Gestão de Poluição Ambiental

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1 Programa: Características físicas, químicas e biológicas da água. Usos da água. Poluição da água. Caracterização física, química e biológica dos poluentes. Quantificação de vazão. Carga Orgânica. Legislação sobre qualidade da água e padrões de emissão. Poluição Difusa. Legislação: Código Florestal, Lei de Parcelamento do solo Urbano. Medidas preventivas e mitigadoras em áreas rural e urbana. Resíduos Sólidos. Classificação de Resíduos Sólidos. Coleta, transporte e disposição final. 3 Rs. 1

2 Programa: Poluição do solo. Classificação dos solos. Erosão. Medidas de controle e recuperação. Poluição do solo rural e do solo urbano. Recuperação de áreas degradadas Poluição do ar. Caracterização. Prevenção, minimização e tratamento. Dispersão de poluentes na atmosfera. Poluição do ar. Padrões de qualidade e de emissão. Poluição sonora. Legislação. 2

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4 Distribuição da Água 4

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6 Distribuição de Chuva 6

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9 1. Água, o problema global A World Comission on Water, suportada pela ONU e Banco Mundial, estima que o crescimento da população nos próximos 25 anos requererá 17% de aumento da disponibilidade de água para irrigação e 70% para abastecimento urbano. Estes aumentos associados aos demais usos da água deverá representar um acréscimo de 40% na demanda total. 9

10 1. Água, o problema global A comissão avalia também que será necessária a duplicação dos investimentos mundiais em água e saneamento a fim de atender a demanda crescente e reduzir o número de pessoas sem água limpa (1 bilhão) e sem saneamento (3 bilhões) em todo o mundo, majoritariamente nos países subdesenvolvidos. Os recursos investidos deveriam passar dos cerca de US$70-80 bilhões anuais para US$180 bilhões para reduzir o contingente dos sem saneamento para cerca de 330 milhões até

11 1. Água, o problema global Em alguns países mais ricos, principalmente da Europa Ocidental, foram implantados sistemas de gestão dos recursos hídricos e dos serviços de saneamento que vêm permitindo o disciplinamento do uso da água e a proteção ambiental. Países como França, Alemanha, Holanda e Reino Unido, apresentam índices próximos de 100% de conexão à rede de água e 80 a 96% a rede de coleta de esgotos, com 65 a 80% de tratamento secundário (CORREIA et al., 1998). 11

12 1. Água, o problema global Em partes do México, Índia, Yemen e China, o nível do lençol freático vem descendo mais de 1 metro por ano. A agricultura irrigada, feita de forma descontrolada, tem devastado partes da Ásia Central e o Mar de Aral apresenta uma fração de seu tamanho original. Em todo o mundo, grande parte dos recursos hídricos superficiais localizados próximos aos grandes centros de demanda encontrase comprometida em função do nível de poluição que apresentam, caso do Nilo, Tietê, Paraíba do Sul, entre outros. 12

13 1. Água, o problema global Entre as soluções apontadas para os problemas que afetam os recursos hídricos, estão: - Universalização dos serviços de água e esgoto: é o primeiro objetivo colocado por largos setores da sociedade, pelos organismos internacionais como a ONU e o Banco Mundial e pelo governo brasileiro. Além de atender a uma necessidade de melhoria das condições de saúde e de vida da população, a universalização do saneamento se refletirá também na adoção de práticas de conservação e na recuperação da qualidade ambiental dos ecossistemas como um todo. 13

14 1. Água, o problema global - Gestão participativa: a excessiva centralização das ações relativas ao gerenciamento de recursos hídricos que alija e aliena os setores usuários da gestão vem sendo apontada também como um dos fatores que impedem uma maior proteção dos recursos e uma alocação mais racional. A hierarquização dos usos e ações relativas ao gerenciamento dos recursos hídricos deve ser feita com ampla participação dos setores interessados e no nível de decisão o mais baixo possível. A ampliação desta participação através da implantação de arranjos institucionais adequados pode ser colocada como o segundo objetivo reivindicado pelos setores interessados. 14

15 1. Água, o problema global - Valor econômico da água: Outro objetivo para a gestão dos recursos hídricos e reversão dos problemas é a aplicação de mecanismos de gestão que incentivem o uso mais racional da água. - O desenvolvimento deve ser sustentável: o gerenciamento eficiente dos recursos hídricos implica numa abordagem que torne compatíveis o desenvolvimento socioeconômico e a proteção dos ecossistemas naturais. 15

