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Aula 4Água e fatores de Impacto

Ambiental

Curso de Especialização em Gestão Ambiental -2005

Prof. Servio Tulio Cassini

Controle da poluição

Qualidade da águadisponível

Quantidadede água disponível

A importância de água para a manutenção da vida

Conceito de poluição

ÁguaImpacto Ambiental

Poluente:Substância no lugar errado

Troposfera: do nível do mar até 15 km de altitude.O ozônio é poluente.Os CFC’s não são poluentes.

Estratosfera: entre 15 km e 50 km de altitude.O ozônio não é poluente.Os CFC’s são poluentes.

TERRA

Poluição = Dose e Local

Local certo Local errado

Água no corpo humanoA água representa 70% da massa do corpo humano.Sintomas de desidratação:

Perda de 1% a 5% de águaSede, pulso acelerado, fraqueza

Perda de 6% a 10% de águaDor de cabeça, fala confusa, visão turva

Perda de 11% a 12% de águaDelírio, língua inchada, morte

Uma pessoa pode suportar até 50 dias sem comer, mas apenas 4 dias sem beber água.

Propriedades da água

Na natureza a água pode ser encontrada em todas as fases de agregação: sólida, líquida e gasosa.

Substância CH4 NH3 H2O HF H2S

Ponto de fusão/°C

Ponto de ebulição/°C

-182 -78 0 -83 -86

-164 -33 100 +19 -61

Sua capacidade de conduzir calor (condutividade térmica) e de estocar calor (capacidade calorífica) também é única.

É necessário 1 caloria para elevar de 1 °C a temperatura de 1 g de água líquida.São necessários 540 calorias para evaporar 1 g de água.

Propriedades da água

gelo

gelo

4 °C

A mistura de águas e recirculação de nutrientes só ocorre porque a água tem densidade máxima em 4 °C, ou seja, na fase líquida.

A densidade da água na fase líquida é maior que na fase sólida.

A água é um solvente universal.É o destino final de todo poluente que tenha sido lançado, não apenas diretamente na água, mas também no ar e no solo

Situação hipotética caso a agua tivesse um

comportamento “normal”

Quantidade de água disponível

A quantidade de água doce disponível para consumo é extremamente escassa

Distribuição da água no planeta A cada 1000 L

97,5% nos oceanos

1,8% em geleiras

975 L

18 L

0,6% nas camadas subterrâneas 6 L

0,015% nos lagos e rios

0,005% de umidade no solo

150 mL

50 mL

0,0009% em forma de vapor na atmosfera

9 mL

0,00004% na matéria viva 0,4 mL

Quantidade de água disponível1000 L de água 6,15L (para consumo

humano)

69 % = 4,24 L 23 % = 1,42 L 8 % = 0,49 L


Nos últimos 15 anos a oferta de água limpa disponível/habitante diminuiu 40%.O uso da água na agricultura deverá aumentar nos próximos anos.Em 20 anos deverá ocorrer uma crise relacionada a disponibilidade de água.

2,4% no resto do país9,6% na região amazônica

O Brasil possui 12 % da águadoce disponível no mundo

Atende 95% da populaçãoAtende 5% da população

Acesso a água tratada melhoria sensível, ou seja 96%.

Aquifero Guarani – Agua SubterrâneaQuantidade suficiente para abastecimento total por 100-150 anos


Estados Unidos:600 L por habitante

dia Sertão:10 L por habitante

dia


Os oceanos contêm a maior parte da água do planeta (975 litros a cada 1.000).Uma molécula de água passa 98 anos a cada 100 em meio ao oceano.

A água do mar apresenta 3,3% de sais dissolvidos (principalmente NaCl(aq)).

Uma pessoa pode beber água com até 5g de sal/kg de água.Os oceanos contêm 35 g de sal/kg de água (7 vezes mais).

osmose

Uma pessoa que bebe apenas água do mar acabará morrendo.A água do mar também não pode ser usada na agricultura ou na indústria.

O excesso de sal mataria as plantações (também por osmose);deterioraria maquinários, entupiria válvulas e explodiria caldeiras.


Para que a água dos oceanos possa ser usada é necessário que o sal seja retirado.Todos os métodos de dessalinização consomem grandes quantidades de energia.

Só podem ser usados em regiões secas próximas ao litoral.

