Disciplina: Estudos Ambientais. Aula 04 Controle Ambiental da Água. Professor: Rodrigo Coladello

Transcrição

1 Disciplina: Estudos Ambientais Aula 04 Controle Ambiental da Água. Professor: Rodrigo Coladello

2 Objetivos da aula Proporcionar ao aluno o conhecimento dos fatores envolvidos na análise da qualidade ambiental da água.

3 Conteúdo Introdução; Heterogeneidade na distribuição de água no Brasil; O ciclo hidrológico; Fatores referentes à qualidade da água; Formas de uso; Exemplo de boas práticas de consumo; Considerações finais.

4 1 Introdução Disponível em várias fases: Sólido, Líquido e Gasoso. Em sua fase líquida recobre 70% da superfície do planeta. Constitui-se um recurso renovável através do ciclo hidrológico.

5 The water cycle

6 Todos os organismos dependem da água para sobreviver. Sua disponibilidade molda e controla os ecossistemas. A utilização pelos seres vivos dependerá de condições físicas e químicas adequadas. Para consumo: Livre de substâncias deletérias.

7 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;

8 0,36% A água disponível para consumo humano pode ser fracionada da seguinte forma: 80% para agricultura; 15% para indústria; 5% para consumo humano;

9 A água doce também se encontra em locais de difícil acesso; Recurso renovável, mas limitado; Distribuição da água é bastante heterogênea;

10 Em termos de quantidade, estima-se que: A massa de água total existente na terra é de aproximadamente trilhões de toneladas.

11 Somente 0,5% representa água doce explorável tecnologicamente e economicamente. Porém, aproximadamente 0,003% da água doce explorável encontra-se poluída ou contaminada. Isto significa que: Se toda a água do planeta correspondesse à 100L, a água doce seria meia colher de chá (3mL).

12 Heterogeneidade na distribuição Exemplo no Brasil: 68% 16% 6% 3% 7%

13

14 Ciclo do uso e estatísticas sobre o desperdício humano;

15

16 A qualidade da água

17 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);

18 Disponibilidade Qualidade Quantidade São também formas de caracterizar Nem sempre haverá este cenário!

19 A qualidade da água Além dos problemas relacionados à quantidade de água (escassez, estiagens e cheias) há também os relacionados à qualidade. Baixa qualidade Escassez. Inviabilidade de consumo

20 Aproximadamente 25 milhões de pessoas no mundo morrem por doenças de veiculação hídrica, como cólera e diarreias. Ainda, em países em desenvolvimento: 70% da população rural e 25% da população urbana não dispõem de abastecimento adequado de água potável. A cada R$ 1,00 gasto em saneamento, economiza-se R$4,00 em saúde. Fonte: Organização mundial da saúde.

21 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.

22 2 Características Físicas da Água A água é uma substância notável por apresentar-se no estado líquido em condições normais de temperatura e pressão, sendo uma das poucas substâncias inorgânicas a possuir tal característica. Assim: 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;

23 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;

24 Fatores que contribuem para variação da densidade da água: Temperatura; Concentração de substâncias dissolvidas; Pressão. Apesar da variação da densidade ser relativamente baixa em termos numéricos, em termos ecológicos possui extrema significância.

25 Ponto máximo a 4º C

26 EXEMPLO Como evidenciar a diferença de densidade da água na natureza?

27 EXEMPLO: 6 km sem se misturarem.

28 Porque isso acontece? 1. Diferença entre a temperatura. 2. Densidade. 3. Velocidade das correntezas. 4. Materiais em suspensão. Rio Negro: temperatura de 28 C; menos denso; velocidade de 2 km/h; ácidos húmicos; Rio Solimões: temperatura de 22 C; mais denso; velocidade de 4 a 6 km/h; muitos sólidos em suspensão.

29 Retornando: 2 Características Físicas da Água Calor específico: Bastante elevado libera e/ou absorve grandes quantidades de calor à custa de variações de temperatura relativamente pequenas;

30 Cor e Turbidez: Penetração de luz (fotossíntese); > A Turbidez < a penetração de luz < fotossíntese Causas da turbidez: sólidos dissolvidos e suspensos (minerais, algas, etc.); Problemas no tratamento das águas de abastecimento;

31 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;

32 3 Características Químicas 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);

33 3 Características Químicas da Água Principais elementos: P (fósforo), N (nitrogênio) e C (carbono); 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;

34 Exemplos de eutrofização Córrego Lago

35 4 Características Biológicas 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;

36 5 Usos 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;

37 5 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;

38 5 Usos da Água Abastecimento Industrial Usada como solvente em lavagens e processos de resfriamento; Cada uso específico apresenta requisitos particulares dos padrões da água;

39 5 Usos da Água Irrigação A qualidade da água depende do tipo de cultura a ser irrigada;

40 5 Usos da Água Irrigação 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; Contaminação da água fertilizantes sintéticos e defensivos agrícolas;

41 5 Usos da Água 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;

42 5 Usos da Água 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;

43 5 Usos da Água 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;

44 5 Usos da Água Navegação A navegação pode perturbar o meio ambiente ao despejar substâncias poluidoras das embarcações no meio aquático;

