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Lição 08 / 1 Índice 1.Introdução 2. Meio Aquático 3. Propriedades físicas, químicas e biológicas da água 3.1. Características químicas da água 3.2. Propriedades Bacteriológicas da água 4. Os usos da água 5. Conflito de uso 6. Principais poluentes das águas 7. Meios de degradação dos Poluentes 8. Indicadores de qualidade 9. IQA e Potabilidade 10. Tratamento e Reuso de Água 11. Reuso 12. Conclusão 13. Referências Engenharia do Meio Ambiente Lição 08 Poluição Ambiental - O Meio aquático Lição 08 / 2 1. Introdução Oi! Hoje iniciaremos a lição sobre recursos hídricos, está é uma lição muito importante já que alguns dos maiores impactos de nossas atividades como engenheiros se dá neste meio, veremos nesta aula as características da água em natura e seus principais usos, e falaremos dos impactos decorrentes da ação humana, dos critérios de qualidade da água e das possibilidades de reuso da mesma após tratamento. Lição 08 / 3 2. Meio Aquático Estudaremos o meio aquático e seus tipos de mananciais, a qualidade real e esperada, os poluentes e seus respectivos impactos bem como a classificação dos corpos hídricos. Água na natureza – A água domina nosso planeta, contudo a sua distribuição é muito desigual tanto em quantidade quanto em qualidade, alguns países como o Brasil são privilegiados em ambos os requisitos de disponibilidades das águas superficiais, entretanto em outros como a Arábia Saudita a água é um recurso muito escasso. É constato que 96,5 % da água disponível está nos oceanos, menos de 2% nas águas subterrâneas e quantidade inferiores a 0,08% nas diversas formas de água doce superficiais. A principal distinção entre as classes de água está na salinidade e outras propriedades físicas, químicas e biológicas. Lição 08 / 4 3. Propriedades físicas, químicas e biológicas da água Características físicas da água Densidade, calor específico, turbidez e condutividade. A densidade e turbidez estão diretamente associadas à quantidade de sais dissolvidos ou materiais em suspensão, já o calor específico e condutividade são propriedades intrínsecas da substância. Além destas propriedades temos as propriedades organolépticas, cor odor e sabor, que caracterizam a água quanto ao uso como alimento. 3.1. Características químicas da água As substancias químicas presentes na água conferem ácidez ou alcalinidade, dureza e outras características “naturais” sem serem consideradas poluição. A acidez ou alcalinidade referem-se as substâncias que abaixam ou aumentam o pH da água. Os sais de cálcio e magnésio conferem dureza a água quando encontrados em grandes quantidades, e esta dureza dificulta a formação de espuma dos sabões, além de conferirem um sabor desagradável. Lição 08 / 5 Acidez 4.00 Alcalinidade total* 18.00 Cálcio (Ca 2+ )* 4.40 Magnésio (Mg 2+ )* 6.95 Ferro (Fe 3+ ) 0.10 Sódio (Na + ) 2.00 Potássio (K+ ) 0.01 Manganês (Mn 2+ ) 0.00 pH 6.90 Condutividade elétrica 25ºC = 7428 MS/m *Em termos de CaCO3 Características químicas da água de boa qualidade (PH neutro e poucos sais). 3.2. Propriedades Bacteriológicas da água A água é considerada de boa qualidade para o consumo na ausência de microorganismos , é claro que desde de que o uso seja como alimento ou insumo de determinadas atividades. Para outros usos menos nobres este requisito nem sempre é necessário. Lição 08 / 6 Coliforme Lição 08 / 7 Pesca Aquicultura 4. Os usos da água Outras formas de distinção das águas são seus usos: A pesca é fonte de alimentação, está ligada a qualidade da água e preservação dos recursos naturais, a aquicultura produz em cativeiro pescados valorizados na alimentação. Navegação A Navegação é um dos meios de transportes mais antigos depende do volume e perenidade dos corpos hídricos mais que da qualidade da água dos mesmos. Lição 08 / 8 Agricultura Pecuária Produção de energia Lazer O maior uso conhecido para a água é o da irrigação com objetivo de cultivo de alimentos, a dessedentação de animais na pecuária também utiliza um percentual expressivo de água. Industrial O uso industrial, embora muito inferior à agricultura, contribui muito para a degradação dos recursos hídrico sendo objeto de legislação e controles específicos. O uso para a produção de eletricidade desvia cursos de rios e ocasiona a degradação dos ecossistemas aquáticos locais, contudo produz uma energia renovável e mais limpa que a de outras tecnologias. Lição 08 / 9 O uso da água como lazer faz parte da nossa cultura contudo a qualidade da água deve ser adequado evitando-se assim riscos à saúde dos usuários. Preservação do Ambiente Um dos usos mais nobres é a preservação dos ambientes naturais e a manutenção seus ecossistemas No gráfico abaixo vemos os percentuais referentes a alguns dos usos mais comuns. Lição 08 / 10 Lição 08 / 11 5. Conflito de uso A partir daqui conheceremos melhor os Poluentes da água e seu comportamento, os Parâmetros de qualidade da água e IQA; formas de Abastecimento, Tratamento, Uso e Reuso da Água e ainda a Qualidade das Águas Naturais e sua Classificação. Lição 08 / 12 6. Principais poluentes das águas Poluentes Orgânicos Biodegradáveis tais como folhas restos de alimentos a animais, dejetos etc... Estes materiais sofrem degradação por microrganismos presentes na água, entretanto quando presentes