Custo nos Estados Unidos4.000 L de água docea partir da água do mar4.000 L de água docea partir de mananciais

}}

1 dólar

0,30 dólar

termômetrosaída de águade resfriamento

entradade águade resfriamentoentrada

de gás

balãode destilação

bicode Bunsen

condensador

erlenmeyer

Qualidade da água disponível

A poluição das águas devido as atividades humanas aumentou vertiginosa-mente nos últimos 50 anos.

De acordo com a legislação, a poluição da água pode ser:

ouPontual

Descarga de efluentes a partirde indústrias e de estaçõesde tratamento de esgoto

São bem localizadas, fáceisde 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

Parâmetros de Qualidade de ÁguasParâmetros de Qualidade de Águas

Ciclo urbano da águaCiclo urbano da água

Ambientes Costeiros

RIO

Captação

Tratamento

(ETA)

DISTRIBUIÇÃO

TRATAMENTOS(ETE)

Lançamen-tos

PARAMETROS DE QUALIDADE DE ÁGUAS

QuímicasQuímicasFísicasFísicas BiológicasBiológicas

sólidos Gases Inorgânicos Orgânicos MicrorganismosMicrorganismos

Suspensos (SS)

coloidais

dissolvidos

IMPUREZAS

Metais Pesados

Pesticidas

Bactérias

vírus

protozoários

PARÂMETROS DE QUALIDADE DE ÁGUASPARÂMETROS DE QUALIDADE DE ÁGUAS

FÍSICOS: FÍSICOS: COR, TURBIDEZ, SABOR/ODOR, COR, TURBIDEZ, SABOR/ODOR, TEMPERATURATEMPERATURA

QÚIMICOS: QÚIMICOS: ALCALINIDADE, pH, ACIDEZ, ALCALINIDADE, pH, ACIDEZ, DUREZA, FERRO E MANGANÊS, DUREZA, FERRO E MANGANÊS, CLORETOS, NITROGÊNIO, FÓSFORO, CLORETOS, NITROGÊNIO, FÓSFORO, OXIGÊNIO DISSOLVIDO, MATÉRIA OXIGÊNIO DISSOLVIDO, MATÉRIA ORGÂNICA, MICROPOLUENTES ORGÂNICA, MICROPOLUENTES ORGÂNICOS E INORGÂNICOSORGÂNICOS E INORGÂNICOS

BIOLÓGICOS:BIOLÓGICOS: COLIFORMES (COLIMETRIA), COLIFORMES (COLIMETRIA), ALGAS, ALGAS, BACTÉRIAS DECOMPOSITORASBACTÉRIAS DECOMPOSITORAS

Qualidade de ÁguasQualidade de Águas

Legislação AmbientalLegislação Ambiental

CONAMA 20/86 Captação e Águas CONAMA 274/2000 Recreacionais

MS - 36/90 Distribuição 1469/2000 (potabilidade)

0MS - 1986 Recomendações

Constituição Brasileira

Capítulo sobre Meio Ambiente

Política Nacional do Meio Ambiente

Ministério do Meio Ambiente

Política Nacional dos Recursos Hídricos

IBAMA CONAMA Conselhos Órgãos Municipais e Estaduais

Outorgas Uso das águas Comitês de Bacias

Agências Hidrográficas


COR: COR: Aparência da água devido aos sólidos dissolvidosAparência da água devido aos sólidos dissolvidos •Origem: natural: Mat Orgânica

Fe e Mnantropogênica: Resíduos Industriais

Esgotos domésticosImportância: Natural: Não paresenta risco direto à saúde mas interfere nas características estéticas

Industrial --> toxcicidadeUnidades: uH (unidades Hazen - padrão Pt-Co)Leitura: Cor aparente x Cor verdadeira. Cor aparente

geralmente inclui parcela de turbidez.Limites: faixa ótima 5 - 25 uH

cor verdadeira superior a 25 ---> cuidados operacionais


Turbidez: Turbidez: grau de interferência à passagem da luz causada grau de interferência à passagem da luz causada

por sólidos em suspensão por sólidos em suspensão OrigemOrigem: natural: partículas de solo ( argila, silte) e microrganismos

antropogênica: resíduos domésticos e industriais, microrganismos e erosão.

ImportânciaImportância: natural: sem incovenientes sanitários diretos

antropogênica ---> toxidez e patogenicidade

penetração da luz: fotossíntese

UtilizaçãoUtilização: tratamento de águas de abastecimento e controle ETA

UnidadesUnidades: uT ( Unid.Turbidez ou nefelométrica)

LimitesLimites: <20 tratamento sem coagulação.

