Atividade 02 - Quimica ambiental

Prévia do material em texto

ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 
 
Atividade 2 – Referente às aulas 5, 6, 7 e 8 
Disciplina: QUÍMICA AMBIENTAL 
Profa. MSc. Danielle Cristine Pedruzzi 
 
 
AULA 05- METAIS PESADOS TÓXICOS 
 
1- Quais são as fontes de emissão dos metais pesados no 
ambiente? 
 
A atividade humana vem aumentando os níveis de metais pesados nos 
ecossistemas aquáticos naturais. Esses metais são provenientes de atividades 
como a mineração, de indústrias de galvanoplastia, e do despejo de efluentes 
domésticos. A principal fonte de contaminação das águas de rios é a indústria, 
com seus despejos de resíduos ricos em metais pesados. As indústrias de tintas, 
de cloro, de plásticos PVC e as metalúrgicas, utilizam em seus processos metais 
pesados como o mercúrio e vários outros, esses metais são descartados nos 
cursos d’água após serem usados na linha de produção. Mas não é só de 
indústrias que provém esse tipo de contaminação, os incineradores de lixo 
urbano produzem fumaça rica em metais como mercúrio, cádmio e chumbo, que 
se volatiliza lançando metal pesado a longas distâncias. 
 
2- Cite 4 metais pesados tóxicos e como os mesmos podem ser 
dispostos na natureza. 
 
O mercúrio é um me tal contaminante, usado principalmente na extração de 
ouro. Esta técnica de amalgamação faz com que vapor de mercúrio seja emitido 
para atmosfera, além de poluir os rios e os solos. A contaminação da 
água acontece principalmente com mercúrio metálico (Hg 0), dimetilmercúrio 
((CH3)2Hg) e metilmercúrio (CH3Hg +). Estes mesmos elementos contaminam 
o solo, uma vez que a água contaminada é utilizada para a irrigação. 
A forma mais perigosa do mercúrio é o metilmercúrio, conhecido por 
causar diversos problemas neurológicos, como diminuição das funções 
motoras e cognitivas, além de casos associados à insônia. Um grande 
 
ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 
problema do mercúrio é sua capacidade de se acumular nos tecidos 
musculares e ser de lenta eliminação. 
Chumbo 
O chumbo é um dos metais pesados mais preocupantes graças a sua 
capacidade de contaminação e ao seu uso excessivo na indústria. O chumbo 
está presente na atmosfera em forma de partículas sólida s provenientes do uso 
do tetraetilchumbo como detonante em carros a diesel, e presente no solo das 
mais diversas formas, como óxidos, carbonatos e sulfatos (todos relativamente 
insolúveis), formas solúveis, adsorvidas, coprecipitadas, adsorvido em matérias 
orgânicas coloidais ou complexos. É encontrado na água em forma de sais. 
Todas suas formas são bastante tóxicas, mas o te traetilchumbo é o principal 
responsável pela poluição de chumbo no ar, causando problemas principalmente 
nas áreas urbanas. 
Cádmio 
O cádmio é um elemento escasso na crosta terrestre, suas reservas são difíceis 
de serem encontradas e existem em pequenas quantidades, ele é geralmente 
obtido como subproduto da obtenção do zinco. É separado do zinco pela 
precipitação com sulfatos ou mediante destilação, geralmente o zinco e o cádmio 
estão nos minerais na forma de sulfetos que queimados originam uma mistura 
de óxidos e sulfatos, e o cádmio é separado aproveitando-se a maior facilidade 
que apresenta para sofrer redução. A exposição ao cádmio nos humanos ocorre 
geralmente através de duas fontes principais: a primeira é por via oral ( por água 
e ingestão de alimentos contaminados), e a segunda por inalação, os fumantes 
são os mais expostos ao cádmio porque os cigarros contêm este elemento. A 
aplicação de certos fertilizantes ou de excrementos de animais no solo destinado 
ao cultivo de alimento s pode aumentar o nível de cádmio que, por sua vez, 
causa um aumento n o nível deste elemento nos produtos cultivados, na água a 
concentração de cádmio não é preocupante, porém quando há risco quando a 
água flui por encanamentos que contém este elemento em sua base de 
“estrutura” e também quando a mesma entra em contato com lixos químicos. 
 
