Resumo - semana 6

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JOICE CONSULIN GRR20173141 RESUMO-SEMANA 6 CEM600
Os Nutrientes e a Qualidade da Água - N e P
O CICLO DO NITROGÊNIO
Fonte: Brasil escola (2021). Disponível em:
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/ciclo-nitrogenio.htm
Fixação: nitrogênio gasoso é convertido em amônia.
A Fixação atmosférica do N ocorrem no solo e na
água através de:
- Bactérias livres: 25 kg N/ha/dia
- Bactérias simbióticas de plantas leguminosas:
150 a 400 kg N/ha/dia.
- Precipitações e descargas elétricas: 10 kg
N/ha/dia
São exemplos desse tipo de organismo as
cianobactérias e as bactérias do gênero Rhizobium.
Nitrificação: amônia é convertida em nitrito e nitrato.
Desnitrificação: bactérias desnitrificantes garantem
a transformação de nitratos em gás nitrogênio.
Formas do
nitrogênio
fórmula estado de
oxidação
Nitrogênio
molecular
N2 0
Nitrogênio
orgânico
variável variável
Amônia livre NH3 -3
Íon amônio NH4 -3
Íon nitrito NO2- +3
Íon nitrato NO3- +5
N amoniacal (Amônia e íon amônio) é a forma mais
tóxica do N para organismos, pois o N amoniacal
demanda DBO em águas naturais ao ser oxidado
biologicamente. A espécie predominante depende do
pH:𝑁𝐻4 + (𝑎𝑞) ⇌ 𝑁𝐻3 (𝑔)
Amônia livre é mais tóxica que íon amônio,
prevalecendo em faixas mais elevadas de pH, e sua
limitação é considerada em função do pH.
A amônia tem origem na uréia, é rapidamente
hidrolisada e raramente encontrada no esgoto bruto.
Nitrito e nitrato são encontrados em águas
superficiais e efluentes como subproduto da
transformação da amônia. E podem se apresentar
nas águas naturais, decorrendo do processo de
decomposição biológica da matéria orgânica
nitrogenada.
O nitrogênio orgânico corresponde a grupamentos
amina de diversas estruturas orgânicas como
aminoácidos, proteínas, enzimas, etc. No esgoto
doméstico bruto, as formas predominantes são o
nitrogênio orgânico e a amônia.
A determinação da forma predominante do nitrogênio
em um curso de água pode fornecer indicações
sobre o estágio da poluição ocasionada por
lançamento de esgoto a montante. Como:
- poluição recente: nitrogênio orgânico ou
amônia.
- poluição antiga: nitrato, desde que se tenha
OD suficiente para a nitrificação.
(concentrações de nitrito normalmente mais
reduzidas).
Eutrofização antrópica: crescimento excessivo das
plantas aquáticas, tanto planctônicas quanto
aderidas, devido aos níveis elevados de nutrientes
originários de despejo domésticos e industriais. Os
principais problemas causados por ela são:
Problemas estéticos e recreacionais; Condições
anaeróbias no fundo do corpo d’água, e eventuais no
corpo d’água como um todo; Eventuais mortandades
de peixes; Dificuldade e elevação no custo do
tratamento de água; Problemas com abastecimento
de água industriais; Toxicidade das algas;
Modificação na quantidade e qualidade de peixes
comerciais; Redução na navegação e capacidade de
transporte; Desaparecimento gradual do lago.
Classificação dos corpos hídricos / lançamentos
de efluentes:
Potabilidade:
NTK= forma predominante no esgoto doméstico: [N
amoniacal] + [Norg]
NT= nitrogênio total: [NTK] + [NO2 - ]+ [NO3 - ]
amoniacal
Nox= nitrogênio oxidado total: [NO2 - ]+ [NO3 -]
Nitrogênio orgânico ou Norg = aminas e amidas
orgânicas associados a estruturas biológicas como
proteínas, aminoácidos, etc.
Forma do N Técnicas de medição
N amoniacal Nitrogênio Total Kjeldahl
(NKT) determina o N
amoniacal e Norg.
Método colorimétrico de
Nessler.
Nitrito e Nitrato Métodos colorimétricos.
Cromatografia iônica.
Nitrogênio orgânico Método colorimétrico.
fonte: Todo estudo (2021). Disponível em:
https://www.todoestudo.com.br/biologia/ciclo-do-fosforo
Formas do P inorgânico Ânion
Fosfeto P 3-
Hipofosfito H2PO 2-
Hidrogenofosfato HPO3 2-
Dihidrogenofosfato H2PO4 -
Fosfato PO4 3-
Metafosfato PO3 -
Pirofosfato P2O7 4-
Hipofosfato P2O6 4-
P presente no esgoto quanto à sua forma como
sólidos:
- Fósforo solúvel (predominantemente
inorgânico): polifosfatos e ortofosfatos
(fósforo inorgânico), acrescidos de uma
pequena fração correspondente ao fósforo
ligado à matéria orgânica solúvel no esgoto.
- Fósforo particulado (todo na forma orgânica):
ligado à matéria orgânica particulada.
P nas águas superficiais e residuárias:
- inorgânico (polifosfato e ortofosfato):
detergentes e produtos químicos domésticos.
- orgânico (ligado a compostos orgânicos):
origem fisiológica.
P nos esgotos domésticos: orgânico: 2 a 5 mg/L;
inorgânico: 4 a 15 mg/L.
P para a remoção de DBO: DBO/P ≤ 100.
Classificação de corpos hídrico / lançamento de
efluentes:
Existem diversos métodos para a determinação do P,
seja com ou sem filtração da amostra.
Colorimetria direta; Hidrólise da amostra seguido de
colorimetria; Digestão da amostra seguido de
colorimetria. Nos dois primeiros determina-se o
fósforo reativo total, no terceiro o fósforo total.
Remoção de N
Processos Biológicos: Sistemas híbridos de
nitrificação e desnitrificação com condições
anaeróbios, anóxicos e aeróbios sequenciais.
Remoção de N amoniacal: lagoas de estabilização e
filtros biológicos percoladores.
Remoção de P
Processos Biológicos: Anaeróbios e Aeróbios
Processos Físico-químicos: FeCl3 ; Al2 (SO4)3,
Ca(OH)2 ; precipitação química do P.