>50 cogulação química ou pré-filtragem

>100 águas turvas


Temperatura: Temperatura: intensidade de calor intensidade de calor

OrigemOrigem: natural: radiação, condução e convecção

antropogênica: Torres de resfriamento, despejos .

ImportânciaImportância: elevações de temperatura interferem: taxa de reações químicas, solubilidade e transferência de gases

UtilizaçãoUtilização: Caracterização de águas brutas

UnidadesUnidades: oC

ResultadosResultados: devem ser analisados em conjunto com outros parametros ----> oxigênio dissolvido

padrões de lançamento ( normais locais)


Sabor/Odor: Sabor/Odor: característica estética resultante da característica estética resultante da interação gosto/odor por sólidos ou gasesinteração gosto/odor por sólidos ou gases

OrigemOrigem: natural: Matéria orgânica, algas, H2S

antropogênica: resíduos domésticos e industriais, H2S .

ImportânciaImportância: natural: sem incovenientes sanitários diretos

antropogênica ---> toxidez e patogenicidade

UtilizaçãoUtilização: tratamento de águas de abastecimento e controle ETA

UnidadesUnidades: Concentração limite detectável

ResultadosResultados: Identificação da fonte odor/sabor

Legislaçao: não objetável


pH: pH: concentração de íons H+ , indicando meio ácido, alcalino concentração de íons H+ , indicando meio ácido, alcalino ou neutro ( 0 - 14) por sólidos dissolvidos ou gases. ou neutro ( 0 - 14) por sólidos dissolvidos ou gases.

OrigemOrigem: natural: rochas, atmosfera, mat organica, fotossíntese

antropogênica: esgotos domésticos ou industriais .

ImportânciaImportância: Tratamento águas, dureza, agressividade

UtilizaçãoUtilização: Aguas brutas, abastecimento ETA

UnidadesUnidades: 0 a 14 (Escala Sörensen)

ResultadosResultados: pH baixo ---> corrosividade e agressividade

pH elevado ---> incrustações em tubulações

qualquer valor distante da neutralidade causa problemas bióticos.


Acidez: Acidez: capacidade de resistir às mudanças de pH causadas capacidade de resistir às mudanças de pH causadas pela presença de bases. ( Hpela presença de bases. ( H22COCO33 livre entre 4,5 e 8,2) livre entre 4,5 e 8,2)

OrigemOrigem: natural: sólidos e gases (CO2 e H2S)


ImportânciaImportância: Sem significado sanitário. ---> corrosividade

UtilizaçãoUtilização: Caracterização de águas

UnidadesUnidades: mg/l de CaCO3

ResultadosResultados: pH > 8,2 : CO2 livre ausente

pH > 4,5 e 8,2 acidez carbonica

pH < 4,5 acidez por acidos minerais fortes (industriais)


Alcalinidade: Alcalinidade: capacidade de neutralização de ácidos ou capacidade de neutralização de ácidos ou resisitividade à viação do pH ( HCO3resisitividade à viação do pH ( HCO3--, CO3, CO32-2-, OH-). , OH-).

OrigemOrigem: natural: rochas, atmosfera, mat organica, fotossíntese


ImportânciaImportância: Sem significado sanitário. ---> gosto amargo. ETA

UtilizaçãoUtilização: Aguas brutas, abastecimento ETA


ResultadosResultados: pH> 9,4 ---> hidróxidos e carbonato

pH 8,3 9,4 ---> carbonatos e bicarbonatos

pH 4,4, a 8,3 ---> apenas bicarbonato


Dureza: Dureza: concentração de cátions multimétalicos em solução. concentração de cátions multimétalicos em solução. Geralmente Ca ++ e Mg ++ Geralmente Ca ++ e Mg ++

OrigemOrigem: natural: Ca e Mg de rochas

dureza alcalina : presença de carbonatos


ImportânciaImportância: Sem significado sanitário. Propriedades estéticas

Formação de incrustações - Redução de espumas

UtilizaçãoUtilização: Aguas de abastecimento (inclusive industriais)


ResultadosResultados: dureza < 50 mg/l CaCO3: água mole

dureza 50 e 150 mg/l CaCO3 : dureza moderada

dureza 150 e 300 mg/l: água dura

dureza > 300 mg/l ca CO3 : dureza elevada


Ferro e Manganês: Ferro e Manganês: presença de formas solúveis presença de formas solúveis

