Aula 8 Poluição e Contaminação Recursos Hidricos Curso: Engenharia Disciplina: Ciências do...

Aula 8

Poluição e Contaminação Recursos

Hidricos

Curso: EngenhariaDisciplina: Ciências do Ambiente (Eng. 4201)

Profa. Dra. Renata Medici Frayne Cubarenatafrayne@hotmail.com

Bibliografia consultada

Pg. 77 até 86 – Introdução à eng. Ambiental ( Benedito Braga)

Pg. 143 até 146 – Introdução à engenharia ambiental (Suetônio Mota)

USOS MÚLTIPLUS DA ÁGUA

Diluição de esgotos

Navegação

QUALIDADE DA ÁGUA

Qual a qualidade ideal da água?

Dependerá do uso que se dará a ela.

QUALIDADE DA ÁGUA - Exemplos

Condições e padrões de lançamento de efluentes (RESOLUÇÃO No 430, DE 13 DE MAIO DE 2011 - complementa e altera a Resolução no 357, de 17 de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente-CONAMA)

Qualidade da água para Consumo Humano (PORTARIA N.º 518, DE 25 DE MARÇO DE 2004)

QUALIDADE DA ÁGUA

Quais os poluentes presentes nos recursos hídricos

Depende do uso que se deu a ela.

Principais poluentes presentes na água

Calor

Sólidos

Poluentes orgânicos biodegradáveis

Poluentes orgânicos recalcitrantes ou refratários

Organismos patogênicos

Nutrientes

Principais poluentes presentes na água

Por serem diferentes podem ocasionar diferentes impactos tanto no ambiente quanto na saúde.

Calor - Principais fonteságuas de resfriamento;

despejos industriais;

Calor - Consequencias

aumento das reações químicas e biológicas, podendo ocorrer a elevação da ação tóxica de alguns elementos e compostos químicos;

Redução do teor de oxigênio dissolvido, com reflexos sobre a vida aquática aeróbia;

Calor - Consequencias

diminuição da viscosidade da água, ocasionando o afundamento de organismos aquáticos.

Sólidos – Principais fontes

Erosão do solo (escoamento superficial);

Esgotos domésticos;

Esgotos industriais;

Resíduos sólidos;

Mineração.

Sólidos – Classificação

Fonte Figura: Geociênc. (São Paulo) vol.29 no.4 São Paulo  2010

Sólidos – Classificação

Sólidos – Classificação

Sólidos – Composição

Sólidos voláteis - Geralmente material orgânico

... e alguns sais inorgânicos.

Sólidos fixos - Sais inorgânicos, estáveis à temperatura de calcinação (exemplo – areia)

Sólidos – Importância Saúde

Sólidos em suspensão – adsorção de compostos tóxicos e “abrigo” para microrganismos (patógenos) e problemas estéticos.

Sólidos dissolvidos - sais minerais, particularmente sulfato e cloreto conferem sabor às águas, efeito laxante (ou inverso),

Sólidos – Importância Ambiente

Sólidos em suspensão – conferem turbidez à água, ocasionando:

•Diminuição na transparência da água •Diminuição dos processos fotossíntéticos•Difilculdade para busca de alimentos

Sólidos sedimentáveis – Sólidos em suspensão que sedimentam devido à força da gravidade em período de tempo estabelecido.

• Deposição no fundo de rios e lagos • Podem reter bactérias e resíduos orgânicos no

fundo dos rios, promovendo decomposição anaeróbia.

POLUENTES ORGÂNICOS BIODEGRADÁVEIS

Poluentes Orgânicos Biodegradáveis – Composição

Proteínas

Carboidratos

Gorduras

Poluentes Orgânicos Biodegradáveis-

Esses compostos podem se apresentar na forma dissolvida ou em suspensão

Poluentes Orgânicos Biodegradáveis- Importância ambiental

Esses compostos no meio aquático e na presença de oxigênio são decompostos por

organismos aeróbios. Durante esse processo há o consumo de OD.

MO + O2 + bactérias CO2 + H2O + bactéria + energia

Se o consumo de oxigênio for mais intenso que a capacidade do meio em repô-lo, haverá seu esgotamento e a inviabilidade da existência de vida para peixes e outros

organismos que dependem do oxigênio para respirar.

Importância Ambiental

Fonte: Von Sperling.

Poluentes Orgânicos Biodegradáveis- Análise de Laboratório

DBO5,20 (DBO5)

Teste padrão Medida em 5 dias à temperatura de 20º C

Dia 0

Dia 5

OD = 7 mg/L

OD = 3 mg/L

DBO = 4mg/L

Poluentes orgânicos recalcitrantes ou refratários

Compostos orgânicos não biodegradáveis ou com taxa de biodegradação muito lenta

Maioria dos compostos orgânicos recalcitrantes tem sido criados por processos tecnológicos e dispostos há relativamente pouco tempo no

ambiente.

Detergentes, Defensivos agrícolas, Petróleo, Fármacos etc.

Você comeria?

