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POLUIÇÃO HÍDRICA Estágio-Docência: Histórico/Dominialidade/Bacia Hidrográfica/Disponibilidade hídrica ÁGUA Água foi considerada por Aristóteles como elemento químico até o fim do século XVII. A partir desta data Lavoisier através de seus estudos, levou em consideração a combustão do hidrogênio e notou a presença da formação de umidade. A partir deste momento Covemdish observou que misturando hidrogênio com oxigênio em certas proporções obtinha como produto a água (H2O). Importância da Água A água representa 70% da massa do corpo humano; Sintomas de desidratação: Perda de 1% a 5% de água Sede, pulso acelerado, fraqueza Perda de 6% a 10% de água Dor de cabeça, fala confusa, visão turva Perda de 11% a 12% de água Delírio, língua inchada, morte Uma pessoa pode suportar até 28 dias sem comer, mas apenas 3 dias sem beber água. Importância da Água A água é um elemento essencial à vida dos seres vivos (sua falta provoca a debilidade ou até a morte dos seres vivos); Essencial a manutenção dos ecossistemas do planeta; Usos da água: Abastecimento humano; Abastecimento industrial; Irrigação; Geração de energia elétrica; Navegação; Preservação da flora e da fauna; Aqüicultura; Recreação; Diluição de despejos. Desafio de alimentar o mundo: agricultura e água. Distribuição da Água Disponibilidade de Água no Brasil • O Brasil é um país privilegiado no que diz respeito à quantidade de água. • Porém, sua distribuição não é uniforme em todo o território nacional. O Brasil possui cerca de 13 % da água doce disponível no mundo 73% está na bacia Amazônica 27% no resto do país Atendem 95% da população Atendem 5 % da população Distribuição da água no Brasil Bacias Hidrográficas Bacia Hidrográfica • É um conjunto de terras banhadas por um rio principal e seus tributários (afluentes, subafluentes etc.); • Formação: dá-se através dos desníveis dos terrenos que direcionam os cursos da água, sempre das áreas mais altas para as mais baixas. Dominialidade dos Rios Águas estaduais Águas federais • Águas federais: rios atravessando mais de um estado ou outro país. • Águas estaduais: águas subterrâneas e rios situados inteiramente no território de um único estado, exceto aqueles reservados em obras da União. O que estamos fazendo com os nossos Rios? O que é Poluição Hídrica? ÉÉ qualquerqualquer alteraçãoalteração nasnas característicascaracterísticas físicas,físicas, químicasquímicas e/oue/ou biológicasbiológicas dasdas águas,águas, queque possapossa constituirconstituir prejuízoprejuízo àà saúde,saúde, àà segurançasegurança ee aoao bembem estarestar dada populaçãopopulação e,e, ainda,ainda, possapossa comprometercomprometer aa faunafauna ee aa utilizaçãoutilização dasdas águaságuas parapara finsfins recreativos,recreativos, comerciais,comerciais, industriaisindustriais ee dede geraçãogeração dede energia”energia” (CONAMA)(CONAMA).. O que causa a poluição hídrica? •• CrescimentoCrescimento populacionalpopulacional;; •• AltoAlto graugrau dede urbanizaçãourbanização •• DesenvolvimentoDesenvolvimento dada indústriaindústria ee seusseus despejosdespejos complexoscomplexos;; •• AumentoAumento dada produçãoprodução agrícola,agrícola, queque resultaresulta numanuma cargacarga maismais pesadapesada dede pesticidaspesticidas ee fertilizantesfertilizantes nono ambienteambiente.. •• EtcEtc Usos da água Usos da Água É quando, durante o uso, é retirada uma determinada quantidade de água dos manaciais e depois de utilizada, uma quantidade menor e/ou com qualidade inferior é devolvida, ou seja, parte da água retirada é consumida durante seu uso. É aquele uso em que é retirada uma parte de água dos mananciais e depois de utilizada, é devolvida a esses mananciais a mesma quantidade e com a mesma qualidade, ou ainda nos usos em que a água serve apenas como veículo para uma certa atividade, ou seja, a água não é consumida durante seu uso. Consuntivo Não Consuntivo Fontes de Poluição Pontual Descarga de efluentes a partir de indústrias e de estações de tratamento de esgoto São bem localizadas, fáceis de identificar e de monitorar Difusa Escoamento superficial urbano, escoamento superficial de áreas agrícolas e deposição atmosférica Espalham-se por toda a cidade, são difíceis de identificar e tratar Fontes potencialmente poluidoras • Esgoto doméstico; • Efluentes industriais; • Águas pluviais, carreando