OrigemOrigem: natural: Rochas e solo


ImportânciaImportância: Sem significado sanitário. Propriedades cor e estéticas

UtilizaçãoUtilização: Aguas de abastecimento brutas e tratadas

UnidadesUnidades: mg/l

ResultadosResultados: Mn 0,1 (ppm) 1,0 (lançamentos)

Fe 0,3 a 5,0 mg/l (ppm)


Oxigenio Dissolvido (OD): Oxigenio Dissolvido (OD): importante para importante para manutenção da microbiota e processos oxidativosmanutenção da microbiota e processos oxidativos

OrigemOrigem: natural: Ar, Fotossintese

Antropogênica: Aeração artificial

ImportânciaImportância:Manutenação da Microbiota aquática

UtilizaçãoUtilização: Controle Operancional

Oxidação Fe Mn


ResultadosResultados: Teores mínimos 1,0 mg/l - máximo 9,2 mg/l

função temperatura

4-5 morte peixes; Anaerobiose 0,0 mg/l

Padrão corpos d’água


Matéria Orgânica (MO): Matéria Orgânica (MO): principal agente principal agente poluidor de fontes orgânicas (Esgotos e Lançamentos)poluidor de fontes orgânicas (Esgotos e Lançamentos)

OrigemOrigem: natural: Biomassa vegetal e animal

Antropogênica: Esgotos

ImportânciaImportância:Consumo de OD ---> vida aquática aeróbia

DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio)

UtilizaçãoUtilização: Caracterização de corpos d’água captação e abastecimento

Principal indicador de contato de esgotos


ResultadosResultados: DBO (5) 300 - esgotos

DBO captação 3 - 10

Distribuição: 0

DBO = Demanda Bioquímica de Oxigênio (Fração Orgânica Biodegradável)

OD=7mg/l

Dia 0

OD= 3 mg/l

Dia 5

DBO 520 =

7 - 3 = 4,0 mg/l

DBO 520 =

7 - 3 = 4,0 mg/l

Para esgotos, deve-se fazer a diluição da amostra. Por exemplo, na diluição 1:100 o resultado acima da

amostra de esgoto geraria um valor de OD = 400 mg/l

OD= Oxigênio Dissolvido

(CHO) + O2 CO2 + H20


Nitrogênio (N): Nitrogênio (N): Várias formas N - NH - NO3 como Várias formas N - NH - NO3 como sólidos dissolvidos ou em suspensãosólidos dissolvidos ou em suspensão

OrigemOrigem: natural: Mat. Organica - Clorofila - proteina

Antropogênica: esgotos domésticos ou industriais

Fertilizantes

ImportânciaImportância: Eutrofização de corpos d’água - Doenças - consumo O2 - toxicidade -



ResultadosResultados: Padrão de captação: ( NO3) -10 mg/l

(NO2) - 1,0 mg/l


Fósforo (P): Fósforo (P): Fosfatos inorgânico (PO4)2-Fosfatos inorgânico (PO4)2-

OrigemOrigem: natural: Rochas, solo

Antropogênica: esgotos domésticos ou industriais

Fertilizantes

ImportânciaImportância: Eutrofização de corpos d’água


Caracterização de corpos d’água


ResultadosResultados: Padrão de lançamentos: 1,0 mg/l

Eutrofização: P < 0,01 - 0,02 NE

0,05 INT P > 0,05 EUT


Micropoluentes inorgânicosMicropoluentes inorgânicos

Componentes tóxicosComponentes tóxicos

Exemplos: Exemplos: Metais Pesados: Arsênio, Cádmio, Cromo, Chumbo, Metais Pesados: Arsênio, Cádmio, Cromo, Chumbo, Mercúrio e Prata. (Sólidos dissolvidos ou Suspensos)Mercúrio e Prata. (Sólidos dissolvidos ou Suspensos)

CianetosCianetos

Origem:Origem: Atividades Industriais e AgriculturaAtividades Industriais e Agricultura

Toxicidade: Toxicidade: Cumulativa na cadeia alimentarCumulativa na cadeia alimentar

Unidade: Unidade: µg/l (ppb) ou mg/l (ppm)µg/l (ppb) ou mg/l (ppm)

Padrões: Padrões: variáveis com legislação estadual (captação, variáveis com legislação estadual (captação, lançamentos)lançamentos)


Micropoluentes OrgânicosMicropoluentes Orgânicos

Componentes tóxicosComponentes tóxicos

Exemplos: Exemplos: Moléculas resistentes à decomposição. Pesticidas, Moléculas resistentes à decomposição. Pesticidas, hidrocarbonetos aromáticos, alifáticos, detergentes etc hidrocarbonetos aromáticos, alifáticos, detergentes etc (Sólidos dissolvidos ou Suspensos)(Sólidos dissolvidos ou Suspensos)

