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Água Poluição e conscientização. Controle da poluição Qualidade da água disponível Quantidade de água disponível A importância de água para a manutenção.

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Água – Impacto Ambiental Poluição e conscientização.

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1 Água Poluição e conscientização

2 Controle da poluição Qualidade da água disponível Quantidade de água disponível A importância de água para a manutenção da vida Conceito de poluição Água Impacto Ambiental

3 Poluição da água conceito qualquer alteração das suas propriedades físicas, químicas ou biológicas, que possa prejudicar a saúde, a segurança e o bem- estar das populações, causar dano à flora e à fauna, ou comprometer o seu uso para fins sociais e econômicos.

4 Água contaminada: quando a poluição resulta em prejuízos à saúde humana Biodegradáveis: produtos químicos que ao final de um tempo são decompostos pela ação de bactérias. Exemplo: detergentes, inseticidas. Persistentes: produtos químicos que se mantém por longo tempo no meio ambiente e nos organismos vivos. Estes poluentes podem causar graves problemas com a contaminação de alimentos, peixes e crustáceos. Exemplo: DDT, mercúrio. Conceitos

5 Poluente: Substância no lugar errado Troposfera: do nível do mar até 15 km de altitude. O ozônio é poluente. Os CFCs não são poluentes. Estratosfera: entre 15 km e 50 km de altitude. O ozônio não é poluente. Os CFCs são poluentes. TERRA

6 Poluição Local certo Local errado

7 Controle da poluição Qualidade da água disponível Quantidade de água disponível A importância de água para a manutenção da vida Conceito de poluição Água

8 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 50 dias sem comer, mas apenas 4 dias sem beber água.

9 Propriedades da água Na natureza a água pode ser encontrada em todas as fases de agregação: sólida, líquida e gasosa. SubstânciaCH 4 NH 3 H2OH2OHFH2SH2S Ponto de fusão/°C Ponto de ebulição/°C 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.

10 Propriedades da água 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

11 Controle da poluição Qualidade da água disponível Quantidade de água disponível A importância de água para a manutenção da vida Conceito de poluição Água Impacto Ambiental

12 Quantidade de água disponível A quantidade de água doce disponível para consumo é extremamente escassa Distribuição da água no planetaA cada 1000 L 97,5% nos oceanos 1,8% em geleiras 975 L 18 L 0,6% nas camadas subterrâneas6 L 0,015% nos lagos e rios 0,005% de umidade no solo 150 mL 50 mL 0,0009% em forma de vapor na atmosfera9 mL 0,00004% na matéria viva0,4 mL

13 Quantidade de água disponível e tempo de renovação

14 Quantidade de água disponivel

15 Quantidade de água disponível 1000 L de água 6,15L (para consumo humano) 69 % = 4,24 L 23 % = 1,42 L8 % = 0,49 L

16 Quantidade de água disponível 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 água doce disponível no mundo Atende 95% da populaçãoAtende 5% da população Estima-se que 50% da população brasileira não tenha acesso a água tratada.

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

18 Quantidade de água disponível 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.

19 Quantidade de água disponível 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 Unidos L de água doce a partir da água do mar L de água doce a partir de mananciais } } 1 dólar 0,30 dólar termômetro saída de água de resfriamento entrada de água de resfriamento entrada de gás balão de destilação bico de Bunsen condensador erlenmeyer

20 Aspectos físicos e químicos da água COR Definição: Cor de uma amostra de água é o grau de redução de intensidade que a luz sofre ao atravessá-la, devido à presença de sólidos dissolvidos, tais como: Colóides Orgânicos: Poluição Natural (ácido húmico, ácido fúlvico); Efluentes Industriais (Indústrias de Celulose e Papel – lignina e celulose, Indústrias Têxteis – anilinas, Curtumes – tanino) Colóides Inorgânicos: Ferro e Manganês

21 Disco secchi

22 COR REAL - ORIGEM Definição: Capacidade de uma amostra em transmitir luz visível em um comprimento de onda sensível ao olho humano

23 TURBIDEZ DAS ÁGUAS Definição: Turbidez de uma amostra de água é o grau de redução de intensidade que a luz sofre ao atravessá-la, devido à presença de sólidos em suspensão, tais como: areia, silte, argila, detritos orgânicos, bactérias e algas, plâncton em geral, etc. A turbidez das águas naturais superficiais é decorrente do carreamento de solos (processos erosivos em estações chuvosas), esgotos sanitários e efluentes industriais e fontes difusas (áreas urbanas e rurais)

24 Turbidez das Águas Determinação da Turbidez Nefelometria: Turbidímetros atuais detectam raios dispersos segundo ângulo de 90°. Turbidímetro

25 TURBIDEZ Padrões de Potabilidade e Qualidade Turbidez Padrão de Potabilidade 1,0 UNT (Água filtrada) 5,0 UNT (Sistema de distribuição) Padrão de Qualidade Resolução Conama 20 (18/06/1986) Classe 2: Até 100 UNT