16 Usos da Água Gestão de Poluição Ambiental 16

17 Utilizações da água relacionadas com usos e funções Utilização Usos Consuntivos Usos nâo Consuntivos Doméstica Pública (municipal/urbana) Agência/Pecuária Industrial/Agroindustrial Energética Navegação Bebida, alimentação, higiene, limpeza, saúde, climatização, decoração/paisagismo Limpeza, irrigação de jardins, fontes decorativas e combate a incêndios/segurança Agricultura irrigada, dessedentação de animais (bebida), geração de alimentação para pecuária e higiene Produção com uso de água no processo de fabricação, reprocessamento, refrigeração, higiene, limpeza e preparo de alimentos Lazer Piscicultura, aquacultura Conservação, transporte hidráulico Hidroeletricidade, refrigeração e produção matriz Transporte e suporte aos meios de transporte Recreação/Lazer Paisagismo, efeito estético e turismo Desporte e lazer Águas Minerais/Termais/Terapêuticas Bebida e alimentação Lazer, turismo,saúde e tarapêutica Diluição/Destino final (rejeição) Controle/Ecológica Fonte: Adaptado de Frade e Alves (1991) Diluição, transportes de resíduos e recuperação dos corpos de água (1) Controle de cheias, microdrenagem urbana, drenagem agrícola, macrodrenagem, controle de erosão/assoreamento e conservação da flora e da fauna (proteção de ecossistemas) (1) Do ponto de vista de quantidade e qualidade da água, e de sua utilização, há situações em que pode ser considerado como uso não consuntivo. 17

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22 Sistema de Classificação das Águas: A resolução CONAMA 357, que alterou a resolução nº 20, de 1986, estabelece um sistema de classificação das águas e enquadramento dos corpos hídricos superficiais, relativos às águas doces, salobras e salinas. Esta resolução estabeleceu uma classificação para as águas doces do território, segundo seus usos preponderantes, conforme é descrito a seguir para as águas doces: 22

23 I - Classe Especial águas destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano, com desinfecção; b) à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas; c) à preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral. 23

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25 II - Classe 1 - águas destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano após tratamento simplificado; b) à proteção das comunidades aquáticas; c) à recreação de contato primário (natação, esqui aquático e mergulho); d) à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película; e) à criação natural e/ou intensiva (aqüicultura) de espécies destinadas à alimentação humana. 25

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27 III - Classe 2 - águas destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano após tratamento convencional; b) à proteção das comunidades aquáticas; c) à recreação de contato primário (natação, esqui aquático mergulho); d) à irrigação de hortaliças e de plantas frutíferas; e) à aqüicultura e à atividade de pesca. 27

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29 IV - Classe 3 - águas destinadas: a) ao abastecimento para consumo humano após tratamento convencional; b) à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras; c) à pesca amadora; d) à recreação de contato secundário; e) à dessedentação de animais. 29

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31 V - Classe 4 - águas destinadas: a) à navegação; b) à harmonia paisagística. 31

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33 Qualidade da Água Características Físicas: a) Temperatura, b) Sabor e Odor, c) Cor, d) Turbidez, e) Sólidos Dissolvidos, f) Sólidos em Suspensão, g) Condutividade Elétrica, 33

34 a) Temperatura: Medida da intensidade de calor; é um parâmetro importante, pois, influi em algumas propriedades da água (densidade, viscosidade, oxigênio dissolvido), com reflexos sobre a vida aquática. A temperatura pode variar em função de fontes naturais (energia solar) e fontes antropogênicas (despejos industriais e águas de resfriamento de máquinas). 34

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36 b) Sabor e Odor: Resultam de causas naturais (algas; vegetação em decomposição; bactérias; fungos; compostos orgânicos, tais como gás sulfídrico, sulfatos e doretos) e artificiais (esgotos domésticos e industriais). O padrão de potabilidade: água completamente inodora. c) Cor: Resulta da existência, na água, de substâncias em solução; pode ser causada pelo ferro ou manganês, pela decomposição da matéria orgânica da água (principalmente vegetais), pelas algas ou pela introdução de esgotos industriais e domésticos. Padrão de potabilidade: intensidade de cor inferior a 5 unidades. 36

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38 d) Turbidez: Presença de matéria em suspensão na água, como argila, silte, substâncias orgânicas finamente divididas, organismos microscópicos e outras partículas. O padrão de potabilidade: turbidez inferior a 1 unidade. e) Sólidos dissolvidos: Material que passa através do filtro. Representam a matéria em solução ou em estado coloidal presente na amostra de efluente. 38