 
ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 
 
Zinco 
O zinco é um dos elementos químicos da classe d os metais que tem papel 
fundamental no organismo dos seres vivos, ele a tua intervindo no metabolismo 
de proteínas e ácidos nucleicos assim como estimulando e participando da 
atividade de mais de 100 enzimas pertencentes a s vias metabólicas. Ele atua 
colaborando para o b om funcionamento do sistema imunológico, sendo 
necessário para a cicatrização de ferimentos, e na síntese do DNA. O principal 
composto do zinco é o óxido (ZnO), utilizado nas indústrias de cerâmica, de 
borrachas e na fabricação de tintas. O sulfato de zinco (ZnSO4) tem aplicação 
na indústria têxtil e no enriquecimento de solos. O cloreto de zinco é usado para 
preservar madeiras. Mesmo o zinco sendo um metal essencial para o organismo 
como dito acima, o excesso dele (como o de qualquer outro metal) pode ser 
prejudicial ao ser humano. Absorção excessiva de zinco suprime a absorção d e 
outros elementos, como o cobre e o ferro. O zinco em seu estado metálico não 
é considerado tóxico e perigoso, porém alguns de seus compostos se 
caracterizam por causar tais transtornos, dentre eles as formas mais perigosas 
são a do óxido de zinco e o sulfeto de zinco, que são nocivos e podem causar 
os efeitos mencionados acima nos organismos vivos e no meio ambiente. 
AULA 06- QUÍMICA DAS ÁGUAS NATURAIS 
 
1- Explique sobre o que é uma água dura. 
 
É denominada de “água dura” todas as águas naturais que possuem cátions 
cálcio (Ca2+(aq)), magnésio (Mg2+(aq)) e ferro II (Fe2+(aq). 
 
O que são as reações de oxidação-redução? 
 
Oxidação é perder elétron (na maioria das reações bioquímicas pode ser 
entendido como perder hidrogênio) 
Redução é ganhar elétron (na maioria das reações bioquímicas pode ser 
entendido como ganhar hidrogênio) 
 
 
ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 
 
2- Explique o que são as reações ácido-base. 
 
As reações envolvendo ácidos e bases são denominadas reações de 
neutralização. Uma vez que tanto o ácido quanto a base são consumidos e novos 
produtos são formados (não necessariamente com caráter neutro) Utilizando-se 
da teoria ácido-base de Arrhenius (com íons positivos de hidrogênio e íons 
negativos de hidroxila liberados em meio aquoso), numa reação de neutralização 
(total ou parcial) há sempre formação de moléculas de água líquida – caso ocorra 
nas CNTP. 
 
AULA 07- CONTAMINAÇÃO E PURIFICAÇÃO DE ÁGUAS 
 
1- Explique a diferença de descarte de efluente de forma pontual e 
difusa. 
Pontuais - As fontes pontuais são aquelas que são identificadas com facilidade 
e que também são individuais. É o caso, por exemplo, de um encanamento de 
um prédio com vazamento ou a presença de uma vala de esgoto em local 
inadequado. Uma indústria que descarta poluentes diretamente na água também 
é um exemplo de fonte pontual de poluição. 
Difusas - As fontes difusas ou não pontuais são geradas em áreas extensas e 
associadas à chuva e ao escoamento superficial do solo. Também são mais 
difíceis de serem controladas e de terem sua origem identificada para que a 
poluição não continue acontecendo. 
2- O que é um poluente? Cite os principais poluentes encontrados 
em ambientes aquáticos. 
 
Considera-se poluente qualquer substância presente no ar e que, pela sua 
concentração, possa torná-lo impróprio, nocivo ou ofensivo à saúde, causando 
inconveniente ao bem-estar público, danos aos materiais, à fauna e à flora ou 
 
ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 
prejudicial à segurança, ao uso e gozo da propriedade e às atividades normais 
da comunidade. 
Agrotóxicos: Dentre as substâncias utilizadas na agricultura, os agrotóxicos 
constituem um sério risco à saúde humana, à flora e à fauna de um modo geral. 
Quando os agrotóxicos encontram os corpos d’água eles podem se difundir 
nesse ambiente e os organismos aquáticos serem expostos através do 
tegumento ou brânquias, absorvendo-os e, em alguns casos, bioacu-mulando e 
os transferindo através da cadeia trófica.Fertilizantes: Constituem um fator importante na eutrofização dos recursos 
hídricos, pois podem ser carreados às águas e promover florações de ciano- 
bactérias. 
 Metais pesados: Devido aos processos industriais. Muitos metais como o 
cromo e mercúrio podem causar câncer em humanos quando expostos a estes, 
causando diversos danos aos organismos aquáticos e, assim como os 
grotóxicos, podem se bioacumular e serem transferidos pela cadeia alimentar. 
Esgoto Doméstico: Possui constituição variada de diversos elementos. Rico 
em matéria orgânica, fósforo e outras substâncias. Ao encontrar os corpos 
d’água provoca a eutrofização do ecossistema. 
Curtume: na indústria de beneficiamento do couro, os principais poluentes 
são o cromo utilizado durante o curtimento e a borra de tinta residual da 
fase de tingimento. Além dessas substâncias os derivados de petróleo, como o 
óleo diesel, a gasolina e outros, podem causar sérias injúrias à biota aquática. 
 
3- Descreva os seguintes métodos de desinfecção de águas: 
 
a) Desinfecção por Cloro 
 
O processo de desinfecção da água com cloro se dá através da adição do Cloro 
(Cl2) na água. A partir de então, este irá anular toda a atividade dos patógenos 
que estejam presentes na água, deixando-a apta para o consumo humano. 
Quando o Cloro é dissolvido na água, ele sofre uma reação química formando 
ácido hipocloroso + o íon hipoclorito. O ácido hipocloroso tem um alto poder 
 
ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 
 
bactericida, sendo ele o maior responsável pela desinfecção da água com cloro 
no qual é colocado em contato. 
 
b) Desinfecção por Ozônio 
 
A ozonização é um método de tratamento de água onde o ozônio é gerado no 
local e introduzido na água para eliminar uma ampla gama de compostos 
orgânicos e microrganismos. A transformação do oxigênio em ozônio, um 
oxidante muito poderoso, ocorre com o uso de energia. 
 
c) Desinfecção por raios ultravioleta (UV) 
 
A água circula pelo reator ou vaso de esterilização que, em contato com a luz 
, destrói os microrganismos . 
 
d) Desinfecção por tecnologia de membranas: Osmose Reversa 
 
 Osmose Reversa é o processo de separação da água dos sais minerais. Esta 
se constitui de duas soluções, uma com concentração maior de sais em 
relação à outra concentração, diferentemente da osmose natural, a solução 
mais concentrada tende a ir para solução menos concentrada. Isso acontece 
devido a uma pressão mecânica superior a pressão osmótica aplicada sobre a 
solução mais concentrada. 
 
AULA 08- RESÍDUOS E SOLOS CONTAMINADOS 
 
1- Classifique os resíduos quanto: 
 
a) A Composição química 
 
Resíduos orgânicos: são aqueles que possuem origem animal ou vegetal. Ex: 
restos de alimentos. 
 
Resíduos inorgânicos: todo material que não possui origem biológica ou que foi 
transformado pelo homem. Ex: plástico, vidro, etc. 
 
ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 
 
 
PROPORÇÃO CARBONO/NITROGÊNIO (C/N) - . Revela o grau de decomposição 
de determinada massa de resíduos. Isso se dá em razão do fato de que as 
magnitudes de Carbono e Nitrogênio são metabolizadas em proporções 
diferentes pelos micro-organismos, e existem proporções ótimas para cada fase 
nos processos biológicos de tratamento. 
PODER CALORÍFICO INFERIOR (PCI) - Energia desprendida em um processo 
térmico, como incineração. Grande importância nos processos térmicos. Para 
Guermoud 1028,6 Kcal/Kg para a va riável poder calorífico inferior para amostras 
de RS, segundo outros autores é 1700 K cal/Kg, por meio de incineração com 
recuperação de energia. Chang e Davila encontraram o valor de 3100 Kcal/Kg 
como sendo a média dos EUA. 
POTE NCIAL HIDROGENIÔNICO (pH) - Define se a massa de RS é ácida, básica ou 
neutra. Neste sentido, revela-se d e fundamental importância a capacidade 
tampão do meio, decorrente d o próprio pH do meio. A capacidade de tampão é 
o potencial de manter os valores de pH do meio, mesmo este estando sujeito a 
alterações. 
Presença de macro e micronutrientes - Os macro e micro nutrientes são 
fundamentais para o metabolismo dos micro-organismos durante a degradação 
da matéria orgânica. Inclui também, a determinação de gorduras, Carbono 
Orgânico Total (COT), teores de metais pesados e teores de cinzas. 
b) Ao Aproveitamento 
 