impurezas do solo ou contendo esgotos lançados nas galerias; • Resíduos sólidos (lixo); • Pesticidas; • Fertilizantes; • Detergentes; • Precipitação de poluentes atmosféricos (sobre o solo ou a água); • Alteração nas margens dos mananciais, provocando carreamento do solo, como conseqüências da erosão. Água Superficial Fontes Potencialmente Poluidoras – Infiltração de: • esgotos a partir de sumidouros ou valas de infiltração (fossas sépticas); • esgotos depositados em lagoas de estabilização ou em outros sistemas de tratamento usando disposição no solo; • esgotos aplicados no solo em sistemas de irrigação; • águas contendo pesticidas, fertilizantes, detergentes e poluentes atmosféricos depositados no solo; • outras impurezas presentes no solo; • águas superficiais poluídas; – Vazamento de tubulações ou depósitos subterrâneos; – Percolação do chorume resultante de depósitos de lixo no solo; – Resíduos de outras fontes: cemitérios, minas, depósitos de materiais radioativos. Água subterrânea Quantidade X Qualidade Indicadores de Poluição Mat. Orgânica - DBO, DQO e OD (mg/l); Sólidos - SS e RS (ml/l); turbidez (unt); Ácidos e Álcalis - pH; Bactérias - IC (coli/100 ml); Óleos e Gorduras - OG (mg/l); Nitratos - NO3 (mg/l); Fosfatos - PO4 (mg/l); Temperatura - T (°C); Metais – Metais (mg/l). DBO- Demanda Bioquímica de Oxigênio É a quantidade de oxigênio necessária para estabilizar a matéria orgânica; DBO520 (DBO5 ou DBO) Teste padrão Medida a 5 dias (20º C) Dia 0 Dia 5 OD = 7 mg/L OD = 3 mg/L DBO = 7 – 3 = 4 mg/L Visualização da taxa de degradação do despejo ao longo do tempo Visualização da taxa de consumo de oxigênio ao longo do tempo Critério para dimensionamento da maioria dos sistemas de tratamento de esgotos e legislação ambiental são baseados nesse parâmetro DQO- Demanda Química de Oxigênio Refere-se à quantidade oxigênio necessária para estabilizar, por meio de um oxidante em meio ácido (processo químico), a matéria orgânica. Algumas vantagens do teste: teste é realizado em 2 a 3 horas teste não afetado pela nitrificação Classificação da Poluição Sedimentar Química Térmica Biológica Poluição Sedimentar Acúmulo de partículas em suspensão (solo, produtos químicos insolúveis) Qual a origem O que causam Extração mineral Desmatamentos Erosões Interferem na fotossíntese e na capacidade dos animais encontrarem alimentosExtração mineral Esgotos e fluentes Adsorvem e concentram os poluentes biológicos e os poluentes químicos Partículas do solo Produtos químicos insolúveis Poluição por despejos de subs. Substâncias tóxicas cuja presença na água não é fácil de identificar nem de remover Em geral os efeitos são cumulativos e podem levar anos para serem sentidos Os poluentes mais comuns das águas são: Fertilizantes agrícolas Esgotos doméstico e industrial Compostos orgânicos sintéticos Plásticos Petróleo Metais pesados Poluição Biológica Presença de microorganismos patogênicos, especialmente na água potável: 4 bilhões de pessoas no mundo não têm acesso à água potável tratada; 2,9 bilhões de pessoas vivem em áreas sem coleta ou tratamento de esgoto. Controle simples Apesar disso 250 milhões de casos de doenças (cólera, febre tifóide, diarréia, hepatite A) são transmitidas pela água por ano 10 milhões desses casos resultam em mortes (50% são crianças) Adição de NaClO Ou Ca(OH)2Fervura da água Poluição Térmica Diminui a quantidade de oxigênio dissolvido (43,39 mg de O2/kg de H20 a 20 °C) Diminui do tempo de vida de algumas espécies aquáticas Altera os ciclos de reprodução Aumenta a velocidade das reações entre os poluentes presentes na água Aumenta a quantidade de gás carbônico na atmosfera (0,86 L de CO2/L de H2O a 20 °C) Potencializa a ação nociva dos poluentes Poluição por Matéria Orgânica Resultante do lançamento de esgotos domésticos e industriais ricos em matéria orgânica; Forma de poluição mais presente no dia-a-dia dos brasileiros; Carência do sistema de esgotamento sanitário; Esse tipo de poluição é causada por matérias orgânicas suscetíveis de degradação bacteriana: Degradação aeróbia água rica em oxigênio dissolvido e matéria orgânica pouco abundante (formam-se gás carbônico, água e nitratos); Degradação anaeróbia água não contém oxigênio suficiente (produção de gás carbônico, metano, amônia, ácidos graxos, etc.); Morte do corpo d’água quantidade de esgotos lançada >> volume do corpo receptor e capacidade