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40 f) Sólidos em suspensão: Resíduo que permanece num filtro de asbesto após filtragem da amostra. Podem ser divididos em: - Sólidos sedimentáveis: sedimentam após um período t de repouso da amostra. - Sólidos não sedimentáveis: somente podem ser removidos por processos de coagulação, floculação e decantação. 40

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42 g) Condutividade Elétrica: Capacidade que a água possui de conduzir corrente elétrica. Este parâmetro está relacionado com a presença de íons dissolvidos na água, que são partículas carregadas eletricamente Quanto maior for a quantidade de íons dissolvidos, maior será a condutividade elétrica na água. 42

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44 Qualidade da Água Características Químicas: a) ph (potencial hidrogeniônico), b) Alcalinidade, c) Dureza, d) Cloretos, e) Ferro e manganês, f) Nitrogênio, g) Fósforo, 44

45 Características Químicas: h) Fluoretos, i) Oxigênio Dissolvido (OD), j) Matéria Orgânica, l) Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), m) Demanda Química de Oxigênio (DQO), n) Componentes Inorgânicos, o) Componentes orgânicos. 45

46 a) ph (potencial hidrogeniônico): Representa o equilíbrio entre íons H+ e íons OH; varia de 7 a 14; indica se uma água é ácida (ph inferior a 7), neutra (ph igual a 7) ou alcalina (ph maior do que 7); o ph da água depende de sua origem e características naturais, mas pode ser alterado pela introdução de resíduos; ph baixo torna a água corrosiva; águas com ph elevado tendem a formar incrustações nas tubulações; a vida aquática depende do ph, sendo recomendável a faixa de 6 a 9. b) Alcalinidade: Causada por sais alcalinos, principalmente de sódio e cálcio; mede a capacidade da água de neutralizar os ácidos; em teores elevados, pode proporcionar sabor desagradável à água, tem influência nos processos de tratamento da água. 46

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48 c) Dureza: Resulta da presença, principalmente, de sais alcalinos terrosos (cálcio e magnésio), ou de outros metais bivalentes, em menor intensidade, em teores elevados; causa sabor desagradável e efeitos laxativos; reduz a formação da espuma do sabão, aumentando o seu consumo; provoca incrustações nas tubulações e caldeiras. Classificação das águas, em termos de dureza (em CaC03 ): Menor que 50 mg/l CaC03 - água mole Entre 50 e 150 mg/l CaC03 - água com dureza moderada Entre 150 e 300 mg/l CaC03 - água dura Maior que 300 mg/l CaC03 - água muito dura 48

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50 d) Cloretos: Gestão de Poluição Ambiental Os cloretos, geralmente, provêm da dissolução de minerais ou da intrusão de águas do mar; podem, também, advir dos esgotos domésticos ou industriais; em altas concentrações, conferem sabor salgado à água ou propriedades laxativas. e) Ferro e manganês: Podem originar-se da dissolução de compostos do solo ou de despejos industriais; causam coloração avermelhada à água, no caso do ferro, ou marrom, no caso do manganês, manchando roupas e outros produtos industrializados; conferem sabor metálico à água; as águas ferruginosas favorecem o desenvolvimento das ferrobactérias, que causam maus odores e coloração à água e obstruem as canalizações. 50

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52 f) Nitrogênio: O nitrogênio pode estar presente na água sob várias formas: molecular, amônia, nitrito, nitrato; É um elemento indispensável ao crescimento de algas, mas, em excesso, pode ocasionar um exagerado desenvolvimento desses organismos, fenômeno chamado de eutrofização; O nitrato, na água, pode causar a metemoglobinemia; A amônia é tóxica aos peixes; São causas do aumento do nitrogênio na água: esgotos domésticos e industriais, fertilizantes, excrementos de animais. 52

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54 g) Fósforo: Encontra-se na água nas formas de ortofosfato, polifosfato e fósforo orgânico; É essencial para o crescimento de algas, mas, em excesso, causa a eutrofização; Suas principais fontes são: dissolução de compostos do solo; decomposição da matéria orgânica, esgotos domésticos e industriais; fertilizantes; detergentes; excrementos de animais. 54

55 h) Fluoretos: Os fluoretos têm ação benéfica de prevenção da cárie dentária; em concentrações mais elevadas, podem provocar alterações da estrutura óssea ou a fluorose dentária (manchas escuras nos dentes). 55

