será ajustado ao valor determinado na primeira etapa, pela adição controlada da solução de hidróxido de cálcio.
Será útil conhecer a quantidades de hidróxido de cálcio a ser adicionada no primeiro frasco, o qual conterá 10 ppm de hidróxido de alumínio. 
 
Determinação da quantidade econômica de floculante
A partir de novas amostras da água bruta, serão adicionados volumes crescentes da solução de sulfato de alumínio, de forma a garantir que dentro dos mesmos as concentrações varie
A seguir, o valor do pH de cada frasco será ajustado ao valor determinado na primeira etapa, pela adição controlada da solução de hidróxido de cálcio.
Repete-se a sequência de agitação usada na primeira fase e pela análise dos resultados obtidos em cada frasco determina-se a quantidade ótima de reagente.
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 1:
A corrosão de tubos de cobre e de latão as indústrias de mineração, fundição, galvanoplastia e refino são os responsáveis pela introdução de cobre na água. Nas águas superficiais naturais, sua c
teor máximo é 0,5 mg/litro, conforme a Resolução 20 do CONAMA.
No texto acima, convertendo-separa partes por milhão as três concentrações citadas encontra-se respectivamente
A)
0,2 - 0,01 - 5
B)
0,02 - 0,001 - 0,5
C)
20 - 10 - 50
D)
0,2 - 1 - 0,5
E)
25 - 32 - 18
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
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Exercício 2:
O teor limite de ferro em águas de abastecimento público é 0,3 ppm. Este limite é estabelecido muito mais em função do sabor ruim e de problemas estéticos que o ferro acarreta, pois a necessidad
Oxida-se facilmente em ambientes oxidantes como o ar dando origem ao hidróxido férrico, que é insolúvel e se precipita, acarretando cor forte à água.
Desta forma, águas com alto conteúdo de ferro, ao saírem do poço são incolores, mas ao entrarem em contato com o oxigênio do ar ficam amareladas, com aparência desagradável. O ferro como o
Supondo que uma pessoa deseja suprir sua necessidade diária de ferro apenas pela ingestão de água com a concentração citada, o volume aproximado de água a ser ingerido será:
A)
16 litros
B)
36 litros
C)
o volume contido em 18 copos de 250 mL
D)
63,3 litros
E)
o volume contido em 15 garrafas de 1,5 litros cada
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) 
Exercício 3:
Numa estação de tratamento de água, por meio de ensaios de Jar Test verificou-se que a quantidade de floculante aplicada ao tratamento podia ser reduzida em 4 ppm. Sabendo que a estação tra
A)
76 t
B)
835 kg
C)
110,6 kg
D)
847 t
E)
110,6 t
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E) 
Exercício 4:
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Quanto a ÁGUA DO MAR pode-se afirmar:
 
A)
a dessalinização não é viável, assim sendo, é consumida na forma como encontrada, por animais para dessedentação.
 
B)
osmose inversa e destilação são as formas de dessalinização atualmente utilizadas para uso desse recurso;
 
C)
ao contrário da água do mar, as águas salobras não podem ser dessalinizadas;
 
D)
não há interesse do seu uso, devido a existência em abundância de água potável no planeta.
 
E)
para a agricultura pode ser usada sem tratamento. 
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
Exercício 5:
Quanto a ÁGUA DOCE pode-se afirmar: 
 
A)
representa a maior parcela de toda a água disponível no planeta.
 
B)
desmatamento, a construção de reservatórios, a invasão das áreas de mananciais não interferem na disponibilidade de água doce para consumo humano.
 
C)
os registros da ONU mostram que a disponibilidade de água doce no planeta cresce a cada ano.
 
 
D)
a quantidade de água doce na Terra é uma pequena parcela da água total presente
 
E)
a utilização da água pelos organismos independe dascondições físicas e químicas que a mesma apresente
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O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) 
Exercício 6:
Quanto a ÁGUA PARA AGRICULTURA pode-se afirmar
 
A)
os pré-requisitos de qualidade independem do tipo de cultura;
 
B)
águas poluídas podem ser normalmente usadas, pelo fato da água da chuva lavar as culturas isentando-as de microorganismos patogênicos e de substâncias tóxicas;
 
C)
as maiores exigências de qualidade da água ocorre na irrigação de vegetais que são consumidos crus.
 
