Parte IIPOLUIÇÃO

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TÓPICOS ABORDADOS NA PARTE II

1. POLUIÇÃO DO MEIO AQUÁTICO

2. POLUIÇÃO DO MEIO ATMOSFÉRICO

3. POLUIÇÃO DO MEIO TERRESTRE

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

USOS MÚLTIPLOS DOS RECURSOS HÍDRICOS

Abastecimento humanoAbastecimento industrialIrrigaçãoRecreação (contato primário ou secundário)EstéticoPastoril (dessedentação de animais)Preservação da flora e faunaTransporteGeração de energia elétricaDiluição e afastamento de despejos

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

USOS MÚLTIPLOS DOS RECURSOS HÍDRICOS

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

USOS MÚLTIPLOS DOS RECURSOS HÍDRICOS

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

QUALIDADE DA ÁGUA

Conceito de Pureza da Água

Água pura Conceito QuímicoConceito Sanitário

De modo geral a água contém impurezas, as quais podem estar presentes em maior ou menor quantidade, dependendo da sua procedência e dos usos que se faz da mesma.

Evolução do Conceito de Qualidade da Água

Quantitativo Epidemiológico Água como meio ecológico Chuva ácida, relação água/solo (fertilizantes, agroquímicos)

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA

Questão: Como caracterizar qualitativamente á água?

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA

Características:

Físicas

Químicas

Biológicas

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA

Características Físicas

Cor (substâncias em solução)

Turbidez (materiais em suspensão)

Sabor e odor (compostos químicos, matéria orgânica em decomposição, algas)

Temperatura

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA

Características Químicas

Matéria orgânica

Nutrientes (Ex. Nitrogênio, Fósforo, Enxofre)

Micronutrientes e metais traços

Compostos orgânicos sintéticos

Conteúdo radioativo

Solventes

Oxigênio dissolvido (14,6 mg/l a 0C; 7,6 mg/l a 30C)

Gases dissolvidos

Como avaliar?

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Avaliação do Conteúdo Orgânico em Águas Principais parâmetros: Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)

Demanda Química de Oxigênio (DQO)

Carbono Orgânico Total (COT)

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA

Características Biológicas

Indicadores de contaminação fecal. Detecção de agentes patógenos extremamente difícil em razão das baixas concentrações. Viabilização Organismos indicadores de contaminação fecal (COLIFORMES).

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

PADRÕES DE QUALIDADE DA ÁGUA

Para cada uso da água são exigidos limites máximos de impurezas que a

mesma pode conter estabelecidos por organismos oficiais (padrões de

qualidade).

 

Padrões de potabilidade condições que a água deve satisfazer para ser

utilizada pelo homem após passar por sistema de tratamento.

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

PADRÕES DE QUALIDADE DA ÁGUA

QUESTÃO: COMO ESTABELECER OS PADRÕES DE QUELIDADE DA ÁGUA?

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

PADRÕES DE QUALIDADE DA ÁGUA

Resolução CONAMA nº 357 de 17/03/2005: Águas doces Salinidade 0,5 g/lÁguas salobras 0,5 < Salinidade < 30 g/lÁguas salinas Salinidade 30 g/l São classificadas, segundo seus usos preponderantes, em nove classes, as águas doces, salobras e salinas do Território Nacional. A cada classe corresponde uma determinada qualidade a ser mantida no corpo d’água.

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

PADRÕES DE QUALIDADE DA ÁGUA Classificação das águas doces: Classe EspecialAbastecimento sem tratamento ou com simples desinfecçãoPreservação das comunidades aquáticas Classe 1Abastecimento após tratamento simplificadoProteção das comunidades aquáticasRecreação de contato primárioIrrigação de hortaliças (consumidas cruas)Aquicultura Classe 2Abastecimento após tratamento convencionalProteção das comunidades aquáticasRecreação de contato primárioIrrigação de hortaliças e plantas frutíferasAquicultura

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

PADRÕES DE QUALIDADE DA ÁGUA

Classificação das águas doces: Classe 3Abastecimento após tratamento convencionalIrrigação de culturas arbóreas, cerealíferas, forrageirasdessedentação de animais Classe 4NavegaçãoHarmonia paisagísticaUsos menos exigentes

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

PADRÕES DE QUALIDADE DA ÁGUA

Padrões de Lançamento de Efluentes nos Corpos D’água Estabelecidos também pela Resolução CONAMA nº357 de 17/03/2005.

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

PADRÕES DE QUALIDADE DA ÁGUA

Padrões de potabilidade Definidos na Portaria nº 518 de 25/03/2004 do Ministério da Saúde. Toda água destinada ao consumo humano deve obedecer ao padrão de potabilidade. Na Portaria Estabelecidos limites máximos permitidos para dezenas de parâmetros que precisam ser respeitados em toda água para consumo humano.

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

POLUIÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS

QUESTÃO: O QUE SE ENTENDE POR POLUIÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS?

Coulson e Forbes “Adição de qualquer coisa à água que altere suas qualidades naturais de tal modo que o vizinho a jusante não receba, em condições naturais, as águas que lhe são transmitidas”.

Klein “Qualquer ato que cause ou induza características indesejáveis em qualquer curso d’água e afete, de maneira nociva, qualquer uso ou usos que normalmente se possa fazer do líquido”.

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

POLUIÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS Conceito de poluição (Lei no 6938 de 31 de agosto de 1981): 

“Degradação da qualidade ambiental resultante de atividades que direta ou

indiretamente:

(a) prejudiquem a saúde, a segurança e o bem estar da população

(b) criem condições adversas às atividades sociais e econômicas

(c) afetem desfavoravelmente a biota

(d) afetem as condições estéticas ou sanitárias do meio ambiente

(e) lancem matérias ou energia em desacordo com os padrões ambientais estabelecidos.

