ANTONIO PEDRO NOGUEIRA GUIMARÃES

QUÍMICA AMBIENTAL

AULA 10 – QUÍMICA DOS SOLOS

2Substância perigosa Causa ou contribui significativamente para o aumento da

mortalidade, doenças e incapacidades;

Resíduos perigosos está dentre as substâncias que podemcontaminar os solos.

Consequência da poluição ambiental

Administração correta de resíduos?

Limpeza de resíduos

anteriores?

3Classificação geral – DL50

DL50 é a Dose Letal que causa a morte de 50% de uma populaçãode organismos expostos em até 14 dias, em condiçõesexperimentais definidas:

Ex: Toxina botulínica (Clostridium botulinum) – DL50 = 0,4 ng.Kg-1

DL50 oralratos

(mg.Kg-1)

DL50 cutânearatos/coelhos

(mg.Kg-1)

DL50 inalação ratos (mg.m-3)

Muito tóxico

<25 <50 <0,5

Tóxico 25-200 50-400 0,5-2

Nocivo 200-2000 400-2000 2-20

4Toxicologia

Existem diferentes vias de acesso de uma substância ao organismo:

INALAÇÃO: absorção através do trato respiratório - Gases tóxicos

ABSORÇÃO CUTÂNEA: absorção através da pele - Contato físico

INGESTÃO: absorção através do trato digestivo - Alimentos, bebidas e medicamentos

INJEÇÃO: evento acidental com objetos pontiagudos - Contato físico acidental

5Variação dos efeitos tóxicosAGUDO

É aquele causado pela absorção rápida de uma substância devido a uma “dose” única

ou exposição em um período < 24h

CRÔNICO (ou CUMULATIVO)

Causado por uma exposição prolongada ou repetida (duração de dias, meses ou anos)→ sintomas podem não aparecer imediatamente

CO(g), HCN(g)

“Metais pesados” (Ba, Cd, Cr, Pb, Hg, Ag), As, Se e pesticidas

6Classificação dos resíduos perigosos

Representam um perigo para saúde humana ou para o meio ambiente, quando gerenciado inadequadamente.

Classifica as substâncias por suas propriedades inerentes:

EPA (Agência de Proteção Ambiental - EUA) lista mais de 600 resíduos

Ensaios: exibição de quaisquer característicasperigosas dos resíduos

Por lei a responsabilidade “do berço ao túmulo”de um resíduo perigoso é atribuída ao seugerador

7Substâncias inflamáveis

Queimam facilmente apresentando risco deincêndios.

Sub-classes “inflamáveis”, combustíveis epirofóricos

LÍQUIDO INFLAMÁVEL• Ponto de ignição inferior à 60°C• Ex: butano (-60°C), tolueno (4°C), metanol (12°C)

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COMBUSTÍVEIS

• Substâncias com ponto de ignição entre 60 a 93,3 °C;

São aqueles que atuam como agentes redutores de uma chama

• Acetileno

Substâncias de caráter oxidante

• Óxido nitroso

Sua manipulação deve ser a frio e/ou com soluções diluídas

Substâncias inflamáveisChama no espectrômetro de

absorção atômica

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PIROFÓRICAS

• Substâncias que se inflamam espontaneamente.

Pós muito finos quando em situação de atrito

• Metais alcalinos e urânio finamente divididos

Substâncias inflamáveis

Fogos de artifício são pirofóricos

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• Substâncias que participam de reações violentas quando sujeitas a um choque oucalor;

• Materiais que tendem a sofrer mudanças químicas espontâneas ou que reagemviolentamente com a água;

Exemplos:

- Explosivos (TNT);

- Nitroglicerina

Substâncias reativas

Cs(s) + H2O

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Exemplos

• Metais alcalinos (ao reagirem com água)

Na(s)+ H2O(l) Na+(aq) + OH-

(aq)+ H2 (g)

• Compostos que originam gases venenosos. Comocianetos que reage com soluções ácidas,formando cianeto de hidrogênio.

KCN(s)+ H3O+(aq) HCN(g) + K+

(aq)+ H2O (l)

Em Auschwitz da inalação ao óbito, o processodurava 20 minutos

Substâncias reativas

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Substâncias que “deterioram” os materiais com os quais entram emcontato, inclusive tecidos biológicos;

Estão incluídos resíduos capazes de corroer aço a taxa ≥0,635 cm/ano(armazenamento!);

Tendem a reagir com outros resíduos, lixiviar metais...;

Se chegarem aos cursos d’água tem efeito devastador nos habitatsaquáticos;

Em sua maioria são ácidos (pH≤ 2) e bases fortes (pH ≥12,5);

Substâncias corrosivas

CrPb

Cd

H+Hg

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Exemplos:

H2SO4 (cujo produto de reação SO2 também étóxico);

HF (deve ser armazenado em teflon, penetra a pelechegando a dissolver os ossos);

HNO3 (misturado com H2SO e glicerina

forma a nitroglicerina);

Hidróxidos de sódio e potássio.