Tarântulas (Camboja)Ovo com embrião (Filipinas)

Escorpiões (Tailândia) Cérebro de macaco (Peru)

Poluentes orgânicos recalcitrantes ou refratários

Assim é no ambiente ou durante processos de tratamento:

A digestão de uma substância depende não somente da possibilidade de ela fornecer energia

para os organismos, mas também da existência de organismos capazes de digeri-la

Poluentes orgânicos recalcitrantes ou refratários – Importância ambiental

O impacto produzido por esses compostos está associado, geralmente, à sua toxidade, e não ao

consumo de oxigênio utilizado para sua decomposição.

NUTRIENTES

Geralmente Nitrogênio e Fósforo

Nitrogênio fontes

Nitrogênio meio

aquático Natural

Atividades humanas e

animais

• Despejos domésticos• Industriais• Excrementos de animais • Fertilizantes

Compostos biológicosProteínasClorofila

Nitrogênio no ambiente

Nitrogênio atmosférico (N2)

Nitrogênio orgânico (proteínas e/ou uréia, dissolvido e em suspensão no corpo d’água)

Amônia (livre NH3 e ionizada – NH4+,)

Nitrito (NO2-) e

Nitrato (NO3-).

Nitrogênio importância ambiental

Organismos fotossintetizantes aquáticos

Organismos fotossintetizantes aquáticos

Organismos Fotossintetizantes aquáticos

Organismos Fotossintetizantes aquáticos

Importância para o meio ambiente

Base da cadeia alimentar

Fonte de gás oxigênio para atmosfera

Crescimento excessivo de algas

O enriquecimento com Nutrientes (P, N, C e outros) das águas conduz a uma proliferação exagerada da flora

aquática

Eutrofização

Crescimento excessivo de algas pode

prejudicar a fauna e flora

impedir a navegação.

Prejudicar o turismo

Prejudicar lazer

Algumas espécies de algas produzem toxinas que podem ser prejudiciais ao homem ou ao

ambiente.

Fonte: http://ambientes.ambientebrasil.com.br/agua/artigos_agua_doce/toxinas_de_algas%3A_riscos_%C3%A0_saude_publica.html

Maré Vermelha

Prejudicar o turismo

Dinoflagelados

Maré vermelha – algumas consequencias

i. 1962, na África do Sul, provocou a morte de mais de 100 toneladas de peixes devido ao entupimento de suas brânquias.

ii. Algumas espécies de algas são parasitas de peixes, alimentando-se de seus tecidos e provocando sérias lesões em seus corpos.

iii. Redução do oxigênio na água – sombreamento da água impede fotossíntese em zonas mais profundas ou morte de algas causa aumento de DBO.

Maré vermelhaiv. Liberação de toxinas

Os dinoflagelados podem produzir algumas toxinas que estão entre os mais poderosos venenos conhecidos.

O envenenamento pode ocorrer de forma direta, matando peixes e outros organismos marinhos, ou indireta.

Certos moluscos, como os mexilhões e as ostras, não são afetados diretamente pelas toxinas porém, bioacumulam as algas quando filtram a água do mar durante sua alimentação, e, consequentemente, intoxicar indiretamente animais que deles se alimentem, como pássaros, mamíferos marinhos e até o ser humano.

Etapas do Processo - Ambiente

Organismos fotossintetizantes aquáticos

Outras consequencias da presença de Nitrogênio

Organismos fotossintetizantes aquáticosNO2- é tóxico para as plantas superiores – limitado à

1mg/L (N-NO2-)

Consome OD por meio da nitrificação– exceto nitrato

Nitrificação - Organismos autotróficos

Organismos fotossintetizantes aquáticos

Contaminação com NH4+ representa contaminação

recente por esgoto doméstico e pode causar a mortandade de de várias espécies de peixes a concentrações maiores de 0,2 mg/L.

NO3- no corpo d’água é um indicador de poluição

antiga – limitado à 10mg/L (N-NNO3-)

Organismos fotossintetizantes aquáticosFósforo

O fósforo é um elemento de vital importância no crescimento e saúde de plantas e animais

Diversos são os mecanismos biológicos que utilizam fósforo - fotossíntese, a fermentação, o metabolismo

Encontrados como ortofosfato que podem ser encontrados sob diferentes espécies iônicas em função do pH do meio - PO4

3-, HPO42-, H2PO4

- e H3PO4.

Organismos fotossintetizantes aquáticosFósforo - Problemas

De forma direta o fósforo, por ser um nutriente, não traz problemas de ordem sanitária para a água.

Utilização crescente de detergentes de uso doméstico e industrial favorece muito o aumento das concentrações de fósforo nas águas contribuindo, de forma similar que o nitrogênio, para o processo de eutrofização.

Organismos fotossintetizantes aquáticos

Dica de estudo sobre o tema Nutrientes

Introdução à Engenharia Ambiental Benedito Braga et al. Pgs. 96-99

ORGANISMOS PATOGÊNICOS

São organismos que podem transmitir doenças ao homem.

Bactérias- Provocam infecções intestinais epidérmicas e endêmicas(febre tifóide, cólera, leptospirose etc);

Vírus- Provocam hepatites, infecções nos olhos etc;

Protozoários- Responsáveis pelas amebíases etc; Vermes- Esquistossomose e outras infecções.