de oxigenação Quantificação da Poluição É de costume relacionar a poluição orgânica em função da quantidade média de detritos produzidos diariamente por uma pessoa; Essa ordem de grandeza é e chamada de EQUIVALENTE POPULACIONAL (EP) Equivalente Populacional Para Vários Tipos de Indústrias Tipo de IndústriaTipo de Indústria Quantidade produzida ou Quantidade produzida ou processada /diaprocessada /dia EP EP ((habhab)) CervejariaCervejaria 1.000 litros de cerveja1.000 litros de cerveja 1.5001.500 CurtumeCurtume 1 Tonelada de peles1 Tonelada de peles 2.5002.500 MatadouroMatadouro 1 Tonelada de peso em pé1 Tonelada de peso em pé 300300 CeluloseCelulose 1 Tonelada de Celulose1 Tonelada de Celulose 5.0005.000 Usina de ÁlcoolUsina de Álcool 1 Tonelada de cana (65 litros de 1 Tonelada de cana (65 litros de álcool)álcool) 400400 Granja de Granja de GalinhasGalinhas 10 aves abatidas10 aves abatidas 22 LaticíniosLaticínios 1000 litros de leite1000 litros de leite 200200 LavanderiaLavanderia 1 Tonelada de roupas1 Tonelada de roupas 700700 Autodepuração e Eutrofização Autodepuração Recuperação do equilíbrio no meio aquático por processos naturais após as alterações pelo lançamento de efluentes. Zonas: Zona de Degradação Zona de Decomposição Ativa Zona de Recuperação Zona de Águas Limpas Zonas de degradação Zona de degradação • Início ponto de lançamento dos despejos; • Água turva (cor acinzentada); • Precipitação de partículas lodo no leito do corpo d’água; • Proliferação de bactérias (consumo de matéria orgânica); • Redução da concentração de oxigênio dissolvido; • Limite da 1ª zona concentração de oxigênio atinge 40% da concentração inicial; • Não há odor; Zona de decomposição ativa Zona de decomposição ativa • Início oxigênio atinge valores inferiores a 40% da concentração de saturação; • Água cor cinza-escura, quase negra; • Desprendimento de gases mal cheirosos (amônia, gás sulfídrico, etc); • Oxigênio dissolvido pode zerar • Biota aeróbia é substituída por outra anaeróbia; • Oxigênio passa a ser reposto ar atmosférico ou fotossíntese; • População de bactérias decresce; • Água começa a ficar mais clara (ainda impróprio p/ os peixes); • Fim da 2ª zona oxigênio elevar-se a 40% da conc. de saturação. Zona de Recuperação Zona de recuperação • Início 40% de oxigênio de saturação; • Término água saturada de oxigênio; • Água mais clara e límpida; • Proliferação de algas que reoxigenam o meio; • Amônia oxidada a nitritos e nitratos (+ fosfatos fertilizam o meio, favorecendo a proliferação de algas); • Cor esverdeada intensa (alimento p/ crustáceos, larvas de insetos, vermes, etc., que servem de alimentos p/ os peixes); Zonas de Água limpas Zona de Águas limpas • Água características diferentes das águas poluídas; • Água encontra-se “eutrófica”; • Não é limpa, devido a presença das algas (cor verde); • Água recuperou-se, melhorou suas capacidade de produzir alimento protéico (piorou no quesito de potabilidade); • Péssimo aspecto estético; • Grande assoreamento nas margens; • Invasão de plantas aquáticas indesejáveis. Eutrofização É fenômeno causado pelo excesso de nutrientes (compo stos químicos ricos em fósforo ou nitrogê nio) numa massa de água, provocando um aumento excessivo de algas. Eutrofização É mais comum em águas paradas (lagos, lagoas represas), pois não serem favorecidas pelas conduções de cursos d’água como a velocidade de escoamento e turbidez; Problemas devido a proliferação excessiva de algas: Sabor e odor; Toxicidade; Turbidez e cor; Aderência às paredes dos reservatórios e tubulações (lodo); Prejuízos no tratamento da água; Uso de técnicas modernas para controle e correção dos efeitos da eutroficação alto investimento. Como controlar a poluição? Controle da Poluição Despoluição do meio ambiente Ampliar o alcance do tratamento de efluentes gerados por esgotos domésticos, agricultura e indústrias Controle da Poluição Tecnologias destrutivasTecnologias de transferência de fase Baseiam-se na oxidação química Radiação UV + O3 ou UV + H2O2 formando OH1- ou O1- (PAOs) Transfere os poluentes da fase aquosa para a sólida, por exemplo, pela adição de carvão ativo na água Vantagem: ausência de subprodutos MO + agente oxidante CO2 + H2O Desvantagem: processo caro A poluição não é eliminada, apenas deixa de ser veiculada pelo meio aquoso para ser transformada em resíduos sólidos ou emitida para a atmosfera 