CONTAMINAÇÃO Caso particular da poluição

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

FONTES DE POLUIÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS

Origem natural (decomposição de vegetais, erosão das margens, salinização)

Esgotos domésticos Esgotos industriais Águas de escoamento superficial Origem agropastoril (excrementos de animais, pesticidas, fertilizantes) Águas de drenagem de minas Resíduos sólidos

QUESTÃO: QUAIS AS PRINCIPAIS FONTES DE POLUIÇÃO DOS RH?

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Poluição física Cor e Turbidez 

Dificuldade de penetração da luz solar essencial às reações de fotossíntese.

Soterramento de pequenos animais, plantas ou ovos de peixes, destruindo-os por

asfixia.

Obstrução de órgãos respiratórios dos peixes e outros animais aquáticos.

Sedimentação de sólidos assoreamento

Sedimentação de sólidos orgânicos mau odor e consumo de oxigênio.

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Poluição física Temperatura (Poluição Térmica) Principais efeitos da elevação da temperatura em cursos d’água: 

Redução na concentração de oxigênio dissolvido

Aumento da ação tóxica de muitos compostos

Coagulação de proteínas

Proliferação de parasitas

Sensibilidade dos peixes às variações bruscas na temperatura ( 6C)

Diminuição da viscosidade da água.

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Poluição físico-química Alterações no pH da água pH entre 5 e 9 / Ideal 6 a 8,5 O decréscimo do PH pode causar:

Destruição da vida aquática (pH < 4)

Corrosão de canalizações e barcos ( pH < 6)

Danos às plantas por dissolução de Fe, Al e Mg

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Poluição físico-química Alterações na tensão superficial da água Introdução de substâncias tensoativas Causa afundamento de organismos aquáticos além de afetar locomoção.

Radioatividade

Transmissão ao homem principalmente de forma indireta Radioisótopos podem ser concentrados em certos tipos de organismos mais resistentes (peixes).

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Poluição química Poluição orgânica Efeito direto Toxicidade

Álcoois e ácidos

Detergentes sintéticos

Antibióticos

Produtos de destilação de petróleo

Inseticidas e herbicidas orgânicos

Cianetos resíduos de fecularia de mandioca possuem ácido cianídrico livre.

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Poluição química

 

Poluição orgânica

 

Efeito indireto Redução do OD pela atividade de microrganismos aeróbios que

utilizam matéria orgânica como fonte de alimentos.

 

Ex.: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energia

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Processo de autodepuração dos corpos d’água Processo pode ser dividido em duas etapas: Etapa 1 - Decomposição Etapa 2 - Re-aeração (recuperação da concentração de OD)

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS Modelação Matemática da Autodepuração Balanço do oxigênio dissolvido Balanço de OD no corpo d’água Ponto de partida para o modelo

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Consumo de oxigênio no corpo d’água Oxidação da matéria orgânica (respiração)

Mat. Orgânica + O2 + micr. CO2 + H2O + micr. + energia Demanda bentônica (lodo de fundo) Degradação anaeróbia (sem consumo de OD) e aeróbia. Nitrificação (Oxidação do N-amoniacal) - Demanda nitrogenada

célulasnovasH4OH2NO2O3NH2 22smosmicrorgani

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célulasnovasNO2ONO2 3smosmicrorgani

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Aporte de oxigênio ao corpo d’água Reaeração atmosférica Fenômeno físico - difusão molecular e turbulenta. Fotossíntese

CO2 + H2O + energia luminosa matéria orgânica + O2

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Modelo matemático simplificado para a autodepuração Modelo de Streeter e Phelps (1925) Simplificações: 1. São considerados apenas duas componentes no balanço de OD oxidação da matéria orgânica (respiração) e reaeração atmosférica. 2. Hidrodinâmica do corpo d’água escoamento tipo pistão 3. Consumo e aporte de OD Cinética de primeira ordem

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Modelo matemático simplificado para a autodepuração Modelo de Streeter e Phelps (1925)

t.ke.D

t.ke

tkekk

L.kCC

2o

2.

1

12

o1S

k1 Coeficiente de desoxigenaçãok2 Coeficiente de reaeraçãoLo Concentração de mat. orgânica ou DBO remanescente em t=0.Do Déficit de oxigênio dissolvido na água em t = 0CS Concentração de OD na saturaçãot tempo

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Poluição química

•Poluição mineral e eutrofização

 

Metais - formação de compostos complexos com o protoplasma

- coagulação de proteínas intracelulares.

Metais pesados efeito cumulativo em organismos.

Eutrofização enriquecimento natural das águas com nutrientes (N e P).

Aceleração da eutrofização pela atividade humana (eutrofização cultural).

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Poluição química

•Poluição mineral e eutrofização

Efeitos da eutrofização:

Aumento da atividade de piscicultura

Proliferação excessiva de algas e plantas aquáticas

interfere no uso recreativo

causa odores e sabores

provoca consumo de OD

dificulta penetração da luz

 Fontes: natural (20%) e antropogênica (80%).

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Doenças transmitidas pela água ao homem por microrganismos patogênicos de origem fecal: - Veiculadas por ingestão: - febre tifóide e paratifóide

- cólera- disenteria bacilar- disenteria amebiana- hepatite infecciosa- poliomielite

 - Veiculadas por contato: - esquistossomose

- infecções das vias respiratórias e olhos- doenças de pele

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

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II.1 – POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

INDICADORES BIOLÓGICOS DE POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Presença de microrganismos patogênicos indicam lançamento de esgotos de origem doméstica.

Algas eutrofização Vegetação superior eutrofização Larvas de insetos águas poluídas estagnadas (malária e febre amarela).