CAPÍTULO 03 - O MEIO AQUÁTICO Prof. Cybelle Luiza Barbosa Musse – ENG/UCG

CAPÍTULO 03 - O MEIO AQUÁTICOCAPÍTULO 03 - O MEIO AQUÁTICO

Prof. Cybelle Luiza Barbosa Musse – ENG/UCG Prof. Cybelle Luiza Barbosa Musse – ENG/UCG

1 INTRODUÇÃO1 INTRODUÇÃO

A água encontra-se disponível sob várias formas;

Cobre 70% da superfície do Planeta;

Encontrada principalmente no estado líquido, constituindo um recurso natural renovável através do ciclo hidrológico;

A água disponível em relação a terra eqüivale em números fracionados à ¾;

1 INTRODUÇÃO (cont.)1 INTRODUÇÃO (cont.)Ela pode ser dividida em:

97,30% - Oceanos. Impróprias para consumo e irrigação;

2,34% Gelo. Só aproveitada por meio de lençóis subterrâneos muito difíceis de acessar;

0,36% Rios, lagos e pântanos;

1 INTRODUÇÃO (cont.)1 INTRODUÇÃO (cont.)0,36% A água disponível para consumo

humano pode ser fracionada da seguinte forma:

80% para agricultura;

15% para indústria;

5% para consumo humano;

1 INTRODUÇÃO (cont.)1 INTRODUÇÃO (cont.)

A água doce também se encontra em locais de difícil acesso;

Recurso renovável, mas limitado;

Distribuição da água é bastante heterogênea;

1 INTRODUÇÃO (cont.)1 INTRODUÇÃO (cont.)

1 INTRODUÇÃO (cont.)1 INTRODUÇÃO (cont.)

Ciclo do uso e estatísticas sobre o desperdício humano;

1 INTRODUÇÃO (cont.)1 INTRODUÇÃO (cont.)

Brasil possui de 12% a 14% dos Recursos Hídricos potáveis do mundo;

80% da água doce se encontra na região amazônica, mas abastece apenas 5% da população brasileira;

Os 20% restantes estão divididos pelo país, e abastecem 95% da população brasileira;

1 INTRODUÇÃO (cont.)1 INTRODUÇÃO (cont.)

1 INTRODUÇÃO (cont.)1 INTRODUÇÃO (cont.)

Degradação do solo – influencia diretamente na preservação dos Recursos Hídricos (desmatamento, urbanização, pavimentações, erosões);

Há duas formas de caracterização dos Recursos Hídricos: com relação à quantidade e à qualidade (estão intimamente relacionadas);

1 INTRODUÇÃO (cont.)1 INTRODUÇÃO (cont.)

Quantidade: escassez, estiagens e cheias;

Qualidade: contaminação dos mananciais impede o uso para o abastecimento humano;

Doenças devido aos organismos parasitas, de veiculação hídrica;

Constituem flagelo ao país, em virtude das condições inadequadas de higiene e a ignorância das populações;

1 INTRODUÇÃO (cont.)1 INTRODUÇÃO (cont.)

A análise dos dados de mortalidade e morbidade ausência de saneamento básico;

Estudos mostram que águas subterrâneas contaminadas, consumidas sem tratamento, foram responsáveis por grande parte das mortalidades e morbidades levantadas;

1 INTRODUÇÃO (cont.)1 INTRODUÇÃO (cont.)

“Conforme dados do BNDES e do Datasus, 65% das internações hospitalares de crianças com menos de 10 anos estão associadas à falta de saneamento básico; 20 crianças de zero a quatro anos morrem por dia no país, em decorrência da falta de saneamento básico, principalmente de esgoto sanitário. Uma criança de zero a quatro anos morre no Brasil a cada 72 minutos por falta de esgoto sanitário; 7,93% das crianças brasileiras nascem com baixo peso.”

2 2 Características Físicas da Água

Apresenta-se no estado líquido nas condições normais de temperatura e pressão;

Densidade Alta existe uma interface bem definida entre o meio aquático superficial e a atmosfera;

A densidade da água é 80% maior que a do ar;

2 2 Características Físicas da Água

Densidade varia de acordo com a temperatura e pressão e também em relação à concentração de sais dissolvidos;

Densidade do mar= 2X > que a densidade da água natural;

Calor específico: Bastante elevado libera/absorve grandes quantidades de calor à custa de variações de temperatura relativamente pequenas;

Viscosidade e Atrito: > viscosidade < Atrito entre água e a superfície do fitoplâncton;

Quanto menor a viscosidade < força de atrito velocidade de sedimentação aumentaafasta-se os fitoplâncton da zona iluminada reduz-se a fotossíntese;

Águas aquecidas são danosas ao sistema aquático;

2 2 Características Físicas da Água

Cor e Turbidez: Penetração de luz (fotossíntese);

Causam turbidez sólidos dissolvidos e suspensos como : minerais, algas;

Problemas no tratamento das águas de abastecimento;

2 2 Características Físicas da Água

Tensão Superficial: Película originada pela tensão superficial a qual constitui o habitat de muitas espécies nessa superfície;

Presença de detergente pode enfraquecer essa película;

Formação das praias.

