cinética de decaimento de organismos patogenicos e eutrofizacao

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS

ESCOLA DE ENGENHARIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITRIA E AMBIENTAL

CONTROLE AMBIENTAL

Aula 7: Cintica de Decaimento de microrganismos patognicos e

Eutrofizao

Profa.: Mriam Cristina Santos Amaral

Maro/2015

Contedo

Introduo

Poluio por microrganismos

Cintica de decaimento bacteriano

Eutrofizao

Controle da eutrofizao

Introduo



Monitoramento de microrganismos patognicos

O monitoramento de todos os microrganismos patognicos

difcil e anti-econmico: meios e metodologias diferentes,

dificuldade de analisar os resultados.

Indicador

Uso do grupo coliforme. O uso de Escherichia coli como

um indicador de contaminao de origem fecal presente em

gua foi proposto em 1892.

Escherichia coli Escherichia coli


Indicador ideal:

Ocorrncia e desaparecimento concomitante com

patognicos

Densidade populacional diretamente relacionada com o

grau de contaminao

Maior sobrevida que a dos patognicos

Ausncia em gua potvel

Fcil deteco e recuperao laboratorial

No prejudicial pessoas e animais

Manipulao segura


Padres para coliformes em corpos de gua

Padro de coliformes em corpos de gua Resoluo Conama 357.

(a) Padro a ser cumprido em 80% ou mais de pelo menos 5amostras mensais.

(b) No so permitidos quaisquer lanamentos, mesmo que tratados.

(c) No h padro para coliformes

Classe Coliformes fecais (a)

(organismos/100 ml)

Especial (b)

1 200

2 1.000

3 4.000

4 (c)

Cintica do decaimento bacteriano

Fatores que contribuem para a mortalidade bacteriana

Luz solar Temperatura Adsoro Floculao Sedimentao

Fatores fsicos

Efeitos osmticos pH Toxicidade qumica

Potencial redox

Fatores fsico-

qumicos

Falta de nutrientes Predao Competio

Fatores biolgicos

e bioqumicos


Taxa de mortalidade Lei de Chick

Em que:

N = nmero de coliformes (coli/100 mL);

t = tempo (dia)

Kb = coeficiente de decaimento bacteriano (d-1)

NKdt

dNb.


Taxa de mortalidade Lei de Chick


Coeficiente de decaimento bacteriano

(base e, 20C)

Valor tpico = 1,0 d-1

Correo para outras temperaturas:

(coeficiente de temperatura) = 1,07

Kb= 0,5 a 1,5 d-1

KbT= Kb20 . (T-20)


Exemplo: Calcular o perfil da concentrao de coliformes

fecais em um rio classe 2

Dados:

Concentrao de coliformes no esgoto: Ne = 1 x 107

org/100mL

Vazo do rio: Qr = 1,0 m3/s

Vazo de esgoto: Qe = 0,1 m3/s

Temperatura da gua: 20C

Distncia do percurso: d = 60 km

Velocidade do curso de gua: v = 0,38 m/s




Soluo:

(a) Clculo da concentrao de CF na mistura

er

eerro

QQ

xNQxNQN

mLorgxxx

No 100/109,01,00,1

101,000,1 67




Soluo:

(b) Perfil da concentrao

Para d = 5 Km:

ttK

o exeNNb .16. .109,0.

dssv

dt 15,0

86400

1.

38,0

5000

86400

1.

mLorgxexN 100/1078,0.109,0 615,0.16




Soluo:

(a) Perfil da concentrao

d (km) t (d) Ct (mg/L

0 0,00 9 x 105

5 0,15 7x 105

10 0,30 6x 105

15 0,46 5x 105

20 0,61 4x 105

40 1,22 2x 105

50 1,52 2x 105

60 1,83 1x 105 0,E+00 1,E+05 2,E+05 3,E+05 4,E+05 5,E+05 6,E+05 7,E+05 8,E+05 9,E+05 1,E+06

0 10 20 30 40 50 60

CF

(o

rg/1

00

ml)

Distncia (km)

Controle de contaminao por patognicos

Eutrofizao

Definio:

Corresponde ao crescimento excessivo das plantas aquticas, tanto planctnicas quanto

aderidas, a nveis tais que sejam

consideradas como causadores de

interferncias com os usos desejveis do

corpo de gua.

Eutrofizao

Eutrofizao

Evoluo do processo de eutrofizao

Eutrofizao

Problemas da eutrofizao

Problemas estticos e recreacionais

Condies anaerbias no fundo do corpo de gua

Eventuais condies anaerbias no corpo de gua como um todo

Mortandade de peixes

Maior dificuldade e elevao dos custos de tratamento da gua

Problemas com abastecimento de gua industrial;

Modificaes na qualidade e quantidade de peixes de valor

comercial;

Toxicidade de algas;

Reduo na navegao e capacidade de transporte;

Desaparecimento gradual do lago como um todo.

Eutrofizao

Nveis de trofia

Eutrofizao

ndice do estado trfico

Desenvolvido por Carlson (1977), com o objetivo de tornar

mais clara a comunicao de estudos envolvendo a

eutrofizao e a classificao de corpos aquticos.

Finalidade:

Classificar corpos aquticos em diferentes graus de trofia,

ou seja, avaliar a qualidade da gua quanto ao

enriquecimento por nutrientes e seu efeito relacionado ao

crescimento excessivo das algas, ou o potencial para o

crescimento.

Eutrofizao

ndice do estado trfico clculo

Rios: IET (CL) = 10x(6-((-0,7-0,6x(ln CL))/ln 2))-20

IET (PT) = 10x(6-((0,42-0,36x(ln PT))/ln 2))-20

Reservatrios: IET (CL) = 10x(6-((0,92-0,34x(ln CL))/ln 2))

IET (PT) = 10x(6-(1,77-0,42x(ln PT)/ln 2))

Em que:

PT: concentrao de fsforo total medida superfcie da gua, em g.L-

1;

CL: concentrao de clorofila a medida superfcie da gua, em g.L-1;

IET = [ IET ( PT ) + IET ( CL) ] / 2

Eutrofizao

ndice do estado trfico clculo

Eutrofizao

Nutriente limitante

Nutriente essencial para uma

determinada populao cuja falta

limita seu crescimento

Nutriente limitante

Grandes lagos, com predominncia de

fontes no pontuais: N/P >10 Limitao por fsforo

Pequenos lagos, com predominncia

de fontes pontuais: N/P

Eutrofizao

Estimativa da carga de fsforo afluente a um lago ou

represa

Drenagem pluvial: reas com matas e florestas reas agrcolas reas urbanas

Esgotos Efluentes industriais

Fontes de fsforo


Medidas preventivas

Tratamento dos esgotos

Controle da drenagem pluvial

Medidas corretivas

Mecnicos:

Desestratificao;

Retirada das guas profundas;

Aduo de gua de melhor qualidade;

Remoo do sedimento;

Cobertura do sedimento;

Remoo de macrfitas aquticas; Remoo de biomassa planctnica;

Sombreamento.


Medidas corretivas

Qumicos

Precipitao qumica do fsforo;

Oxidao do sedimento com nitrato;

Aplicao de herbicidas;

Adio de cal.

Biolgicos

Utilizao de peixes que se alimentam de plantas;

Manipulao da cadeia alimentar.

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