Substâncias corrosivas

Efeitos de ácidos em carne de frango

HCl HF H2SO4

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São os “núcleos” que emitem partículas α, β ou radiação γ ;

Atividades de extração mineral, uso nas indústrias nucleares e na medicina;

Os rejeitos são guardados em depósitos provisórios (RJ, SP, MG) ou permanentes (GO).

Substâncias radioativas

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Exemplos

- 235U e 238U -empregado como matéria-prima energia elétrica;

- Alta radioatividade;

- As pastilhas gastas são empilhadas em uma piscina de resfriamento (ao lado doreator onde são usadas cercados por várias barreiras de aço, chumbo e concreto).

Substâncias radioativas

Calor gerado na fissão nuclear (reação em cadeia) Usina Nuclear Angra 2 – RJ, Brasil

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Exemplos

137Cs – 27 de setembro de 1987, dois sucateiros encontraram nas ruínas do antigoInstituto Goiano de Radioterapia (Goiânia) um equipamento contendo o isótopo, queacabou exposto quando abriram o equipamento. Oficialmente, 4 pessoas morreram,mas o número de vítimas contaminadas ainda gera discussão, mesmo 15 anos após atragédia ter ocorrido.

Substâncias radioativas

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Deve-se considerar que os resíduos perigosos podem contaminar não só o solo, mas também os demais ambientes da biosfera:

Lixo urbano

Volatilização de contaminantes: o problema dacontaminação ambiental não é eliminado, apenasé transferido para outro ambiente podendoretornar ao solo.

Uso e disposição das substâncias químicas de forma consciente!

Remediar ambientes contaminados é possível masnão é uma tarefa fácil:

Envolve também a gestão do LIXO urbano.

18Lixo urbano – contexto atualNos “lixões”, materiais diversos ainda são descartados a céu aberto!

Lixo hospitalar Deve ser incinerado ou tratado em autoclave, pois causa proliferação de doenças;

A quantidade de lixo produzida é maior que a capacidadede degradação dos micro-organismos decompositores.

Decomposição da matéria orgânica biodegradável gera gases, poluindo o ar

Chorume contamina o lençol freático

Esses materiais podem conter substânciasperigosas e que podem contaminar a água eo solo, bem como atrair animais.

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Em relação aos ANIMAIS, os lixões podem “atrair” diversos animais e estes podem originar outros problemas além de contaminações microbiológicas:

Lixo urbano

A grande quantidade destes pode ainda atrapalhar atividades

humanas como a aviação civil, causando até mesmo acidentes.

20Resíduos sólidos

Resíduo não é sinônimo de Rejeito. Então, o lixo urbano é Resíduo um Rejeito?

RESOLUÇÃO CONAMA nº 5, de 5 de agosto de 1993

“Resíduos nos estados sólido e semi-sólido, que resultam de atividades da comunidadede origem: industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e devarrição. Ficam incluídos nesta definição os lodos provenientes de sistemas detratamento de água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de controle depoluição, bem como determinados líquidos cujas particularidades tornem inviávelseu lançamento na rede pública de esgotos ou corpos d’água, ou exijam para issosoluções técnica e economicamente inviáveis, em face à melhor tecnologia disponível”.

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(Lei 12305, de 2 de agosto de 2010)

Resíduos: Qualquer material que sobra de um processo de produção,transformação, extração de recursos naturais, execução ou consumo deprodutos e serviços que podem ser reaproveitados ou tratados.

Rejeitos: Depois de ter se esgotado todas as possibilidades de tratamento erecuperação, não apresentam outra possibilidade senão a disposição finalambientalmente adequada

22(Lei 12305, de 2 de agosto de 2010)

Resultados esperados

• Readequação das atividades industriais em relação ao destino dos resíduos

sólidos

• Viabilização de tecnologias para reaproveitamento de resíduos

• Crescimento e desenvolvimento das atividades industriais de reciclagem

• Viabilização de mercados para itens reciclados

• Estímulo a organizações de catadores de resíduos,

gerando inclusão socioeconômica

23Duas classificações de resíduos sólidos segundo a ABNT – Origem e Periculosidade

É uma ferramenta para o gerenciamento

de resíduos sólidos. Não se objetiva a permitir ou não,

cabendo somente classificar como

perigosos ou não.

