Qualidade da Água e Tratamento da Água

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1 Notas do Professor Qualidade da Água e Tratamento da Água Pergunta em foco Quais são os principais processos para o tratamento de água poluída? Ferramentas e materiais Seis garrafas de plástico transparentes de 2 litros Fita adesiva transparente Tesoura ou outra ferramenta cortante Água Aromatizante sabor baunilha Duas pitadas de terra Óleo de cozinha Corante alimentício Dois palitos pequenos para mexer Silte, argila ou areia bem fina Fita crepe Marcador permanente Dois filtros de café Dois elásticos de borracha Areia limpa Cascalho pequeno limpo Alume (sulfato de alumínio potássico) disponível na forma de tempero culinário Caderno Peróxido de hidrogênio (opcional) Obs.: É melhor usar óculos de proteção ao manusear os líquidos para esta atividade. Principais ideias e informações básicas A qualidade de uma fonte de água é afetada pela área de terra sobre a qual a água flui e pelas substâncias através das quais ela flui. Tanto a água de superfície quanto a água subterrânea podem ser poluídas por impurezas. A água de superfície em geral contém uma variedade maior de impurezas originadas de uma variedade maior de fontes. A água subterrânea poluída pode conter menos tipos de impurezas, mas pode haver uma quantidade maior de cada contaminante do que em uma fonte típica de água de superfície. Os poluentes mais comuns geralmente se encaixam em uma de duas categorias. Poluentes orgânicos, que incluem esgoto, resíduos de animais e micro-

2 Notas do Professor: Qualidade da Água e Tratamento da Água Pág. 2 de 5 organismos causadores de doenças. Poluentes não orgânicos, que incluem nutrientes de fertilizantes, produtos químicos industriais e comerciais, pesticidas agrícolas, resíduos de mineração, descargas de edifícios e outras estruturas, calor residual e resíduos radioativos. O objetivo do tratamento de água é produzir uma água que seja segura para beber e não tenha sabor, cheiro ou aspecto desagradáveis. Geralmente, a água para consumo é tratada em uma usina de tratamento. A água servida (esgoto) é tratada em usinas de tratamento de esgoto. A água tratada nesta atividade não se destina ao consumo. O tratamento de água envolve uma série de etapas. Os métodos aplicados dependem da fonte de água local e das necessidades de tratamento. O tratamento primário envolve assentamento e talvez o uso de cloro. O tratamento secundário envolve filtragem e oxidação por micro-organismos, e resulta em uma água de qualidade muito melhor. Em alguns lugares usa-se o tratamento terciário, com floculação (formação de pedaços maiores a partir de partículas pequenas), desinfecção e uso de aditivos específicos para remover compostos indesejáveis em excesso de ferro, manganês, etc. Dicas do procedimento Recomendamos o uso de óculos de proteção para qualquer atividade na qual os alunos manipulem líquidos. Nos passos 5 a 7, os alunos constroem seus sistemas de filtragem. Bata a areia levemente, mas com firmeza, para que ela desça. Ela vai se acomodar um pouco mais quando a água começar a fluir. Se não for possível encontrar areia e cascalho limpos, você pode usar o que estiver disponível e limpar os filtros passando água por eles até que ela saia limpa. O tempo necessário para a limpeza varia de alguns minutos a várias horas, dependendo da condição da areia e do cascalho. No passo 8, os alunos adicionam alume à água do recipiente 1. Confira se eles mexeram bem a água por vários minutos até que tudo se acomode. Essa também é uma boa oportunidade para discutir o conceito da amostra experimental (com o alume) e da amostra de controle (sem o alume). No passo 9, reforce para os alunos que eles devem despejar apenas o líquido nos filtros, deixando quaisquer sedimentos nos recipientes originais. No passo 11, a gota opcional de peróxido de hidrogênio pode representar um tratamento químico para matar organismos nocivos. Às vezes, ela também deixa a amostra de água um pouco mais clara. Não se esqueça de revisar os procedimentos para descarte da água tratada e não tratada depois que os alunos terminarem a atividade.