26 OXIGÊNIO DISSOLVIDO Oxigênio Dissolvido Importância Sanitária: Manutenção e proteção da vida aquática Operação de sistemas biológicos aeróbios

27 OXIGÊNIO DISSOLVIDO PADRÕES DE QUALIDADE Oxigênio Dissolvido Padrão de Qualidade Decreto Estadual (08/09/1976) Corpos dágua Classe 2 OD 5,0 mg O 2 /L Corpos dágua Classe 4 OD 0,5 mg O 2 /L Padrão de Qualidade Resolução Conama 20 (18/06/1986) Corpos dágua Classe 2 OD 5,0 mg O 2 /L Corpos dágua Classe 4 OD 2,0 mg O 2 /L

28 Oxímetro

29 Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) Definição: Quantidade de oxigênio requerida por microrganismos aeróbios para a oxidação de compostos orgânicos presentes na fase líquida DBO CICLOS BIOGEOQUÍMICOS Matéria orgânica + O 2 microrganismos CO 2 + H 2 O + novas células + produtos estáveis (NO 3, PO 4, SO 4..)

30 A decomposição anaeróbica: Matéria orgânica CO 2 H2OH2O + produtos instáveis (H 2 S, NH 3, CH 4...) microrganismos + A decomposição aeróbica: Matéria orgânica CO 2 H2OH2O + produtos instáveis (H 2 S, NH 3, CH 4...) microrganismos + O2O2 + Novas células

31 DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO POR EXEMPLO, AS ÁGUAS NATURAIS TÊM DBO DA ORDEM DE 5,0 mg/l O QUE SIGNIFICA ISSO? SIGNIFICA QUE PARA DECOMPOR A MATÉRIA ORGÂNICA EXISTENTE EM LITRO DE ÁGUA OS DECOMPOSITORES RETIRARAM DA ÁGUA (I.E., RESPIRARAM) 5 mg DE OXIGÊNIO. DBO NÃO É MATÉRIA ORGÂNICA, É OXIGÊNIO CONSUMIDO NA DECOMPOSIÇÃO

32 DBO PADRÕES DE EMISSÃO DBO 5,20 Padrão de Emissão Decreto Estadual (08/09/1976) DBO 5,20 inferior a 60 mg O 2 /L Padrão de Emissão Resolução Conama 20 (18/06/1986) Não há padrão de emissão para o parâmetro DBO 5,20

33 DBO IMPORTÂNCIA SANITÁRIA Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) Importância Sanitária: Avaliação quantitativa da concentração de material orgânico presente na fase líquida (rios, lagos, reservatórios, esgotos sanitários e efluentes industriais)

34 Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) Importância Sanitária: Avaliação da eficiência de sistemas de tratamento de esgotos sanitários e efluentes industriais DBO IMPORTÂNCIA SANITÁRIA

35 Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) Importância Sanitária: Avaliação indireta da quantidade de material orgânico biodegradável presente na fase líquida. DBO IMPORTÂNCIA SANITÁRIA

36 Controle da poluição Qualidade da água disponível Quantidade de água disponível A importância de água para a manutenção da vida Conceito de poluição Água Impacto Ambiental

37 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: ou 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

38 Qualidade da água disponível As principais formas de poluição que afetam as nossas reservas de água são: Reservas de água Poluição BiológicaSedimentarTérmicaDespejo de substâncias

39 Tipos de poluentes Poluentes não-orgânicos Minerais e sais solúveis Poluentes orgânicos Grama, folhas mortas, excrementos humanos e animais Origem: decomposição de plantas e animais Subprodutos: N e P = eutrofização Aumenta a turbidez Aumenta a temperatura Redução do oxigênio

40 Eutrofização acelerada ou natural (sucessão ecológica)

41 Eutrofização

42 Tipos de poluentes Poluentes tóxicos a) metais e compostos químicos despejados como subprodutos de processos industriais: Cádmio, mercúrio, cromo, ferro e chumbo, além de substâncias químicas como o DDT. b) Produtos de limpeza domésticos: como alvejantes, soda cáustica e pesticidas, além de herbicidas e inseticidas de fazendas Bioacumulação na cadeia alimentar

43 Tipos de poluentes Poluentes patogênicos a) Vírus b) Bactérias c) Helmintos ou vermes parasitas

44 Tipos de poluentes Poluição térmica resultado de processos industriais e da enxurrada provenientes das ruas e estradas durante os períodos de chuva Lançamento de água aquecida - utilizada na refrigeração de centrais elétricas, térmicas e nucleares -nos rios e na costa. Reduz [O 2 dissolvido]

