CIÊNCIAS DO AMBIENTE Poluição da Água.

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1 CIÊNCIAS DO AMBIENTE Poluição da Água

2 Distribuição da água

3 Disponibilidade da água no Brasil
O Brasil é um país privilegiado no que diz respeito à quantidade de água. Porém, sua distribuição não é uniforme em todo o território nacional. O Brasil possui cerca de 13 % da água doce disponível no mundo 73% está na bacia Amazônica 27% no resto do país Atendem 95% da população Atendem 5 % da população Floresta amazônica Cerca de 47% dos recursos hídricos do planeta estão na América do Sul; Grande parte concentrada no Rio Amazonas, o maior rio do mundo em extensão e volume d’água, que corta seis países: Brasil, Peru, Equador, Colômbia, Venezuela e Bolívia.

4 Bacias Hidrográficas do Brasil
Bacia Hidrográfica É um conjunto de terras banhadas por um rio principal e seus tributários (afluentes, subafluentes etc.); Formação: dá-se através dos desníveis dos terrenos que direcionam os cursos da água, sempre das áreas mais altas para as mais baixas. E é essa tendência que a água tem em seguir uma determinada orientação dada pelo relevo e pelo efeito da gravidade que pode ser chamada de bacia hidrográfica. Fonte: Ministério de Minas e Energia

5 Dominialidade dos corpos d’água
Águas estaduais Águas federais Águas federais: rios atravessando mais de um estado ou outro país. Águas estaduais: águas subterrâneas e rios situados inteiramente no território de um único estado, exceto aqueles reservados em obras da União.

6 Importância da água A água é um elemento essencial à vida dos seres vivos (sua falta provoca a debilidade ou até a morte dos seres vivos); Essencial a manutenção dos ecossistemas do planeta; Usos da água: Abastecimento humano; Abastecimento industrial; Irrigação; Geração de energia elétrica; Navegação; Preservação da flora e da fauna; Aqüicultura; Recreação; Diluição de despejos. Desafio de alimentar o mundo: agricultura e água.

7 Usos da água Consuntivos Não consuntivos abastecimento humano
dessedentação de animais indústria irrigação Não consuntivos geração de energia elétrica - hidroelétricas recreação/lazer harmonia paisagística conservação da flora e fauna navegação pesca diluição de despejos

8 Distribuição do consumo de água no planeta
Fonte: WRI (1998).

9 Água no corpo humano A água representa 70% da massa do corpo humano;
Sintomas de desidratação: Perda de 1% a 5% de água Sede, pulso acelerado, fraqueza Perda de 6% a 10% de água Dor de cabeça, fala confusa, visão turva Perda de 11% a 12% de água Delírio, língua inchada, morte Uma pessoa pode suportar até 28 dias sem comer, mas apenas 3 dias sem beber água.

10 Principais problemas relacionados com a água
Quantidade – distribuição; Qualidade – poluição; População Mundial: crescimento populacional; Vários países já enfrentam escassez crônica de água: Oriente Médio (Israel, Jordânia, Arábia Saudita e Kuwait), China, Índia e o norte da África (região abrange países situados no deserto do Saara, como Argélia e Líbia); No Brasil: Pernambuco, Alagoas, Paraíba, Sergipe, Rio Grande do Norte, Distrito Federal e mais recentemente, a grande São Paulo.

11 Resumo do saneamento no Brasil
De acordo com o IBGE, um quarto da população do Brasil não conta com água potável e quase metade não têm serviço de esgoto; Apenas 6% dos esgotos são tratados no Brasil. Mais de 90% são lançados nos rios, nos solos e nos mares; A falta de água potável e de saneamento é causa de 80% das doenças e 65% das internações hospitalares no Brasil, implicando gastos de US$ 2,5 bilhões, de acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS).

12 Principais problemas relacionados com a água
Proliferação de doenças transmitidas pela água, como cólera e diarréias; Grande parte da população não dispõem de abastecimento adequado de água potável; Imprópria para os diversos usos. Fonte de conflitos internacionais: Guerras mundiais pela água: em 1967, um dos motivos da guerra entre Israel e seus vizinhos foi justamente a ameaça, por parte dos árabes, de desviar o fluxo do rio Jordão. Países como a Síria também depende desse rio; Crescimento populacional exige cada vez mais dos recursos naturais, principalmente a água.

