Análise de Água e Esgotos Material cedido pela prof. Daniel Júnior Prof. Elaine Almeida elaineaumeida@gmail.com 8740-4052 Material cedido pela prof. Daniel Júnior

Introdução Água pura, existe?

Introdução Água pura, no sentido rigoroso do termo não existe. Por quê?

Introdução O exemplo do FLUOR

Introdução Por que toda água da natureza contem impurezas? Devido as propriedades de solvente e Pela capacidade de transportar partículas.

Introdução Por esses motivos a água nunca é encontrada em estado de absoluta pureza, incorporando a si diversas impurezas as quais definem a qualidade da água. Diante disso, podemos dizer que a qualidade da água é resultante alguns fatores: fenômenos naturais e; da ocupação humana A qualidade da água é função do uso e da ocupação do solo na bacia hidrográfica.

Bacia Hidrográfica

Bacia Hidrográfica Unidade de Gestão dos Recursos Hídricos Representação de uma Bacia Hidrográfica Divisor de águas (topográfico) Sub-bacia só existem durantes alguns dias após uma precipitação Tem água em época de chuva e de seca Rios Perenes, Intermitentes e Efêmeros Rios que só tem água no período de chuva, secam no verão

Bacia Hidrográfica

Qualidade da água de uma Bacia Hidrográfica Condições Naturais: Bacia preservada: a ocupação do solo, com matas e florestas A cobertura vegetal e a composição do solo tem grande influência na qualidade da água. Essa qualidade depende do contato da água, em escoamento ou infiltração, com as partículas, substâncias ou impurezas no solo. A incorporação de sólidos em suspensão (ex.: partículas de solo) ou dissolvidos (oriundos da dissolução de rochas), ocorre mesmo em Bacias Hidrográficas totalmente preservadas.

Bacia Hidrográfica

Qualidade da água de uma Bacia Hidrográfica Atividades antrópicas: A poluição das águas devido as atividades humanas aumentou vertiginosamente nos últimos 50 anos. Poluição: está associada ao uso que se faz da água, e 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 bacia, são difíceis de identificar e tratar

Alteração da qualidade das águas Etimologicamente, poluição significa sujar (do latim poluere); Os conceitos mais primitivos de poluição estariam associados à alteração da cor, transparência, sabor e odor das águas; Contaminação: refere-se à transmissão de substâncias ou microrganismos nocivos à saúde.

Poluição do ambiente aquático Dano aos recursos naturais; Risco à saúde humana; Impedimento para as atividades aquáticas incluindo pesca; Prejuízo aos usos e consequentemente à atividade econômica

Bacia Hidrográfica

Bacia Hidrográfica

Bacia Hidrográfica

Qualidade da água de uma Bacia Hidrográfica Existem vários elementos antrópicos que são introduzidos na bacia hidrográfica: Aumento da temperatura: as superfícies impermeáveis absorvem parte da energia solar, aumentando a temperatura ambiente e produzindo ilhas de calor na parte central das cidades, onde predomina o concreto e o asfalto, que, devido à sua cor, absorve mais energia solar do que as superfícies naturais. Aumento de sedimentos e material sólido: é extremamente significativo devido aos fatores: limpeza de terrenos para novos loteamentos, construção de ruas, avenidas e rodovias, etc.

Qualidade da água de uma Bacia Hidrográfica Agentes alteradores da qualidade e quantidade da água dos rios e lagos. Loteamento em construção; Matas e florestas; Matéria orgânica em decomposição; Disposição inadequada de resíduos sólidos (lixo); Partículas do solo; Mineração; Projetos de irrigação mal orientados – provoca erosão, lixiviação; Área urbana – esgotos e drenagem urbana; Distrito industrial – despejos, águas de resfriamento; despejos de indústrias alimentícias, matadouros, efluentes de lavagem de ETAs e efluentes de ETEs. Agricultura e pastagens – agrotóxicos e fertilizantes, estercos de pocilgas e estábulos, superlotação dos pastos com rebanhos.

Qualidade da água de uma Bacia Hidrográfica A qualidade da água varia: de local para local rio Negro x rio Solimões no tempo com a vazão e ocorrência de chuvas

Encontro das águas dos rios Negro e Solimões

Qualidade da água de uma Bacia Hidrográfica Controle da qualidade da água: tem melhor resultado quando considera a bacia hidrográfica como um todo, e não individualmente por agente poluidor. Ações podem ser de caráter: • Corretivo: eliminar ou reduzir uma carga poluidora existente. • Preventivo: tem o objetivo de evitar que o problema de poluição ocorra, devendo ser adotada antes do inicio da atividade. Por que fazer o controle da qualidade da água de uma bacia? Porque em contraposição a qualidade existente de uma água, tem-se a qualidade desejável para esta água. Qualidade existente de uma água: função do uso e da ocupação do solo na bacia hidrográfica. Qualidade desejável para uma água: função do uso previsto para a água.