2 2 Características Físicas da Água

Solvente Universal dissolve grande número de substâncias orgânicas ou inorgânicas nos Estados Sólido, Líquido ou Gasoso;

Presença de gases dissolvidos: oxigênio, dióxido de carbono;

Presença de sais dissolvidos fundamental para constituição das cadeias alimentares do meio aquático (nutrientes para organismos autótrofos - P e N);

3 3 Características Químicas da Água

Principais elementos: P, N e C;

O aumento de fósforo pode gerar o processo de eutrofização (proliferação exagerada de algas);

pH: mede a alcalinidade relativa de uma determinada solução:

pH=7 – Neutro;pH>7 – Alcalino (básico);pH<7 – Ácido;

3 3 Características Químicas da Água

Condições físicas e químicas apropriadas no meio aquático Cadeia alimentar equilibrada (produtores, consumidores, decompositores);

Organismos aquáticos são importantes para alimentação do homem;

Organismos aquáticos: vírus, bactérias, fungos, algas, macrófitas, protozoários, vermes, moluscos, peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos;

4 4 Características Biológicas da Água

Outra classificação dos organismos aquáticos em relação a região em que vivem:

Suspensão Plâncton: Fitoplâncton; Zooplâncton;

Leitos dos corpos d’água: Bentônicos;

4 4 Características Biológicas da Água

Abastecimento Urbano

Uso mais nobre e prioritário o homem depende deste recurso;

A água para abastecimento doméstico deve apresentar características sanitárias e toxicológicas adequadas;

Deve estar isenta de organismos patogênicos;

5 Usos da Água5 Usos da Água

Abastecimento Urbano

A água potável é aquela que não causa danos à saúde nem prejuízo aos sentidos;

Incolor, inodora, atende ao consumo e ao uso;

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Abastecimento Industrial

Usada como solvente em lavagens e processos de resfriamento;

Cada uso específico apresenta requisitos particulares dos padrões da água;

5 Usos da Água5 Usos da Água

Irrigação

A qualidade da água depende do tipo de cultura a ser irrigada;

Controle de teor de sais presentes na água empregada na irrigação (excesso pode afetar a atividade osmótica das plantas);

A irrigação representa o uso mais intenso dos recursos hídricos;

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Irrigação

Contaminação da água fertilizantes sintéticos e defensivos agrícolas;

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Geração de Energia Elétrica

Usada para fins energéticos por meio de geração de vapor d’água nas usinas termoelétricas ou pelo aproveitamento de energia potencial da água nas usinas hidrelétricas;

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Geração de Energia Elétrica

Podem introduzir uma série de impactos ambientais no meio aquático:

despejar calor nos corpos d’água;

criação da barragem cria desnível entre as superfícies;

Rio a montante torna-se um lago altera a velocidade de escoamento, turbulências e o ecossistema aquático;

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Navegação

Transporte de carga e passageiros por via fluvial, lacustre e marinha;

A água existente no meio deve estar ausente de produtos que prejudiquem os cascos e condutos de refrigeração das embarcações;

5 Usos da Água5 Usos da Água

Navegação

A navegação pode perturbar o meio ambiente ao despejar substâncias poluidoras das embarcações no meio aquático;

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Diluição de Despejos

Os corpos d’água podem ser utilizados para transportar e diluir despejos neles lançados;

Processo da autodepuração dos corpos d’água;

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Preservação da Flora e da Fauna

Devem-se garantir a existência de concentrações mínimas de oxigênio dissolvido e de sais nutrientes na água;

5 Usos da Água5 Usos da Água

Aquicultura

A criação de organismos aquáticos de interesse para o homem requer padrões de qualidade da água praticamente idênticos aos necessários para a preservação da flora e da fauna;

5 Usos da Água5 Usos da Água

Recreação

Várias alternativas de recreação para o homem (atividades náuticas, esportes, pescas, navegação, natação);

A água não deve apresentar organismos patogênicos e substâncias tóxicas;

Valor econômico bastante expressivo ligado ao aspecto estético da água;