13 Quantidade de água 600 L por habitante 10 L por habitante
Estados Unidos: 600 L por habitante dia Sertão: 10 L por habitante dia

14 Quantidade de água Os oceanos contêm a maior parte da água do planeta (975 a cada litros ); A água do mar 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). 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; Deterioraria maquinários, entupiria válvulas e explodiria caldeiras.

15 Quantidade de água 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: termômetro saída de água de resfriamento entrada de água de resfriamento entrada de gás balão de destilação bico de Bunsen condensador erlenmeyer Custo nos Estados Unidos 4.000 L de água doce a partir da água do mar 4.000 L de água doce a partir de mananciais } @ 1 dólar @ 0,30 dólar

16 Qualidade da água Recursos hídricos  condições físicas e químicas adequadas para sua utilização; Devem conter substâncias essenciais à vida e estar isentos de outras substâncias que possam produzir efeitos nocivos aos organismos; Disponibilidade da água: em quantidade e qualidade adequadas; Devido às suas propriedades de solvente e à sua capacidade de transportar partículas, incorpora a si diversas impurezas.

17 Uso x qualidade da água

18 Padrões de qualidade Padrões são teores máximos de impurezas permitidos na água, estabelecidos em função dos seus usos; São fixados por entidades públicas, de acordo com uma legislação, com o objetivo de garantir que a água a ser utilizada para um determinado fim não contenha impurezas que venham a prejudicá-lo; Em termos práticos, há 3 tipos de padrões de interesse direto dentro da Engenharia Ambiental referentes a qualidade da água: Padrões de lançamento no corpo receptor; Padrões de qualidade do corpo receptor; Padrões de qualidade para determinado uso imediato (ex.: padrões de potabilidade, balneabilidade, irrigação);

19 Padrões de qualidade Padrões de lançamento no corpo receptor:
Tem como objetivo a preservação da qualidade do corpo d´água; Os padrões de lançamento existem apenas por uma questão prática, já que é difícil se manter o controle efetivo das fontes poluidoras com base apenas na qualidade do corpo receptor; Além de satisfazer os padrões de lançamento, deve proporcionar condições tais no corpo receptor, de tal forma que a qualidade do mesmo se enquadre dentro dos padrões para corpos receptores;

20 Padrões de lançamento e qualidade do corpo receptor
Estabelecimento do nível de qualidade (classe) a ser alcançado e/ou mantido em um segmento de corpo d´água ao longo do tempo; No Brasil o dispositivo legal em vigor é a Resolução CONAMA nº. 357 do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA – de 2005, que apresenta: padrões de qualidade dos corpos receptores; padrões para o lançamento de efluentes nos corpos receptores; padrões de balneabilidade; e classifica as águas de acordo com seus usos predominantes.

21 Padrões de lançamento e qualidade do corpo receptor
A resolução CONAMA n. 357/05, dividiu as águas do território nacional em: Águas doces  salinidade ≤ 0,5%; Salobras  0,5 < salinidade < 30%; Salinas  salinidade ≥ 30%; Em função dos usos previstos, foram criadas classes para águas superficiais brasileiras; Águas doces  Classe especial e classes 1, 2, 3, 4; Águas salinas  Classe especial e classes 1, 2, 3; Águas salobras  Classe especial e classes 1, 2, 3; A cada uma dessas classes corresponde uma determinada qualidade a ser mantida no corpo d´água, são os Padrões de Qualidade.

22 Legislação Cabe aos órgãos ambientais dos estados, territórios e Distrito Federal efetuar, não só o enquadramento dos corpos de água no âmbito das classes preconizadas pela Resolução CONAMA n0. 357/05, como exercer atividade orientadora, fiscalizadora e punitiva junto às fontes de poluição que possam alterar os valores dos padrões de qualidade das águas da classe estabelecida para o corpo d’água receptor.