D)
as águas utilizadas são incapazes de penetrar no solo quando carregam defensivos agrícolas ou fertilizantes, e contaminar aqüíferos subterrâneos.
e) não são consumidas grandes quantidades de água para essa finalidade, já que as chuvas suprem quase toda a água necessária..
E)
 não são consumidas grandes quantidades de água para essa finalidade, já que as chuvas suprem quase toda a água necessária..
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) 
Exercício 7:
Quanto as ÁGUA PARA USOS INDUSTRIAIS pode-se afirmar
 
A)
os pré-requisitos de qualidade são pouco exigentes, seja qual for o produto fabricado ou aplicação.
 
B)
os pré-requisitos de qualidade são mais exigentes, quando a água é usada para resfriamento.
 
C)
as maiores exigências são feitas para águas destinadas à indústria têxtil, a fim de evitar manchas nos produtos.
 
D)
as maiores exigências de qualidade são para as águas usadas nas indústrias de alimentos, bebidas e produtos farmacêuticos.
 
E)
os pré-requisitos de qualidade são iguais para todos os usos.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) 
Exercício 8:
Quanto ao REUSO DA ÁGUA pode-se afirmar
 
A)
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o uso da água recuperada se restringe as finalidades e usos e consumo humano
 
B)
os esgotos tratados têm papel fundamental para fins agrícolas e de irrigação, substituindo as águas de boa qualidade.
 
C)
o grau de exigência quanto à qualidade é o mesmo, seja qual for a aplicação.
 
D)
não há interesse em recuperação da água, pois a disponibilidade é suficiente em qualquer região.
 
E)
é um conceito relativamente novo e as tecnologias estão ainda em desenvolvimento, com a busca de novas aplicações
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E) 
Exercício 9:
O alto calor específico da água faz com que:
I a água seja capaz de absorver grandes quantidades de calor com pequenas variações de temperatura;
II a temperatura da água varia muito quando pequenas quantidades de calor são absorvidas ou liberadas;
III os oceanos sejam basicamente os responsáveis pela temperatura relativamente estável do planeta;
IV os organismos vivos aquáticos sejam particularmente sensíveis às variações bruscas de temperatura.
Estão corretas:
 
A)
I, III e IV 
 
B)
I, II e III;
 
C)
I, II e IV
 
D)
III e IV
 
E)
 todas
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E) 
Exercício 10:
Podem ser consideradas soluções eficazes para evitar desperdício de água:
I Na irrigação, troca de sistema baseados em canais e aspersores, por sistemas de gotejamento;
II recarga de aqüíferos com água tratada;
III potabilização de água poluída;
IV diminuição das perdas na tubulação de distribuição.
A)
todas;
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B)
 I e II;
C)
 I e III;
 
D)
 II e IV;
 
E)
 nenhuma
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
Exercício 11:
Quanto a diferença entre poluição e contaminação pode-se afirmar:
I - não existe diferença.
II - uma água contaminada pode não estar poluída.
III - a contaminação sempre acarreta desequilíbrio do ecossistema.
IV - a poluição sempre acarreta desequilíbrio do ecossistema.
está(ão) correta(s):
 
A)
 I e III
 
 
B)
somente II
 
C)
 II e IV
 
D)
todas
 
E)
nenhuma
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
Exercício 12:
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O material orgânico que as bactérias são capazes de oxidar é chamado biodegradável. Essa oxidação ocorre por um conjunto complexo de reações químicas. A matéria orgânica desaparece gradu
O processo é chamado biodegradação.
A)
A biodegradação é um processo que só traz benefícios ao corpo d'água, pois funciona como um processo de depuração do leito.
B)
Pode-se usar os corpos d'água para depositar qualquer quantidade de matéria orgânica sem causar qualquer tipo de dano aos mesmos.
C)
O processo de biodegradação da matéria orgânica consome o oxigênio do leito e coloca em risco a vida dos peixes e de todas espécies aquáticas. 
D)
Se há o esgotamento do oxigênio dissolvido na água, a biodegradação passa a ser realizada por bactérias anaeróbicas que não consomem oxigênio, o que garante a vida dos peixes e de todas as e
E)
todas estão corretas
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) 
Exercício 13:
Quanto a biodegradação nos corpos d'água pode-se afirmar:
A)
Quantidades excessivas de materiais orgânicos biodegradáveis na água são prejudiciais, pois retiram dela o oxigênio necessário para manter a vida dos organismos aquáticos em equilíbrio. 
B)
As fontes típicas desses materiais biodegradáveis ricos em matéria orgânica são o esgoto, rejeitos de indústrias alimentícias, de fábricas de papel, e efluentes líquidos de usinas de processamento d
C)
Na presença de oxigênio, elementos como carbono, hidrogênio, nitrogênio enxofre e fósforo presentes no material biodegradável, transformam-se em nitratos, fosfatos, bicarbonatos e dióxido de car
D)
Quando as bactérias aeróbicas morrem, as bactérias anaeróbicas assumem o processo de decomposição formando produtos como metano, amônia, fosfina, gás sulfídrico e outros produtos. Muitos 
 