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

46 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

47 Poluição térmica Descarte de grandes volumes de água aquecida em rios e oceanos Diminui a quantidade de oxigênio dissolvido (43,39 mg de O 2 /kg de H 2 0 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 CO 2 /L de H 2 O a 20 °C) Potencializa a ação nociva dos poluentes

48 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

49 Poluição por fertilizantes agrícolas

50 Usados sem critérioExcesso é levado pela chuva Lençóis subterrâneos, lagos e rios Reprodução acelerada FitoplânctonAlgas macroscópicas Ao morrerem são decompostos por microrganismos aeróbios Cobrem a superfície isolando a água do oxigênio do ar Eutrofização Íons NO 3(aq) (0,3 mg/L), NO 2(aq), HPO 4(aq) (0,02 mg/L) e H 2 PO 4(aq)

51 Poluição por esgotos doméstico e industrial

52

53 Matéria orgânica biodegradável Explosão na população de microrganismos Consumo de oxigênio Bactérias, vírus, larvas e parasitas Coliformes fecais doenças Brasil: 30% das praias são impróprias

54 Poluição por compostos orgânicos sintéticos

55

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

57 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

58 Poluição por petróleo O petróleo vaza e se espalha no mar ou no rio A mancha recobre a superfície das águas e mata o fitoplâncton e o zooplâncton Sem a luz do sol as algas param de fazer fotossíntese

59 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

60 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

61 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

62 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

63 Poluição por petróleo nos oceanos Os oceanos respondem por 16% da oferta de proteína animal do planeta A fotossíntese realizada por fitoplânctons e por outras plantas marinhas: Produz oxigênio, O 2(g), que é liberado para a atmosfera Consome gás carbônicos, CO 2(g), que é retirado da atmosfera O CO 2(g) precipita para grandes profundidades, onde é arrastado lentamente por correntes profundas demorando séculos para retornar à atmosfera Os oceanos contêm 20 vezes mais CO 2(g) do que o que há em todas as florestas do mundo e em outras biomassas terrestres. Se o fitoplâncton desaparecesse dos oceanos: Falta de O 2(g) na atmosfera Morte dos seres na superfície terrestre Excesso de CO 2(g) na atmosfera Elevação na temperatura do planeta e desequilíbrio nos ecossistemas

64 Poluição por metais pesados

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

66 Controle da poluição Qualidade da água disponível Quantidade de água disponível A importância de água para a manutenção da vida Conceito de poluição Água Impacto Ambiental

67 Controle da poluição Despoluição do meio ambiente Ampliar o alcance do tratamento de efluentes gerados por esgotos domésticos, agricultura e indústrias

68 Controle da poluição Tecnologias destrutivasTecnologias de transferência de fase Baseiam-se na oxidação química Radiação UV + O 3 ou UV + H 2 O 2 formando OH 1- ou O 1- (PAOs) Transfere os poluentes da fase aquosa para a sólida, por exemplo, pela adição de carvão ativo na água Vantagem: ausência de subprodutos MO + agente oxidante CO 2 + H 2 O Desvantagem: processo caro A poluição não é eliminada, apenas deixa de ser veiculada pelo meio aquoso para ser transformada em resíduos sólidos ou emitida para a atmosfera 2

69 Controle da poluição Evitar poluir novamente o meio ambiente Ter consciência da necessidade de diminuir o volume de detritos gerados Proteger áreas de mananciais da ocupação humana Implantar métodos mais eficientes de irrigação minimizando o desperdício da água utilizada na agricultura

70 O ciclo de saneamento E.T.A.

71 O ciclo de saneamento E.T.E.

72 Podemos viver num mundo sem poluição ? São conhecidas mais de 7 milhões de substâncias químicas A cada ano cerca de novos produtos são lançados no mercado São produzidos 300 milhões de toneladas anuais de COS 150 mil deles em taxas superiores a 50 mil t/ano Cerca de 66 mil produtos químicos são comercializados hoje somente nos EUA Cerca de 45 mil substâncias são comercializadas internacionalmente Muitos são resistentes a biodegradação, estáveis e entram na cadeia alimentar Muitos podem ser mutagênicos, cancerígenos ou teratogênicos Só existem dados ecotoxicológicos para aproximadamente substâncias A tecnologia convencional de tratamento de água não remove totalmente os COS

73 Conclusões Aos químicos compete a tarefa de descobrir substâncias menos nocivas ao meio ambiente; aos engenheiros químicos, o desenvolvimento de processos que produzam bens de consumo com um mínimo de rejeitos e um máximo de reciclagem Construir uma sociedade ecologicamente correta Construir uma sociedade ecologicamente correta Eliminar hábitos de desperdícios de nossas reservas naturais Eliminar hábitos de desperdícios de nossas reservas naturais Triste mania de retirar o lixo da nossa casa jogando-o no quintal do vizinho Triste mania de retirar o lixo da nossa casa jogando-o no quintal do vizinho


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