23 Poluição hídrica “É qualquer alteração nas características físicas, químicas e/ou biológicas das águas, que possa constituir prejuízo à saúde, à segurança e ao bem estar da população e, ainda, possa comprometer a fauna ictiológica e a utilização das águas para fins recreativos, comerciais, industriais e de geração de energia” (CONAMA). POLUIÇÃO = f (uso); USO = f(qualidade da água); QUALIDADE = f(características físicas, químicas e/ou biológicas das águas).

24 Causas da poluição Alto grau de urbanização aliado à falta de saneamento básico; Desenvolvimento da indústria e seus despejos complexos; Aumento da produção agrícola, que resulta numa carga mais pesada de pesticidas e fertilizantes no ambiente.

25 Águas subterrâneas: Infiltração de: esgotos a partir de sumidouros ou valas de infiltração (fossas sépticas); esgotos depositados em lagoas de estabilização ou em outros sistemas de tratamento usando disposição no solo; esgotos aplicados no solo em sistemas de irrigação; águas contendo pesticidas, fertilizantes, detergentes e poluentes atmosféricos depositados no solo; outras impurezas presentes no solo; águas superficiais poluídas; Vazamento de tubulações ou depósitos subterrâneos; Percolação do chorume resultante de depósitos de lixo no solo; Injeção de esgoto no subsolo; Intrusão de água salgada; Resíduos de outras fontes: cemitérios, minas, depósitos de materiais radioativos. Fontes poluidoras Águas superficiais: Esgoto doméstico; Efluentes industriais; Águas pluviais, carreando impurezas do solo ou contendo esgotos lançados nas galerias; Resíduos sólidos (lixo); Pesticidas; Fertilizantes; Detergentes; Precipitação de poluentes atmosféricos (sobre o solo ou a água); Alteração nas margens dos mananciais, provocando carreamento do solo, como conseqüências da erosão. As águas subterrâneas e superficiais muitas vezes se interligam, e assim os mananciais da superfície proporcionam a recargas dos reservatórios subterrâneos, ou, vice-versa, podendo servir de fontes poluidoras; A poluição das águas também estão ligadas com alterações (poluições) provocadas no solo e ar - Ex. uso de fertilizantes e chuva ácida.

26 Fontes poluidoras Pontual
Descarga de efluentes a partir de indústrias e de estações de tratamento de esgoto São bem localizadas, fáceis de 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 ou

27 Fontes poluidoras

28 Principais poluentes e indicadores
Mat. Orgânica - DBO, DQO e OD (mg/l); Sólidos - SS e RS (ml/l); turbidez (unt); Ácidos e Álcalis - pH; Bactérias - IC (coli/100 ml); Óleos e Gorduras - OG (mg/l); Nitratos - NO3 (mg/l); Fosfatos - PO4 (mg/l); Temperatura - T (°C); Metais – Metais (mg/l).

29 Principais formas de poluição
Reservas de água Poluição Biológica Sedimentar Térmica Despejo de substâncias

30 Poluição sedimentar Acúmulo de partículas em suspensão (solo, produtos químicos insolúveis). Qual a origem? O que causam? Extração mineral Desmatamentos Erosões Interferem na fotossíntese e na capacidade dos animais encontrarem alimentos Esgotos e efluentes Adsorvem e concentram os poluentes biológicos e os poluentes químicos Partículas do solo Produtos químicos insolúveis

31 10 milhões desses casos resultam em mortes (50% são crianças)
Poluição biológica Presença de microorganismos patogênicos, especialmente na água potável: 4 bilhões de pessoas no mundo não têm acesso à água potável tratada; 2,9 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 NaClO Ou Ca(OH)2 Fervura da água

32 Poluição térmica Descarte de grandes volumes de água aquecida em rios e oceanos. Diminui a quantidade de oxigênio dissolvido (43,39 mg de O2/kg de H20 a 20 °C) Diminui do tempo de vida de algumas espécies aquáticas Altera os ciclos de reprodução Aumenta a velocidade das reações entre os poluentes presentes na água Aumenta a quantidade de gás carbônico na atmosfera (0,86 L de CO2/L de H2O a 20 °C) Potencializa a ação nociva dos poluentes

33 Poluição por despejo de substâncias
Substâncias tóxicas cuja presença na água não é fácil de identificar nem de remover; Em geral os efeitos são cumulativos e podem levar anos para serem sentidos; Os poluentes mais comuns das águas são: Fertilizantes agrícolas; Esgotos doméstico e industrial; Compostos orgânicos sintéticos; Plásticos; Petróleo; Metais pesados.