Recicláveis: aqueles resíduos que constituem interesse de transformação, que 
tem mercado ou operação que viabilize sua transformação industrial. Ex: 
resíduos de papel, alumínio, vidro. 
Não recicláveis: resíduos que, depois de esgotadas todas as possibilidades de 
tratamento e recuperação por processos tecnológicos acessíveis e disponíveis 
seguem a sua disposição final. 
 
ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 
 
c) A NBR 10.004:2004 
 
Segundo a norma da ABNT, NBR 10.004:2004, resíduos sólidos são aqueles 
que: resultam de atividades de origem industrial, doméstica, hospitalar, 
comercial, agrícola, de serviços e de varrição 
Resíduos Classe I - Perigosos: aqueles que, em razão de suas características de 
inflamabilidade,corrosividade,reatividade,toxicidade,patogenicidade,carcinogeni
cidade, teratogenicidade e mutagenicidade, apresentam significativo risco à 
saúde pública ou à qualidade ambiental, de acordo com a lei, regulamento ou 
norma técnica. 
Resíduos Classe II – Não Perigosos: Estes se subdividem em resíduos Classe IIA 
(Não Inertes) - aqueles que, em contato com a água, tiverem algum de seus 
constituintes solubilizados a concentrações superiores aos padrões de 
potabilidade da água, excetuando-se os aspectos, cor, turbidez, dureza e sabor 
(exemplo: restos de alimentos, papel, etc.) e Classe IIB (Inertes) - aqueles que, 
em contato com a água, não tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados 
a concentrações superiores aos padrões de potabilidade da água, excetuando-
se os aspectos, cor, turbidez, dureza e sabor (exemplo: resíduos de construção 
civil, vidros, produtos têxteis, etc.). 
 
d) A origem 
 
Resíduos sólidos urbanos 
Domiciliares: procedentes de residências; 
Comerciais: procedentes de lojas, restaurantes, mercados; 
Institucionais: escolas e outras instituições; 
Serviços municipais: resultados de podas e manutenção de jardins, praças 
públicas; 
 
Resíduos Sólidos Domésticos 
Construções (entulhos); 
Serviços de saúde (hospitais, clínicas, farmácias); 
 
ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 
Industriais, originados de processos industriais dentro da área urbana 
 
Resíduos Agrícolas 
Originados nas atividades agropastoris pertencem a um grupo de resíduos 
denominados de agrícolas, inclusive das agroindústrias (embalagens de 
defensivos agrícolas e de adubos 
 
Resíduos especiais 
Originados nos portos e aeroportos, resultantes de viagens internacionais, 
seguem normas específicas de destinação. 
 
 
2- Cite formas de tratamento e disposição de resíduos sólidos no 
solo. 
 
Reciclagem: reintrodução dos resíduos nos processos de produção. 
Compostagem: processo biológico de decomposição da matéria orgânica, 
este processo tem como resultado um produto: composto orgânico. 
Aterro sanitário: disposição final dos resíduos sólidos no solo, um local 
permeabilizado, mediante confinamento em camadas cobertas com material 
Inerte. 
Incineração: processo de redução d e peso e volume do lixo pela combustão 
controlada 
 
3- Como a composição e formação do solo podem afetar na ação 
de poluentes? 
 
Solos com grande capacidade de troca de Cátion tem enorme poder de filtro o 
qual “puxa” os contaminantes que ali estão presentes. Graças a isso, é possível 
que o solo retenha eventuais contaminações antes de alcançarem o lençol 
freático ou corpo hídrico. Solos saturados com água, no entanto, possuem uma 
carga quase nula de CTC, consequentemente uma capacidade filtrante baixa, 
sendo esta uma das justificativas para a preservação de planícies e porções 
baixas próximas a recursos hídricos, pois nessas condições, se o solo estiver 
contaminado, as chancesde poluição das águas são potencializadas.