3 Notas do Professor: Qualidade da Água e Tratamento da Água Pág. 3 de 5 Discussão 1. Descreva como a água é purificada na natureza. A purificação natural da água envolve evaporação e condensação, que separam a água de substâncias dissolvidas nela. Bactérias transformam contaminantes orgânicos dissolvidos em compostos simples e inofensivos. Areia e cascalho encontrados na natureza podem filtrar materiais suspensos que deixam a água turva. 2. Quais são alguns dos riscos do esgoto doméstico para a saúde? Os resíduos humanos do esgoto não são particularmente nocivos por si sós; contudo, os micro-organismos causadores de doenças normalmente encontrados no esgoto são nocivos à saúde. Muitas doenças, como cólera e febre tifoide, são causadas pelo contato com o esgoto. Essas doenças são muito menos comuns nos países desenvolvidos do que em áreas do mundo onde as pessoas são expostas a esgoto não tratado. Bactérias coliformes, um tipo comum de bactéria que vive no trato intestinal de animais de sangue quente (incluindo seres humanos), geralmente não são nocivas. Contudo, sua presença em fontes de água normalmente é usada como um sinal de contaminação por esgoto. Avaliação Descreva, em suas próprias palavras, como os poluentes podem ser removidos da água poluída. (A descrição dos alunos deve incluir o papel de tratamentos químicos e físicos e informações baseadas nas observações da atividade.) Extensões e pesquisa mais aprofundada Para a atividade, os alunos tratam amostras simuladas de água não tratada. Se julgar apropriado, peça aos alunos para coletar amostras de água de um lago, rio ou córrego local. Se os alunos coletarem amostras de água, certifique-se de que eles obedeçam as seguintes precauções de segurança: o Informe a um adulto para onde você está indo e a que horas deve voltar. o Vá para o local em grupo. o Colete amostras apenas da margem não entre na corrente de água. o Coloque as amostras em recipientes com tampas seguras e bem apertadas. o Rotule as amostras. o Lave a parte externa dos recipientes com água limpa. o Lave e seque as mãos após coletar as amostras. o Mantenha as amostras refrigeradas e use-as assim que possível. Você pode sugerir que seus alunos reúnam suas amostras de água de acordo com o seguinte método descrito no artigo do SEED: Qualidade da Água: Procedimento para Coleta de Amostras de Água.

4 Notas do Professor: Qualidade da Água e Tratamento da Água Pág. 4 de 5 Peça aos alunos para pesquisarem quão bem o fornecedor local de água tem mantido a qualidade da água em sua comunidade. À medida que a água flui pela terra, sedimento ou rocha, ela dissolve alguns dos minerais. A dureza da água reflete a concentração de sólidos dissolvidos principalmente cálcio e magnésio na água. A água subterrânea tende a ser mais dura que a água de superfície, pois teve mais tempo para estar em contato com os minerais sólidos. Uma desvantagem da água dura é que ela reduz a espuma de sabão. Ela também pode deixar depósitos brancos e duros em chaleiras, na parede de banheiros e em aquecedores e boilers de água. Amolecedores de água reduzem a dureza substituindo íons de cálcio e magnésio por íons de sódio. Peça aos alunos para revestirem três funis com filtro de papel. Peça para colocarem areia em um, uma substância química amolecedora de água em outro, e deixarem o terceiro vazio. Peça que conduzam uma experiência com esse desenho para descobrir se a substância química amolecedora de água ou a filtragem natural com areia é o melhor método para amolecer a água. Fezes e urina de cães e gatos são uma grande fonte de poluição da água em algumas áreas urbanas e suburbanas. Peça aos alunos para determinarem o tamanho das populações de cães e gatos em suas comunidades. Então, peça que façam suposições sobre a produção média de resíduos por cães e gatos. Eles devem usar essas informações para estimar o peso total de fezes de cães e gatos e o volume de urina depositado em jardins, calçadas, ruas e outras áreas públicas de sua comunidade por ano. Peça que os alunos discutam os efeitos desse material sobre a qualidade da água em suas comunidades ou em outras áreas do entorno. Para outros testes da água em sua área, os alunos podem usar o SEEDKIT de teste de água. Glossário / vocabulário bactérias anaeróbicas bactérias que podem viver sem oxigênio. bactérias micro-organismos de uma célula só que não têm uma organização formal de seu material nuclear. cloro substância usada para matar micro-organismos nocivos na água. água subterrânea água contida em poros de sedimentos e rochas sob a superfície da Terra. água dura água com alta concentração de íons de cálcio e magnésio.

5 Notas do Professor: Qualidade da Água e Tratamento da Água Pág. 5 de 5 lama material residual sólido separado da água no tratamento de água servida. água de superfície água doce líquida que reside temporariamente na superfície da Terra na forma de rios e lagos. poluição da água adição de qualquer substância que tenha um efeito negativo na água ou nas coisas vivas que dependem da água. qualidade da água medida da sustentabilidade da água para um uso particular, com base em características físicas, químicas e biológicas específicas. tratamento da água métodos físicos, biológicos e químicos para remover impurezas da água. Adaptado de: American Geological Institute. EarthComm: Project-Based Space and Earth System Science. 2a ed. Armonk, NY: It s About Time, Links para recursos (em inglês) Efeitos das Atividades Humanas sobre a Interação da Água Subterrânea e da Água de Superfície, USGS Tratamento da Água, Centros para Controle e Prevenção de Doenças Tratamento da Água Servida, Uso da Água, USGS Contaminantes da Água Potável, EPA Artigos relacionados Inicie Seu Próprio Projeto Água Bebendo Água do Mar Salvando o Planeta Terra