34 Poluição por fertilizantes agrícolas
Poluição por esgotos domésticos e industriais

35 Poluição por compostos orgânicos sintéticos

36 Poluição por plásticos
Alta produção Alta velocidade de uso e descarte Longo tempo para degradação Causam a morte de animais por sufocamento

37 Poluição por petróleo Grandes acidentes
Vazamentos em poços de petróleo, superpetroleiros, rompimentos de dutos Exxon Valdez: 42 milhões de litros Kuwait: t no Golfo Pérsico Rio Barigüi: 4 milhões de litros Baia de Guanabara: 1,3 milhão de litros 5% dos danos Pequenos acidentes Vazamentos de óleo de motor de barcos e de carros Somente no Canadá: 300 milhões de litros/ano 95% dos danos

38 Poluição por petróleo O petróleo vaza e se espalha no mar ou no rio;
A mancha recobre a superfície das águas; Sem a luz do sol as algas param de fazer fotossíntese.

39 Poluição por petróleo A quantidade de oxigênio diminui e outras espécies acabam morrendo; Os peixes da superfície morrem por intoxicação e falta de oxigênio; Peixes que vivem no fundo e se alimentam de resíduos, morrem envenenados.

40 Poluição por petróleo As aves marinhas ficam com o corpo impregnado de óleo; Deixam de reter o ar entre as penas e morrem afogadas ao mergulhar; O óleo penetra no bulbo causando intoxicação; Mesmo as aves tratadas acabam morrendo.

41 Poluição por petróleo No mangue o óleo impede as árvores de captar o oxigênio do ar causando sua morte; Os crustáceos morrem pela falta de alimento (folhas decompostas); Além disso, o óleo fecha as brânquias, por onde respiram, e superaquece a lama, seu hábitat; No acidente da Baía de Guanabara espécies como o caranguejo-uça podem ter sido extintas.

42 Poluição por petróleo Com o ecossistema comprometido milhares de pessoas ficam sem trabalho; Famílias de pescadores perdem sua fonte de sustento; O comércio local acaba falindo com o fim do turismo na região.

43 Poluição por metais pesados

44 Poluição por metais pesados
Cu, Zn, Pb, Cd, Hg, Ni e Sn Bioacumulação Mineração (garimpo) Pilhas e baterias Rios e mares Aterro sanitário Os oceanos recebem por ano t de metais pesados ( t só de mercúrio) Contaminação de águas subterrâneas, córregos e riachos

45 Poluição orgânica Resultante do lançamento de esgotos domésticos e industriais ricos em matéria orgânica; Forma de poluição mais presente no dia-a-dia dos brasileiros; Carência do sistema de esgotamento sanitário; Esse tipo de poluição é causada por matérias orgânicas suscetíveis de degradação bacteriana: Degradação aeróbia  água rica em oxigênio dissolvido e matéria orgânica pouco abundante (formam-se gás carbônico, água e nitratos); Degradação anaeróbia  água não contém oxigênio suficiente (produção de gás carbônico, metano, amônia, ácidos graxos, etc.); Morte do corpo d’água  quantidade de esgotos lançada >> volume do corpo receptor e capacidade de de oxigenação  proliferação de bactérias  consumo de todo oxigênio dissolvido.

46 Estimativa da poluição
Poluição orgânica  acarreta grande consumo de oxigênio; Estimativa da poluição  DBO5 e DQO; DBO5  corresponde à quantidade de oxigênio necessária para que as bactérias possam oxidar a matéria orgânica (biodegradável): Águas limpas  DBO5 na ordem de 2 a 4 mg/l; Águas poluídas  várias dezenas de miligramas; Esgoto doméstico  chega a 300 mg/l; DQO  representa a quantidade de oxigênio dissolvido, cedido por via química, para oxidação de matéria orgânica biodegradável e não-biodegradável; DQO/DBO5  dá uma idéia do tipo de matéria orgânica que predomina na poluição: Água poluída  DQO/DBO5 é pouca elevada (2 a 3).