em excesso levam a reprodução descontrolada destes microrganismos alterando o ecossistema pelo consumo do oxigênio dissolvido na massa líquida e/ou ocasionando a eutrofização do corpo hídrico. Entre a matéria orgânica biodegradável podemos encontrar nutrientes e organismos patogênicos em função da origem da contaminação. Lição 08 / 13 Poluentes Orgânicos recalcitrantes são poluentes não degradáveis ou de difícil degradação que produzem impacto devido a sua toxicidade. Podem ainda ser bioacumulativos em tecidos vivos aumentando a sua concentração nos organismos. Os principais poluentes deste tipo são: Defensivos agrícolas, detergentes sintéticos e o petróleo. Metais são poluentes inorgânicos geralmente muito tóxicos em quantidades acima da capacidade de metabolização pelos organismos vivos. Alguns dos mais comuns encontrados nos corpos hídricos devido a contaminação industrial principalmente, são: cromo, chumbo, mercúrio, cadmio, bário e arsenio. Lição 08 / 14 O mercúrio ocasionou uma grande contaminação no Japão na década de 50 na cidade de Minamata devido a bioacmulação no pescado parte da população teve serias intoxicações devido a ingestão do mercúrio lançado na baía pela industria local. Lição 08 / 15 7. Meios de degradação dos Poluentes Os poluentes em meio aquoso podem ser diluidos e misturados através de difusão molecular pela agitação térmica das moléculas ou pelo escoamento turbulento do corpo hidrico. A luz necessária aos microrganismos biodegradadores, a temperatura cuja variação excessiva desequilibra os ecossistemas, e organismos e microrganismos aquáticos que também contribuem para a degradação de poluentes na agua pela metabolização de alguns poluentes. A biodegradação realizada por microrganismos ocorre naturalmente na natureza sob a forma de autodepuração, mas o homem pode reproduzir e acelerar este processo para usar como tratamento de efluentes domésticos e industriais. Lição 08 / 16 Estação de Tratamento de Água - ETA Estação de Tratamento de esgotos - ETE Lição 08 / 17 8. Indicadores de qualidade Os Indicadores de qualidade usados para conhecermos ou atingirmos a qualidade ideal da água para nossos usos ou para avaliarmos a qualidade de um manancial utiliza indicadores os principais são: Indicadores Físicos Cor é função dos sólidos dissolvidos, Turbidez depende dos sólidos em suspensão que podem impedir a passagem de luz, e o sabor e odor associados a presença ou não de contaminantes na água. Indicadores Químicos Salinidade principal característica utilizada na classificação das águas em doces, salobras ou salgadas; Dureza é medida da concentração de sais alcalinos que impedem a formação de espuma na água pordificultar a quebra da tensão superficial da mesma; Corrosividade associada à existência de substancias acidificantes como o dióxido de carbono ou gás sulfídrico; Lição 08 / 18 Ferro e manganês que conferem cor e em alguns casos sabor as aguas. Indicadores Biológicos A qualidade das águas com relação aos indicares biológicos esta relacionada principalmente ao equilíbrio na existência de algas, que proliferam em ambientes poluídos e a ausência de microrganismos patogênicos. Lição 08 / 19 9. IQA e Potabilidade Com base nos parâmetros de qualidade da água foi definido um índice de qualidade da água - IQA - que é composto pelo somatório dos valores de diversos parâmetros, também foi elaborada a portaria 518 do ministério da Saúde que estabelece os critérios para que uma água seja considerada potável, ou seja, dentro dos padrões de consumo humano. Lição 08 / 20 10. Tratamento e Reuso de Água A água superficial dos rios é normalmente usada para o abastecimento urbano, para que elas estejam em condições de consumo devemos atender a legislação específica. Os corpos d’água muito degradados exigiriam tratamentos muito caros e complexos desta forma há uma classificação dos corpos hídricos que diferencia os que apresentam condições de abastecimento daqueles sem estas condições. Estações de Tratamento de Água - ETA As estações de tratamento de água são compostas de: separação de sólidos grosseiros, sedimentação após coagulação ou floculação, filtração, desinfecção, e fluoretação. Cada uma destas etapas é dimensionada para adequar a qualidade da água final. Lição 08 / 21 11. Reuso Para o reuso de água devemos garantir o retorno às propriedades requeridas por este uso, normalmente águas tratadas resultantes de tratamento de esgotos domésticos ou industriais devem ter uso menos nobre que, por exemplo, o consumo humano, podendo ser usadas em lavagens de pátio ou mesmo irrigação de jardins. Lição 08 / 22 12. Conclusão Como vimos existem usos variados, e em alguns momentos podem ocorrer conflitos quando a qualidade e a quantidade de água podem ser alteradas em função de mais de um uso concomitante, para equacionar estas questões foi feita uma classificação dos corpos hídricos, com base nesta classificação e na legislação ambiental podemos pensar em tratamentos e reuso da água. Lição 08 / 23 13. Referências BRAGA B, et. al. Introdução à Engenharia Ambiental – 2ª Edição Editora PRENTICE-HALL. Philippi Jr. Saneamento Saúde e Ambiente – Fundamentos para um desenvolvimento sustentável. //www.mma.gov.br/port/conama/legiano.cfm?codlegitipo=3 em 07/03/2013
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