Qualidade da água de uma Bacia Hidrográfica Estudo da qualidade da água é fundamental para: Se caracterizar as consequências de uma determinada atividade poluidora; Para estabelecer os meios para que se satisfaça determinado uso da água.

A importância da água para os seres vivos Água: constituinte inorgânico mais abundante na matéria viva e é um grande regulador do ambiente. É um elemento essencial a vida animal e vegetal Fonte: aguafontedevida.wordpress.com/ Recém nascidos → 90% da massa do corpo Animais aquáticos→ como as medusas chegam a 99%.

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. 27

Importância da água em nossa vida: Perdemos por dia em condições normais: Urina - 1,2 litro Transpiração - 0,6 litro Evacuação - 0,1 a 0,3 litros Respiração (durante a expiração) - 0,4 litro TOTAL (aproximadamente) - 2,5 litros Quanta água precisa repor por dia: Bebendo água - 1,5 litros. Ingerindo alimentos - 1,0 litro fonte: http://www.brasilescola.com/geografia/agua.htm

A importância da água para os seres vivos O homem tem necessidade de água de qualidade adequada e em quantidade suficiente para todas as necessidades, não só para a proteção de saúde, como também para o desenvolvimento econômico. Qualidade e quantidade da água estão extremamente relacionados.

Distribuição de água no planeta A Terra, Planeta Água, tem 75% da sua superfície coberta por água Apenas 0,6% pode ser utilizada mais facilmente para abastecimento publico. Desta pequena fração, apenas 1,5% apresenta-se na forma superficial, de extração mais fácil.

Distribuição de água no Brasil O Brasil detém 12% de toda a água doce superficial do Planeta 2,4% no resto do país 9,6% na região amazônica O Brasil possui 12 % da água doce disponível no mundo Atende 95% da população Atende 5% da população

Distribuição da Água Em termos globais a água disponível é muito superior ao total consumido pela população. No entanto a distribuição é extremamente desigual, ou seja, a água doce é distribuída de maneira bastante heterogênea no espaço e no tempo. Essa distribuição heterogênea no espaço pode ser observada pela existência dos desertos, caracterizados por baixa umidade, e das florestas tropicais, caracterizadas por alta umidade. Existe também a variabilidade temporal da precipitação em função das condições climáticas, que se alteram devido ao movimento de translação da terra. E ainda a evaporação potencial predomina sobre a precipitação. (EP=Máxima quantidade de água que pode evaporar de uma superfície com disponibilidade de água para a realização do processo)

Distribuição da Água Além da má distribuição e das perdas por evaporação, há degradação dos Recursos Hídricos decorrentes das ações antrópicas, tornando a água imprópria para o uso. A água é fundamental para a manutenção da vida e circula entre o meio físico e os seres vivos continuamente, em constante movimento, constituindo o ciclo hidrológico. Ciclo Hidrológico é um fenômeno global de circulação fechada da água entre a superfície terrestre e a atmosfera, impulsionado pela energia solar, mais precisamente, a diferença entre a radiação emitida pelo sol e a refletida pela atmosfera terrestre. O insumo básico, em termos hídricos, constitui-se pela precipitação pluviométrica.

Representação do Ciclo Hidrológico

O Ciclo Hidrológico Resumidamente, a atuação da radiação solar promove a evaporação da água do mar formando as nuvens de vapor de água que movem-se sobre áreas terrestres; A precipitação desta água contida nas nuvens ocorre sobre a terra como neve, granizo e chuva, iniciando assim a sua trajetória de volta ao mar.

Formas de Precipitação Neve - flocos de gelo; Saraiva - pedras de gelo arredondadas (diâmetro de 5mm); Granizo - pedras de gelo (diâmetro superior a 5mm); Orvalho - gotículas d'água; Geada - cristais de gelo formada no solo ou na superfície vegetal; Chuva - gotas de água que descem das nuvens para a superfície. Chuva Frontal – encontro de uma massa fria e seca com uma quente e úmida Chuvas Orográficas ou chuvas de relevo Chuva de convecção ou chuvas de verão

Precipitação É formada a partir dos seguintes estágios: Resfriamento do ar à proximidade da saturação; Condensação do vapor d’água na forma de gotículas; Aumento do tamanho das gotículas por colisão e aderência até que estejam grandes o suficiente para formar a precipitação. A água que se precipita sobre a hidrosfera → participa do ciclo curto. A água que se precipita sobre a litosfera → compõe o ciclo longo. Durante a precipitação a água pode evaporar diretamente para a atmosfera, ou ser capitada pelos vegetais ou animais. Os vegetais absorvem a água do solo pelas raízes e perdem pela transpiração. Os animais obtêm a água diretamente do meio físico ou através dos alimentos e a perdem por transpiração, respiração e excreção.