A- Resíduos domiciliares (provenientes das residências)

B- Resíduos de limpeza urbana (varrição e outros serviços de limpeza urbana)

C- Resíduos sólidos urbanos (“A” + “B”)

D- Resíduos de estabelecimentos comerciais e prestadores de serviços

E- Resíduos dos serviços de saneamento básico

F- Resíduos industriais (provenientes dos processos produtivos e indústrias)

G- Resíduos dos serviços de saúde (gerados nos serviços de saúde)

H- Resíduos da construção civil (construções civis e nas etapas de preparação)

I- Resíduos agrossilvopastoris (gerados nas atividades agropecuárias e silviculturais)

J- Resíduos de serviços de transporte (serviços de transporte e passagem em fronteira)

K- Resíduos de mineração (gerados nas atividades de pesquisa, extração e benecifiamento de

minérios)

24Classificação dos resíduos de acordo com a origem

Resíduo classe I: resíduos perigosos

• Apresentam risco à saúde pública ou à qualidade ambiental;

• Apresentam pelo menos uma das seguintes características: inflamabilidade,

corrosividade, alta reatividade, toxicidade ou patogenicidade;

Resíduo classe II A: materiais não perigosos, porém não inertes

• Propriedades como combustibilidade e solubilidade em água;

Resíduos classe II B: Inertes

• Não se solubilizam o suficiente em água e não alteram parâmetros de potabilidade da

água (aspecto, cor, turbidez, dureza e sabor) à temperatura ambiente.

25Classificação dos resíduos de acordo com a origem

26Aterro sanitário Meio de disposição final de lixo no solo, que consiste na utilização de

princípios de engenharia para espalhar e compactar o lixo, no menorvolume possível e recobrir o lixo com material inerte.

Valores para implantaçãoAterro de pequeno porte

• 100 t/dia• 5,2 milhões.

Aterro de médio porte• 800 t/dia• 18,4 milhões.

Aterro de grande porte• 2.000 t/dia• 36,2 milhões.

O fundo não pode ficar a menos de 2 metrosdo lençol freático;

Um “cinturão verde” de pelo menos 50metros de largura ao redor do aterro;

Cada camada do aterro tem 5 m de altura: 4metros de lixo e 1 metro de terra, brita e amanta de polietileno.

Impermeabilização do solo (argilae lona plástica) para evitarinfiltração dos líquidos percoladosno solo.

A quantidade de lixo depositado écontrolada. Os gases liberadosdurante a decomposição sãocaptados (queimados com sistemade purificação de ar ou utilizadoscomo fonte de energia).

A maior parte dos aterros queesgotam sua capacidade dá origem aáreas verdes. Gases e o percoladocontinuam sendo gerados (cerca de15 anos) não se recomenda que oterreno seja usado para construções

10%5% 85%

27

Custos de instalação

28Metas

A recomendação era iniciar imediatamente os programas de coleta seletiva e campanhas de educação ambiental.

De acordo com a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), os municípios teriam até agosto de 2014 para eliminar os lixões e implantar aterros sanitários, que receberiam apenas rejeitos.

Elimina materiais como papel,vidro e metal.

Função social envolvida:RECICLAGEM.

29Fração orgânicaCorresponde a cerca de 50 % m/m do resíduo sólido urbano; sendo constituído por

sobras de alimentos, cascas de frutas e legumes, verduras e podas de arborização egramados.

COMPOSTAGEMviável e obrigatória (Lei 12305/10)

O adubo é utilizado em solos naagricultura, melhorando as qualidadesfísicas, químicas e biológicas.

Não ameniza o problema dos resíduosinorgânicos

Fração orgânica do lixo é transformado em adubo orgânico

30Levantamento MMA 2015

31Incineradores• Grandes fornos onde o lixo é queimado;• Volume reduzido a 85%;• Sem risco de poluição as águas subterrâneas;• Calor produzido pode ser usado como fonte de energia (países europeus e EUA);• A cinza é encaminhada à aterros sanitários (na ausência de substâncias perigosas);

• Muito poluente em relação à poluição do ar ↑ Gases estufa;

• Processo caro e demorado Porém necessário para o lixo hospitalar

(mata organismos causadores de doenças). Incinerador no filme Toy Story 3

32Considerações finais O LIXO URBANO é um problema ambiental

• O volume de resíduos sólidos é muito elevado.

Substâncias químicas perigosas podem contaminar o solo, a água e o ar.

A presença de animais que vivem e se multiplicam nos lixões favorece a proliferação de doenças entre as pessoas.

A COMPOSTAGEM é uma destinação adequada para a fração “orgânica” do lixo: o material resultante, não polui o meio e pode ser usado como adubo orgânico.

O lixo deve ser disposto em aterros e não em lixões (legislação).

33Referências Baird, C. Química Ambiental, 2ª Ed, Bookman, 1999;

Girard, J.E. Princípios de Quimica Ambiental, 2ª Ed, LTC, 2013;

Val, A. M. G.; Nascentes, C. C.; Machado, J. C. Segurança e Técnicas de Laboratório I,

Universidade Federal de Minas Gerais, 2008;

Nascentes, C. C.; Costa, L. M. Química Ambiental, Universidade Federal de Minas Gerais,

2011.

http://www.mma.gov.br/, acessado em 10/11/2016.

L. V. Cubas, C. M. C. Pandini. Poluição Ambiental – Disciplina na Modalidade a Distância,

UnisulVirtual, 2009.

Plano Nacional de Resíduos Sólidos, Lei no 12305 de 2 de agosto de 2010.