Origem:Origem: Atividades Industriais e AgriculturaAtividades Industriais e Agricultura

Toxicidade: Toxicidade: Cumulativa na cadeia alimentarCumulativa na cadeia alimentar

Unidade: Unidade: µg/l (ppb) ou mg/l (ppm)µg/l (ppb) ou mg/l (ppm)

Padrões: Padrões: variáveis com legislação estadual (captação, variáveis com legislação estadual (captação, lançamentos)lançamentos)

Poluição por fertilizantes agrícolas

Usados sem critério

Excesso é levado pela chuva

Lençóis subterrâneos, lagos e rios

Reprodução acelerada

Fitoplâncton Algas macroscópicas

Ao morrerem são decompostos por

microrganismos aeróbios

Cobrem a superfície isolando a água do oxigênio

do arEutrofização

Íons NO3(aq) (0,3 mg/L), NO2(aq), HPO4(aq) (0,02 mg/L) e H2PO4(aq)

1- 1- 2- 1-

Poluição por esgotos domésticoe industrial

Matéria orgânica biodegradável

Explosão na populaçãode microrganismos

Consumo de oxigênio

Bactérias, vírus, larvas e parasitas

Coliformes fecais doenças

Brasil: 30% das praiassão impróprias

Poluição biológicaPresença de microorganismos patogênicos, especialmente na água potável.

4 bilhões de pessoas no mundo não têm acesso à água potável tratada2,9 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 NaClOOu Ca(OH)2

Fervura da água


Resumo da Resolução CONAMA 20/86Resumo da Resolução CONAMA 20/86

Classes

Parâmetro Unid Esp 1 2 3 4 LA

Cor uH 30 75 75 - -

Turbidez uT 40 100 100 >100 -

DBO(5) mg/l 3 5 10 >20 *

DQO mg/l - - - - *

OD mg/l 6 5 4 2 -

SS mg/l - - - - *

Inorgânicos Legislação

Orgânicos

coliformes totais b/100ml 1000 5000 20000 -

coliformes fecais b/100ml 200 1000 4000 -


Resumo da Resolução CONAMA 20/86Resumo da Resolução CONAMA 20/86

Classificação das águas doces em função dos usos principais

Classes

Uso Esp 1 2 3 4

Doméstico

Preservação Ambiental

Recreação / Cont. Prim.

Proteção

Irrigação

Aquicultura

Dessendentação Animais

Navegação

Paisagismo

Qualidade de Águas: Legislação AmbientalQualidade de Águas: Legislação Ambiental

A legislação Brasileira determina o acompanhamento das águas doces, salobras ou salinas destinadas a balneabilidade por meio da Resolução CONAMA nn00 274 de 29 de novembro 2000 274 de 29 de novembro 2000, que em seus artigos 10 ao 150 define os padrões de qualidade que devem ser observados para essas águas baseando-se, em três indicadores:

(Artigo 7o. )

a) Coliformes termotolerantes

b) Escherichia coli (E.coli)

c) Enterococcus

Podemos viver num mundo sem poluição ?

São conhecidas mais de 7 milhões de substâncias químicasA cada ano cerca de 1.000 novos produtos são lançados no mercadoSão produzidos 300 milhões de toneladas anuais de COS150 mil deles em taxas superiores a 50 mil t/anoCerca de 66 mil produtos químicos são comercializados hoje somente nos EUACerca de 45 mil substâncias são comercializadas internacionalmente

Muitos são resistentes a biodegradação, estáveis e entram na cadeia alimentarMuitos podem ser mutagênicos, cancerígenos ou teratogênicos

Só existem dados ecotoxicológicos para aproximadamente 1.500 substânciasA tecnologia convencional de tratamento de água não remove totalmente os COS

Conclusões

“Legislação ambiental - correta?”

Construir uma sociedade “ecologicamente correta”Construir uma sociedade “ecologicamente correta” Eliminar hábitos de desperdícios de nossas reservas Eliminar hábitos de desperdícios de nossas reservas

naturaisnaturais Triste mania de “retirar o lixo da nossa casa Triste mania de “retirar o lixo da nossa casa

jogando-o no quintal do vizinho”jogando-o no quintal do vizinho”

aula 4 Água e fatores de impacto ambiental curso de especialização em gestão ambiental -2005...

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