Escoamento Superficial A precipitação que atinge o solo tem 2 caminhos: • Escoar na superfície • Ou infiltrar-se no solo. A parcela que escoa superficialmente forma → córregos, rios e lagos. A quantidade de água que escoa depende dos seguintes fatores: • Intensidade da chuva; • Capacidade de infiltração do solo. A presença de cobertura vegetal é quem vai definir a proporção da água que se infiltra ou que escoa, porque a vegetação constitui uma barreira ao escoamento, além de tornar o solo mais poroso.

Infiltração A água subterrânea é responsável pela alimentação dos corpos d’água superficiais, principalmente nos períodos secos. A falta de infiltração da água no solo causa um escoamento superficial intenso, diminuindo a quantidade de água armazenada. Fatores que afetam a infiltração no solo: Tipo de solo Cobertura vegetal Umidade do solo antes da chuva Duração e intensidade da chuva Um solo coberto com vegetação, ou seja, com menor impermeabilização, advinda por exemplo da urbanização, é capaz de desempenhar importantes funções: Menos escoamento superficial → menos enchentes nos períodos chuvosos. Mais infiltração → maior alimentação dos rios nos períodos secos. Menos carreamento de partículas do solo para os cursos d’água → menos erosão.

Infiltração A água infiltrada também alimenta a vida das plantas superficiais; parte dela é absorvida pelas raízes dessas plantas e depois assimilada e transpirada a partir da superfície das folhas.

Evapotranspiração É a perda de água do solo por evaporação e a perda de água da planta por transpiração . Evaporação – transferência da água superficial, presente no solo, do estado líquido para o gasoso. Depende da temperatura e da umidade relativa do ar. Transpiração – as plantas retiram a água do solo pelas raízes. A água é transferida para as folhas e então evapora. Este mecanismo é importante considerando-se que em uma área coberta por vegetação, a superfície de exposição das folhas para a transpiração é bastante elevada.

Alterações da qualidade da água ao longo do ciclo hidrológico Ao longo do ciclo hidrológico, a água sofre alterações na sua qualidade. Como isso ocorre? Nas condições naturais, em razão das inter-relações dos componentes do meio ambiente; Nas condições antrópicas - os recursos hídricos são influenciados devido ao uso para suprimentos das demandas dos núcleos urbanos, das indústrias, da agricultura e das alterações do solo, urbano e rural. Quando há baixa densidade demográfica, ocupação rarefeita do solo e pouco desenvolvimento industrial, o uso da água não exige maiores cuidados quanto ao controle. Na medida em que o uso é mais intensivo, é necessário atenção para a proteção dos recursos hídricos, visando ao seu aproveitamento racional.

Impactos no Ciclo Hidrológico O desenvolvimento urbano altera a cobertura vegetal, provocando vários efeitos que modificam os componentes do ciclo hidrológico. Com a urbanização, a cobertura da bacia é alterada para pavimentos impermeáveis e são introduzidos condutos para escoamento pluvial, gerando alterações no referido ciclo como: Redução da infiltração do solo. Aumento do escoamento superficial. O impacto da urbanização é mais significativo, para precipitações de maior frequência, onde o efeito da infiltração é mais importante.

P O N T O S A D E S T A C A R Toda água da natureza contem impurezas devido à propriedade de solvente e a capacidade de transportar partículas. A qualidade da água é função do uso e da ocupação do solo na bacia hidrográfica. A água é a substância mais abundante dos seres vivos perfazendo 70% ou mais da maioria das formas de vida. O planeta Terra possui ¾ da superfície coberta por água, destes, 97,5% são salgadas e apenas 2,5% doce. Os rios e lagos, principais formas de abastecimento de água, correspondem a somente 0,6% da disponibilidade de água doce. A água presente no planeta encontra-se em constante movimento – ciclo hidrológico. Ao longo do ciclo hidrológico a água sofre alterações na sua qualidade, em razão das inter-relações dos componentes do meio ambiente.