45 5 Usos da Água Diluição de Despejos Os corpos d água podem ser utilizados para transportar e diluir despejos neles lançados; Processo da autodepuração dos corpos d água;

46 5 Usos da Água Diluição de Despejos Os corpos d água podem ser utilizados para transportar e diluir despejos neles lançados; Processo da autodepuração dos corpos d água;

47 ETE LIMOEIRO, PRESIDENTE PRUDENTE

48 5 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;

49 Campo Grande - MS

50 5 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;

51 5 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;

52 5 Usos da Água Usos Diversos da Água e Conflitos Exemplo de alguns conflitos: 1. 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;

53 5 Usos da Água Usos Diversos da Água e Conflitos Exemplo de alguns conflitos: 2. Necessidade de ajustar a variação temporal da oferta natural de água à sua demanda pode levar à necessidade da criação de um reservatório;

54 5 Usos da Água Usos Diversos da Água e Conflitos Exemplo de alguns conflitos: 3. 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.

55 6 Alteração da Qualidade das Águas 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);

56 6 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);

57

58 6 Alteração da Qualidade das Águas Poluição apresenta-se de duas formas: Pontual lançamentos individualizados (maior controle) Difusa: ocorre ao longo das margens dos rios (difícil controle)

59 Poluição Difusa Poluição Pontual

60 6 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;

61 6 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.

62 6 Alteração da Qualidade das Águas Aeração

63 6 Alteração da Qualidade das Águas

64 6 Alteração da Qualidade das Águas Principais Poluentes Aquáticos: Decomposição Anaeróbia Outras bactérias sobrevivem 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.

65

66 6 Alteração da Qualidade das Águas Auto depuração dos corpos d água Refere-se: A busca pelo equilíbrio natural e contínuo dos recursos hídricos existentes na biosfera, alterados sistematicamente por lançamentos de despejos de toda natureza; Todo o recurso hídrico possui uma capacidade própria de autodepuração;

67 6 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.

68 6 Alteração da Qualidade das Águas Principais Poluentes Aquáticos: 2)Poluentes Orgânicos Recalcitrantes ou Persistentes Compostos Orgânicos não degradáveis ou com taxa de biodegradação muito lenta; Defensivos Agrícolas; Detergentes Sintéticos; Petróleo;

69 6 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;

70 6 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;

71 6 Alteração da Qualidade das Águas Principais Poluentes Aquáticos: 5)Organismos Patogênicos Água tida como veiculação de patogênicos; Enorme o número de pessoas afetadas por falta de saneamento; Classes de organismos patogênicos: bactérias, vírus, protozoários e helmintos (vermes);

72 6 Alteração da Qualidade das Águas Principais Poluentes Aquáticos: 6)Sólidos Suspensos Sólidos suspensos aumentam a turbidez da água diminuem a transparência diminuem 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);

73 6 Alteração da Qualidade das Águas Principais Poluentes Aquáticos: 7) Calor Temperaturas elevadas afetam as características físicas, químicas e biológicas: Solubilidade de gases; Tensão superficial; Metabolismos dos organismos aquáticos;

74 6 Alteração da Qualidade das Águas Principais Poluentes Aquáticos: 7) Radioatividade Existente naturalmente no meio aquático Atividades Antrópica Presença de substâncias radioativas da superfície (indústrias, etc.); (exposição prolongada câncer).

75 7 Parâmetros Indicadores da Qualidade da Água 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;

76 7 Parâmetros Indicadores da Qualidade da Água CONAMA: Resolução Dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes. Ministério da Saúde: resolução 2914 de 12 de dezembro de 2011 Padrões de Potabilidade;

77 8 Formas de Tratamento ETE s separação de sólidos e líquidos; (grades, caixa de areia, aeração, decantação primária, decantação secundária, disposição final de lodo); ETA s ETE + floculação, desinfecção; reservação.

78 9 Reuso da Água 1) 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; 2) Reuso indireto planejado da água: os efluentes depois de tratados são descarregados de forma planejada nos corpos de águas superficiais ou subterrâneas;

79 9 Reuso da Água 3) Reuso direto planejado das águas: ocorre quando os efluentes, após tratados, são encaminhados diretamente de seu ponto de descarga até o local do reuso; 4) Reciclagem de água: é o reuso interno da água, antes de sua descarga em um sistema geral de tratamento ou outro local de disposição.

80 BOAS PRÁTICAS DE REUSO DA ÁGUA

81 Reuso Responsável

82 Reuso Responsável

83

84 USO ABUSIVO

85 MAR DE ARAL Ásia central Desvio dos canais dos rios para irrigação. Evaporação e deslocamento > que o abastecimento. Consequência = Seca.

86 MAR DE ARAL

87 MAR DE ARAL

88 MAR DE ARAL

89 MAR DE ARAL

90 RIO TIETÊ

91 RIO TIETÊ

92 RIO TIETÊ

93 Considerações finais É perceptível a influência antrópica na qualidade das águas. As atividades humanas exercem alterações negativas significativas no ambiente aquático, mas em contrapartida existem boas práticas que promovem o manejo sustentável deste recurso.

94 Os recursos hídricos possuem um excelente poder de autodepuração. As diversas possibilidades e benefícios de uso da água faz dela um recurso importantíssimo para a manutenção da vida em todos os aspectos.