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Análise de Água e EsgotosAnálise de Água e Esgotos
Prof. Elaine Almeidaelaineaumeida@gmail.com
8740-4052Material cedido pela prof.
Daniel Júnior
Introdução
Água pura, existe?
IntroduçãoÁgua pura, no sentido rigoroso do termo não existe.
Por quê?
O exemplo do FLUOR
Introdução
Introdução
Devido as propriedades de solvente e
Por que toda água da natureza contem impurezas?
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
Representação de uma Bacia Hidrográfica
Sub-bacia
Rios Perenes, Intermitentes e Efêmeros
Unidade de Gestão dos Recursos Hídricos
Divisor de águas (topográfico)
só existem durantes alguns dias após uma precipitação
Tem água em época
de chuva e de seca
Rios que só tem água no período de chuva,
secam no verão
Bacia Hidrográfica
Condições Naturais:
Qualidade da água de uma Bacia Hidrográfica
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
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 partirde indústrias e de estaçõesde tratamento de esgoto
São bem localizadas, fáceisde 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
Qualidade da água de uma Bacia Hidrográfica
Atividades antrópicas:
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.
•Matas e florestas;
•Matéria orgânica em decomposição;Partículas do solo;
Distrito industrial – despejos, águas de resfriamento; despejos de indústrias alimentícias, matadouros, efluentes de lavagem de ETAs e efluentes de ETEs.
Loteamento em construção;
• Área urbana – esgotos e drenagem urbana;
•Agricultura e pastagens – agrotóxicos e fertilizantes, estercos de pocilgas e estábulos, superlotação dos pastos com rebanhos.
Mineração;
Disposição inadequada de resíduos sólidos (lixo);
• Projetos de irrigação mal orientados – provoca erosão, lixiviação;
A qualidade da água varia:
de local para local
rio Negro x rio Solimões
no tempo
com a vazão e ocorrência de chuvas
Qualidade da água de uma Bacia Hidrográfica
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 vivosÁgua: 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 corpoAnimais 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 águaSede, pulso acelerado, fraqueza
Perda de 6% a 10% de águaDor de cabeça, fala confusa, visão turva
Perda de 11% a 12% de águaDelírio, língua inchada, morte
Uma pessoa pode suportar até 50 dias sem comer, mas apenas 4 dias sem beber água.
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 BrasilO Brasil detém 12% de toda a água doce superficial do Planeta
2,4% no resto do país9,6% na região amazônica
O Brasil possui 12 % da águadoce disponível no mundo
Atende 95% da populaçãoAtende 5% da população
• 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
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.
O Ciclo Hidrológico
Representação do 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.
O Ciclo Hidrológico
Formas de Precipitação
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
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.
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.
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.
Escoamento SuperficialA 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 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
A água subterrânea é responsável pela alimentação dos corpos d’água superficiais, principalmente nos períodos secos.
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.
• 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.
Infiltração
Evapotranspiração
Evaporação – transferência da água superficial, presente no solo, do estado líquido para o gasoso. Depende da temperatura e da umidade relativa do ar.
É a perda de água do solo por evaporação e a perda de água da planta por transpiração .
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.
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