47 Carga poluidora (ou carga de DBO)
DBO5  dá uma idéia do grau de poluição; Avaliação da poluição  necessidade de correlacionar esse indicador com a quantidade de despejos; Representa a quantidade de oxigênio que vai ser requerida do corpo d’água na unidade de tempo; CP = Concentração (DBO5) x Vazão Superávit ou déficit de oxigênio; EXERCÍCIO DA APOSTILA!!!

48 Equivalente populacional
Poluição orgânica  f (quantidade média de detritos produzidos diariamente por uma pessoa); EP  corresponde à carga poluidora ou carga de DBO5 produzida por uma pessoa diariamente. Indústria Quant./dia EP (hab) Cerveja 1000 litros de cerv. 1.500 Curtume 1 ton de peles 2.500 Matadouro 1 ton de bovino 300 Celulose 1 ton de celulose 5.000 Álcool 65 litros de álcool 400 Granja de Aves 10 aves abatidas 2 Laticínios 1.000 litros de leite 200 Lavanderia 1 ton de roupas 700 Manual de Tratamento de Águas Residuárias.

49 Autodepuração Zona de Degradação Zona de Decomposição Ativa
Zona de Recuperação Zona de Águas Limpas Autodepuração

50 Características das zonas de autodepuração
Zona de Degradação: Início  ponto de lançamento dos despejos; Água turva (cor acinzentada); Precipitação de partículas  lodo no leito do corpo d’água; Proliferação de bactérias (consumo de matéria orgânica); Redução da concentração de oxigênio dissolvido; Limite da 1ª zona  concentração de oxigênio atinge 40% da concentração inicial; Não há odor; Presença de oxigênio não permita a decomposição aneróbia.

51 Autodepuração Zona de Degradação Zona de Decomposição Ativa
Zona de Recuperação Zona de Águas Limpas Autodepuração

52 Características das zonas de autodepuração
Zona de Decomposição Ativa: Início  oxigênio atinge valores inferiores a 40% da concentração de saturação; Água  cor cinza-escura, quase negra; Bancos de lodos no fundo em ativa decomposição anaeróbia; Desprendimento de gases mal cheirosos (amônia, gás sulfídrico, etc); Oxigênio dissolvido  pode zerar ou “ficar negativo”; Biota aeróbia é substituída por outra anaeróbia; Ambiente fétido e escuro; Oxigênio passa a ser reposto  ar atmosférico ou fotossíntese; População de bactérias  decresce; Água começa a ficar mais clara (ainda impróprio p/ os peixes); Fim da 2ª zona  oxigênio elevar-se a 40% da conc. de saturação.

53 Autodepuração Zona de Degradação Zona de Decomposição Ativa
Zona de Recuperação Zona de Águas Limpas Autodepuração

54 Características das zonas de autodepuração
Zona de Recuperação: Início  40% de oxigênio de saturação; Término  água saturada de oxigênio; Água  mais clara e límpida; Proliferação de algas que reoxigenam o meio; Amônia  oxidada a nitritos e nitratos (+ fosfatos fertilizam o meio, favorecendo a proliferação de algas); Cor esverdeada intensa (alimento p/ crustáceos, larvas de insetos, vermes, etc., que servem de alimentos p/ os peixes); Diversificação da biocenose.

55 Autodepuração Zona de Degradação Zona de Decomposição Ativa
Zona de Recuperação Zona de Águas Limpas Autodepuração

56 Características das zonas de autodepuração
Zona de Águas Limpas: Água  características diferentes das águas poluídas; Água encontra-se “eutrófica”; Não é limpa, devido a presença das algas (cor verde); Água  recuperou-se, melhorou suas capacidade de produzir alimento protéico (piorou no quesito de potabilidade); Péssimo aspecto estético; Grande assoreamento nas margens; Invasão de plantas aquáticas indesejáveis.

57 O que fazer para reverter o grau de poluição?