E)
todas estão corretas
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E) 
Exercício 14:
A resolução 20 do CONAMA limita em 1mg/litro a presença máxima de bário em águas de abastecimento público, pois:
 
 
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A)
em pequena quantidade é benéfico à saúde humana, principalmente em crianças promovendo o endurecimento de ossos e dentes, mas em concentrações mais elevadas pode ser prejudicial.
 
B)
é um elemento muito tóxico acima deste teor. Sua ingestão provoca elevação da pressão sanguínea por vaso constrição e bloqueia o sistema nervoso.
 
C)
pode provocar sabor ruim na água.
 
D)
acarreta a dureza da água.
 
E)
é tóxico e tem efeito cumulativo no organismo, provocando uma doença crônica chamada saturnismo.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
Exercício 15:
O processo de biodegradação que ocorre nas águas:
 
A)
é sempre benéfico para o leito pois promove sua auto depuração
 
B)
produz oxigênio colocando em risco as formas de vida aquática existentes no leito
 
C)
não ocorre na presença de oxigênio
 
D)
na ausência de oxigênio ocorre com produção de substâncias que dão mau cheiro 
E)
promove a bioacumulação de poluentes
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) 
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Exercício 16:
Leia as características dos metais:
1) Metal usado para separar o ouro do minério bruto. Grandes quantidades desse metalnas águas envenenam e matam diversas formas de vida, podendo causar sérios danos ao sistema nervoso h
2) É tóxico e tem efeito cumulativo no organismo, provocando uma doença crônica chamada saturnismo. Em crianças pode provocar retardamento físico e mental e em adultos problemas renais e a
Os metais descritos acima são respectivamente:
 
 
A)
mercúrio e bário.
 
B)
bário e cádmio.
 
C)
mercúrio e chumbo.
 
D)
mercúrio e cádmio.
 
E)
cádmio e chumbo
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) 
Exercício 17:
Quanto a EUTROFICAÇÃO DOS LAGOS pode-se afirmar
 
A)
é vantajosa sua ocorrência pois o acúmulo de nutrientes favorece a proliferação e o crescimento dos peixes.
 
B)
o excesso de nutrientes acelera a produção de oxigênio favorecendo a sobrevivência dos peixes.
 
C)
o excesso de nutrientes acelera o crescimento das algas as quais promovem a limpeza da água.
 
D)
o crescimento acelerado das algas promovido pelo excesso de nutrientes acarreta a morte da fauna e da flora no corpo d´água, e muitas vezes a morte do próprio corpo dágua.
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E)
é benéfica sua ocorrência para esgotar o oxigênio dissolvido no meio.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) 
Exercício 18:
Quanto à geração de energia a partir de recursos hídricos pode-se afirmar:
 
A)
não há registro de danos ambientais causados pelo processo;
 
B)
no caso de termoelétricas, grandes quantidades de calor são jogadas nos sistemas aquáticos;
 
C)
os requisitos de qualidade da água para essa finalidade são muitos e de alto custo;
 
D)
a transformação de rios turbulentos em lagos de baixa turbulência não afeta o ecossistema aquático;
 
 
E)
para a população local os benefícios crescem com o aumento da área inundada.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
Exercício 19:
O Reuso Planejado de água faz parte da Estratégia Global para a Administração da Qualidade da Água proposta pelo Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente e pela Organização Mund
 
A)
obtenção de água para geração de energia, usos industriais e abastecimento público;
 
B)
obtenção de água para abastecimento público, recarga de aqüíferos e agricultura;
 
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C)
proteção da saúde pública; manutenção da integridade dos ecossistemas;.e uso sustentado da água.
 
D)
obtenção de água para uso doméstico, dessedentação de animais e agricultura;
.
E)
obtenção de água para uso industrial, uso doméstico e geração de energia
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) 
Exercício 20:
O Reuso Planejado da Água
I pode ser feito para fins potáveis ou não potáveis
II pode ser feito para fins recreacionais ou recarga de lençol freático:
III pode ser feito para geração de energia ou irrigação;
IV pode ser feito para reabilitação de corpos d'água ou uso industrial.
Estão corretas:
 
A)
somente I
 
B)
II e III
 
C)
I, III e IV
 
D)
nenhuma
 
E)
todas
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E)