5 Usos da Água5 Usos da Água

Usos Diversos da Água e Conflitos

Os recursos podem ser utilizados de diversas maneiras, atendendo a várias necessidades simultaneamente;

Podem surgir conflitos com relação à utilização dos recursos hídricos;

5 Usos da Água5 Usos da Água

Usos Diversos da Água e Conflitos

Despejos humanos, industriais e agrícolas degradam a qualidade das águas, afetando outros usos como o abastecimento humano, industrial, irrigação e a preservação do meio ambiente e recreação;

5 Usos da Água5 Usos da Água

Usos Diversos da Água e Conflitos

Necessidade de ajustar a variação temporal da oferta natural de água à sua demanda pode levar à necessidade da criação de um reservatório;

5 Usos da Água5 Usos da Água

Usos Diversos da Água e Conflitos

Usos consuntivos – uso em que o recurso hídrico não retorna ao corpo d’água em que foi retirado (irrigação, abastecimento industrial) conflitam com quaisquer outros usos.

5 Usos da Água5 Usos da Água

Poluição das águas é a alteração das características das águas por quaisquer ações ou interferências, sejam elas naturais ou provocadas pelo homem;

A poluição das águas está ligada a:

Padrões estéticos e econômicos: características físicas e químicas;

Padrões Sanitários: características biológicas (condições sanitárias);

6 Alteração da Qualidade das Águas6 Alteração da Qualidade das Águas

Conceitos Poluição x Contaminação:

Contaminação transmissão de substâncias ou microorganismos nocivos à saúde pela água (não implica necessariamente em desequilíbrio ecológico);

Poluição: não implica necessariamente em riscos de consumo para o homem (calor excessivo);

6 Alteração da Qualidade das Águas6 Alteração da Qualidade das Águas

Poluição apresenta-se de duas formas:

Pontuallançamentos individualizados

Difusa: ocorre ao longo das margens dos rios

6 Alteração da Qualidade das Águas6 Alteração da Qualidade das Águas

Principais Poluentes Aquáticos:

1)Poluentes Orgânicos Biodegradáveis: matéria orgânica degradada pelos organismos decompositores;

Com oxigênio dissolvido no meio decomposição Aeróbia;

Sem oxigênio dissolvido no meio decomposição Anaeróbia;

6 Alteração da Qualidade das Águas6 Alteração da Qualidade das Águas

Principais Poluentes Aquáticos:

“Decomposição Aeróbia” Bactérias que usam o oxigênio dissolvido na água. O processo de que participam na decomposição do esgoto é denominado “decomposição aeróbia” ou oxidação. Não produz maus odores ou outra espécie de incomodo estético.

6 Alteração da Qualidade das Águas6 Alteração da Qualidade das Águas

Principais Poluentes Aquáticos:

Decomposição Anaeróbia Outras bactérias subsidem na ausência de oxigênio e obtém alimento a partir de composto orgânico ou inorgânico, que perdem o oxigênio de suas moléculas na sua decomposição. Esses organismos são chamados de bactérias anaeróbias e o processo de que participam é chamado “decomposição anaeróbia” ou putrefação.

6 Alteração da Qualidade das Águas6 Alteração da Qualidade das Águas

Auto depuração dos corpos d’água

Ao equilíbrio natural e contínuo dos recursos hídricos existentes na biosfera, alterados sistematicamente por lançamentos de despejos de toda natureza, denominamos autodepuração;

Todo o recurso d’água possui uma capacidade própria de autodepuração;

6 Alteração da Qualidade das Águas6 Alteração da Qualidade das Águas

6 Alteração da Qualidade das Águas6 Alteração da Qualidade das Águas

FOTOSSÍNTESE

CORREDEIRAS E CACHOEIRAS

DECOMPOSIÇÃO AERÓBIA

o2 o2

DECOMPOSIÇÃO ANAERÓBIA

6 Alteração da Qualidade das Águas6 Alteração da Qualidade das Águas

Auto depuração dos corpos d’água

A decomposição do material orgânico se efetiva quando se desenvolve a oxidação ambiente aeróbio e anaeróbio;

Processo: lançamento excessivo de carga orgânica

no curso d’água oxidação da matéria orgânica

cresce o consumo de oxigênio dissolvido na água aumenta.

O equilíbrio é obtido, entre a desoxigenação (perda) e reaeração (ganho) à medida que se estabiliza a matéria orgânica.