56 i) Oxigênio Dissolvido (OD): É indispensável aos organismos aeróbios; a água, em condições normais, contém oxigênio dissolvido, cujo teor de saturação depende da altitude e da temperatura; Águas com baixos teores de oxigênio dissolvido indicam que receberam matéria orgânica; a decomposição da matéria orgânica por bactérias aeróbias é, geralmente, acompanhada pelo consumo e redução do oxigênio dissolvido da água; Dependendo da capacidade de autodepuração do manancial, o teor de oxigênio dissolvido pode alcançar valores muito baixos, ou zero, extinguindo-se os organismos aquáticos aeróbios. 56

57 j) Matéria Orgânica: A matéria orgânica da água é necessária aos seres heterótrofos, na sua nutrição, e aos autótrofos, como fonte de sais nutrientes e gás carbônico; em grandes quantidades, no entanto, podem causar alguns problemas, como: cor, odor, turbidez, consumo do oxigênio dissolvido, pelos organismos decompositores. O consumo de oxigênio é um dos problemas mais sérios do aumento do teor de matéria orgânica, pois provoca desequilíbrios ecológicos, podendo causar a extinção dos organismos aeróbios. Geralmente, são utilizados dois indicadores do teor de matéria orgânica na água: Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) e Demanda Química de Oxigênio (DQO). 57

58 l) Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO): É a quantidade de oxigênio necessária à oxidação da matéria orgânica por ação de bactérias aeróbias. Representa, portanto, a quantidade de oxigênio que seria necessário fornecer às bactérias aeróbias, para consumirem a matéria orgânica presente em um líquido (água ou esgoto). A DBO é determinada em laboratório, observando-se o oxigênio consumido em amostras do líquido, durante 5 dias, à temperatura de 20 C. 58

59 m) Demanda Química de Oxigênio (DQO): É a quantidade de oxigênio necessária à oxidação da matéria orgânica, através de um agente químico. A DQO também é determinada em laboratório, em prazo muito menor do que o teste da DBO. Para o mesmo líquido, a DQO é sempre maior que a DBO. n) Componentes Inorgânicos: Alguns componentes inorgânicos da água, entre eles os metais pesados, são tóxicos ao homem: arsênio, cádmio, cromo, chumbo, mercúrio, prata, cobre e zinco; além dos metais, pode-se citar os cianetos; esses componentes, geralmente, são incorporados à água através de despejos industriais ou a partir das atividades agrícolas, de garimpo e de mineração. 59

60 o) Componentes orgânicos: Alguns componentes orgânicos da água são resistentes á degradação biológica, acumulando-se na cadeia alimentar; Entre esses, citam-se os agrotóxicos, alguns tipos de detergentes e outros produtos químicos, os quais são tóxicos. 60

61 Qualidade da Água Características Biológicas: a) Algas (verdes, azuis, diatomáceas), b) Bactérias (saprofitas e patogênicas), c) Fungos e vírus 61

62 a) Algas (verdes, azuis, diatomáceas): As algas desempenham um importante papel no ambiente aquático, sendo responsáveis pela produção de grande pane do oxigênio dissolvido do meio; Em grandes quantidades, como resultado do excesso de nutrientes (eutrofização), trazem alguns inconvenientes: sabor e odor; toxidez, turbidez e cor; Formação de massas de matéria orgânica que, ao serem decompostas, provocam a redução do oxigênio dissolvido; corrosão; interferência nos processos de tratamento da água: aspecto estético desagradável. 62

63 b) Bactérias (saprofitas e patogênicas): É feito pela contagem do número de bactérias por cm3 ou ml da água. Um número elevado é indicativo de poluição. Os coliformes (Escherichia Colli e Enterococos) são bactérias que habitam os intestinos dos animais superiores de sangue quente (homem, bovinos, suinos, caprinos, etc.), em número em torno de 50 mihões por grama de excremento in natura. Esgotos domésticos bruto contem em média de 3 milhões de coliformes por 100 ml de amostra. O número mais provável de coliformes(nmp) é expresso pelo número de coliformes contidos em 100 ml da amostra de água. Água de abastecimento público deverá ter NMP, no máximo de 1. O NMP é um indicador eficaz no controle da qualidade do tratamento da água do ponto de vista bacteriológico, para prevenir doenças de transmissão hídrica. 63

64 c) Vírus: Mais de 100 espécies de vírus presentes em águas contaminadas por descargas de esgoto podem causar uma ampla variedade de doenças no homem. Os vírus entéricos produzem freqüentemente infecções assintomáticas, entretanto podem estar associados a quadros mais severos como paralisias, anomalias cardíacas, meningite asséptica, encefalites, hepatites, diarréias e outras enfermidades (Bosch, 1998; Wyn-Jones & Sellwood, 2001; Leclerc et al., 2002). 64