2 Controle da Poluição Evitar poluir novamente o meio ambiente Ter consciência da necessidade de diminuir o volume de detritos gerados Proteger áreas de mananciais da ocupação humana Implantar métodos mais eficientes de irrigação minimizando o desperdício da água utilizada na agricultura Podemos viver num mundo sem poluição ? São conhecidas mais de 7 milhões de substâncias químicas A cada ano cerca de 1.000 novos produtos são lançados no mercado São produzidos 300 milhões de toneladas anuais de COS 150 mil deles em taxas superiores a 50 mil t/ano Cerca de 66 mil produtos químicos são comercializados hoje somente nos EUA Cerca de 45 mil substâncias são comercializadas internacionalmente Muitos são resistentes a biodegradação, estáveis e entram na cadeia alimentar Muitos podem ser mutagênicos, cancerígenos ou teratogênicos Só existem dados ecotoxicológicos para aproximadamente 1.500 substâncias A tecnologia convencional de tratamento de água não remove totalmente os COS Classificação das águas Enquadramento dos Corpos d’água Este instrumento visa “assegurar às águas qualidade compatível com os usos mais exigentes a que forem destinadas” e a “diminuir os custos de combate à poluição das águas, mediante ações preventivas permanentes” (Art. 9o, lei no 9.433, de 1997 Enquadramento é o estabelecimento de meta ou objetivo de qualidade da água (classe) a ser, obrigatoriamente, alcançado ou mantido em um segmento de corpo de água, de acordo com os usos preponderantes pretendidos, ao longo do tempo.” Resoluções CONAMA Classifica os corpos de água SUPERFICIAIS; São classificadas em 13 classes, subdivididas em doce, salobra e salina. Classifica os corpos de água SUBTERRÂNEO; São classificadas em 6 classes. Nº 357/05 Nº 396/08 Água doce: Salinidade < 0,05% Água salobra: Salinidade > 3% Água salina: Salinidade entre 0,05% e 3% Resolução CONAMA nº357/05 Água doce Especial 1 2 3 4 Preservação dos ambientes aquáticos Proteção das comunidades aquáticas Abastecimento para consumo humano Recreação Irrigação Aquicultura e Pesca Dessentação de animais Navegação Harmonia paisagística Após desinfecção Após tratamento convencional Após tratamento convencional Após tratamento avançado Contato primário Contato secundárioHortaliças consumidas cruas Hortaliças frutíferas arbóreas, cereais, forrageiras Aqüicultura Pesca 53 Água Salina Especial 1 2 3 Preservação das comunidades aquáticas Proteção das comunidaes aquáticas Recreação Irrigação Aquicultura e Pesca Dessentação de animais Navegação Harmonia paisagística Contato primário Contato secundário Pesca amadora 54 Água Salobra Especi al 1 2 3 Preservação das comunidades aquáticas Proteção das comunidaes aquáticas Abastecimento para consumo humano Recreação Irrigação Aquicultura e Pesca Dessentação de animais Navegação Harmonia paisagística Após tratamento convencion al Hortaliças frutíferas Contato primário Contato secundário 55 Lançamento de efluentes Art 24. Os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados, direta ou indiretamente, nos corpos de água, após o devido tratamento. Art. 28. Os efluentes não poderão conferir ao corpo de água características em desacordo com as metas obrigatórias progressivas, intermediárias e final, do seu enquadramento. 56 Panorama do enquadramento no Brasil 57 Corpos d’água estaduais Enquadrados, fonte: ANA,2007 Panorama do enquadramento no Brasil 58 Corpos d’água federais Enquadrados, fonte: ANA,2007 Rio Citarum Rio Citarum Localizado a oeste da ilha de Java, na Indonésia. O Rio Citarum, antigamente servia para o sustento de muitas pessoas que moravam nas margens dele, em palafitas, como a venda de peixes e para o seu próprio sustento, que aonde pássaros buscavam comida e havia muitos visitantes. O Rio Citarum, no passado, contribuíam para a formação de vilarejos e coletavam água para a colheita de arroz por meio de canais de irrigação. Golfo do México Golfo do México O vazamento de petróleo no Golfo do México liberava 40 mil barris de petróleo por dias. 1barril= 159litros. Rio Ganges Em Varanasi, em 5 de abril de 2009. Estima-se que 2.000.000 pessoas ritualmente banham-se no rio todos os dias, que é considerado sagrado pelos hindus. Um homem recolhe peixes mortos no lago Guanqiao em Wuhan, no centro da província chinesa de Hubei, que morreram devido à poluição da água lago Guanqiao
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