6 Alteração da Qualidade das Águas6 Alteração da Qualidade das Águas

6 Alteração da Qualidade das Águas6 Alteração da Qualidade das Águas

Aeração

6 Alteração da Qualidade das Águas6 Alteração da Qualidade das Águas

Principais Poluentes Aquáticos:

2)Poluentes Orgânicos Recalcitrantes Compostos Orgânicos não degradáveis ou com taxa de biodegradação muito lenta;

Defensivos Agrícolas;

Detergentes Sintéticos;

Petróleo;

6 Alteração da Qualidade das Águas6 Alteração da Qualidade das Águas

Principais Poluentes Aquáticos:

3)Metais

Solubilizados pela água, geraram danos em função da quant. ingerida (toxicidade, potenciais cancerígenos, mutagênicos ou tetragênicos);

Despejados através de atividades industriais, agrícolas e de mineração;

Concentrações diminutas complicações aos organismos aquáticos e ao homem;

6 Alteração da Qualidade das Águas6 Alteração da Qualidade das Águas

Principais Poluentes Aquáticos:

4)Nutrientes

Excesso de nutrientes crescimento excessivo de alguns organismos aquáticos prejuízo a determinados recursos hídricos;

Nutrientes: N, P eutrofização;

Contribuição através da erosão dos solos, fertilização dos campos, decomposição natural de matéria orgânica;

6 Alteração da Qualidade das Águas6 Alteração da Qualidade das Águas

Principais Poluentes Aquáticos:

5)Organismos Patogênicos

Água tida como veiculação hídrica de patogênicos;

Enorme o número de pessoas afetadas por falta de saneamento;

Classes de organismos patogênicos: bactérias, vírus, protozoários e helmintos;

6 Alteração da Qualidade das Águas6 Alteração da Qualidade das Águas

Principais Poluentes Aquáticos:

6)Sólidos Suspensos

Sólidos suspensos aumentam a turbidez da água diminuem a transparênciadiminuem a fotossíntese desequilíbrio na cadeia alimentar;

Sedimentos podem carregar pesticidas e outros tóxicos que podem se depositar no fundo dos rios e lagos prejudicam a espécies aquáticas desta região (bentônicas);

6 Alteração da Qualidade das Águas6 Alteração da Qualidade das Águas

Principais Poluentes Aquáticos:

7) Calor

Temperaturas elevadas afetam as características físicas, químicas e biológicas:

Solubilidade de gases;

Taxa de sedimentação dos fitoplânctons;

Tensão superficial;

Metabolismos dos organismos aquáticos;

6 Alteração da Qualidade das Águas6 Alteração da Qualidade das Águas

Principais Poluentes Aquáticos:

7) Radioatividade

Existente naturalmente no meio aquático presença de substâncias radioativas da superfície; (exposição prolongadacâncer).

6 Alteração da Qualidade das Águas6 Alteração da Qualidade das Águas

Indicadores físicos: Cor, turbidez, sabor e Odor;

Indicadores químicos: Salinidade, Dureza, Alcalinidade, Corrosividade, Ferro e manganês, Flúor, Cloro, Fenóis, Detergentes, Agrotóxicos, Radiotaivaidade;

Indicadores biológicos: Algas, Microorganismos patogênicos;

CONAMA: Resolução 357/2005 e 396/2008

Ministério da Saúde: resolução 518 de 25 de março de 2004;

7 7 Parâmetros Indicadores da Qualidade da Água

ETE’sseparação de sólidos e líquidos; (grades, caixa de areia, aeração, decantação primária, decantação secundária, disposição final de lodo);

ETA’s ETE + floculação, desinfecção; reservação

8 8 Formas de Tratamento

Reuso indireto não planejado da água: água é descarregada no meio ambiente e utilizada a jusante; a mesma está sujeita às ações naturais da autodepuração;

Reuso indireto planejado da água: os efluentes depois de tratados são descarregados de forma planejada nos corpos de águas superficiais ou subterrâneas;

9 9 Reuso da Água

Reuso direto planejado das águas: ocorre quando os efluentes, após tratados, são encaminhados diretamente de seu ponto de descarga até o local do reuso;

Reciclagem de água: é o reuso interno da água, antes de sua descarga em um sistema geral de tratamento ou outro local de disposição.

9 9 Reuso da Água

Reuso ResponsávelReuso Responsável

Reuso ResponsávelReuso Responsável

MAR DE ARALMAR DE ARAL

MAR DE ARALMAR DE ARAL

MAR DE ARALMAR DE ARAL

MAR DE ARALMAR DE ARAL

MAR DE ARALMAR DE ARAL

RIO TIETÊRIO TIETÊ

RIO TIETÊRIO TIETÊ

RIO TIETÊRIO TIETÊ

RIO MEIA PONTERIO MEIA PONTE

RIO MEIA PONTERIO MEIA PONTE