ANTONIO PEDRO NOGUEIRA GUIMARÃES QUÍMICA AMBIENTAL AULA 10 QUÍMICA DOS SOLOS

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1 ANTONIO PEDRO NOGUEIRA GUIMARÃES QUÍMICA AMBIENTAL AULA 10 QUÍMICA DOS SOLOS

2 Substância perigosa 2 Causa ou contribui significativamente para o aumento da mortalidade, doenças e incapacidades; Resíduos perigosos está dentre as substâncias que podem contaminar os solos. Consequência da poluição ambiental Administração correta de resíduos? Limpeza de resíduos anteriores?

3 Classificação geral DL 50 3 DL 50 é a Dose Letal que causa a morte de 50% de uma população de organismos expostos em até 14 dias, em condições experimentais definidas: Muito tóxico DL 50 oral ratos (mg.kg -1 ) DL 50 cutânea ratos/coelhos (mg.kg -1 ) DL 50 inalação ratos (mg.m -3 ) <25 <50 <0,5 Tóxico ,5-2 Nocivo Ex: Toxina botulínica (Clostridium botulinum) DL 50 = 0,4 ng.kg -1

4 Toxicologia 4 Existem diferentes vias de acesso de uma substância ao organismo: INALAÇÃO: absorção através do trato respiratório - Gases tóxicos ABSORÇÃO CUTÂNEA: absorção através da pele - Contato físico INGESTÃO: absorção através do trato digestivo - Alimentos, bebidas e medicamentos INJEÇÃO: evento acidental com objetos pontiagudos - Contato físico acidental

5 Variação dos efeitos tóxicos AGUDO É aquele causado pela absorção rápida de uma substância devido a uma dose única ou exposição em um período < 24h CO(g), HCN(g) 5 CRÔNICO (ou CUMULATIVO) Causado por uma exposição prolongada ou repetida (duração de dias, meses ou anos) sintomas podem não aparecer imediatamente Metais pesados (Ba, Cd, Cr, Pb, Hg, Ag), As, Se e pesticidas

6 Classificação dos resíduos perigosos 6 Representam um perigo para saúde humana ou para o meio ambiente, quando gerenciado inadequadamente. EPA (Agência de Proteção Ambiental - EUA) lista mais de 600 resíduos Classifica as substâncias por suas propriedades inerentes: Ensaios: exibição de quaisquer características perigosas dos resíduos Por lei a responsabilidade do berço ao túmulo de um resíduo perigoso é atribuída ao seu gerador

7 Substâncias inflamáveis Queimam facilmente apresentando risco de incêndios. Sub-classes inflamáveis, combustíveis e pirofóricos LÍQUIDO INFLAMÁVEL Ponto de ignição inferior à 60 C Ex: butano (-60 C), tolueno (4 C), metanol (12 C) 7

8 Substâncias inflamáveis COMBUSTÍVEIS Substâncias com ponto de ignição entre 60 a 93,3 C; São aqueles que atuam como agentes redutores de uma chama Acetileno Substâncias de caráter oxidante Óxido nitroso Sua manipulação deve ser a frio e/ou com soluções diluídas 8 Chama no espectrômetro de absorção atômica

9 Substâncias inflamáveis 9 PIROFÓRICAS Substâncias que se inflamam espontaneamente. Pós muito finos quando em situação de atrito Metais alcalinos e urânio finamente divididos Fogos de artifício são pirofóricos

10 Substâncias reativas 10 Substâncias que participam de reações violentas quando sujeitas a um choque ou calor; Materiais que tendem a sofrer mudanças químicas espontâneas ou que reagem violentamente com a água; Exemplos: - Explosivos (TNT); - Nitroglicerina

11 Substâncias reativas 11 Exemplos Metais alcalinos (ao reagirem com água) Na(s)+ H2O(l) Na+(aq) + OH-(aq)+ H2 (g) Cs(s) + H2O Compostos que originam gases venenosos. Como cianetos que reage com soluções ácidas, formando cianeto de hidrogênio. KCN(s)+ H3O+(aq) HCN(g) + K+(aq)+ H2O (l) Em Auschwitz da inalação ao óbito, o processo durava 20 minutos

12 Substâncias corrosivas 12 Substâncias que deterioram os materiais com os quais entram em contato, inclusive tecidos biológicos; Estão incluídos resíduos capazes de corroer aço a taxa 0,635 cm/ano (armazenamento!); Pb Tendem a reagir com outros resíduos, lixiviar metais...; Se chegarem aos cursos d água tem efeito devastador nos habitats aquáticos; Em sua maioria são ácidos (ph 2) e bases fortes (ph 12,5); Hg Cd H + Cr

13 Efeitos de ácidos em carne de frango Substâncias corrosivas 13 Exemplos: H 2 SO 4 (cujo produto de reação SO 2 também é tóxico); HF (deve ser armazenado em teflon, penetra a pele chegando a dissolver os ossos); HCl HF H 2 SO 4 HNO 3 (misturado com H 2 SO e glicerina forma a nitroglicerina); Hidróxidos de sódio e potássio.

14 Substâncias radioativas 14 São os núcleos que emitem partículas α, β ou radiação γ ; Atividades de extração mineral, uso nas indústrias nucleares e na medicina; Os rejeitos são guardados em depósitos provisórios (RJ, SP, MG) ou permanentes (GO).

15 Substâncias radioativas 15 Exemplos - 235U e 238 U -empregado como matéria-prima energia elétrica; - Alta radioatividade; - As pastilhas gastas são empilhadas em uma piscina de resfriamento (ao lado do reator onde são usadas cercados por várias barreiras de aço, chumbo e concreto). Calor gerado na fissão nuclear (reação em cadeia) Usina Nuclear Angra 2 RJ, Brasil

16 Substâncias radioativas 16 Exemplos 137 Cs 27 de setembro de 1987, dois sucateiros encontraram nas ruínas do antigo Instituto Goiano de Radioterapia (Goiânia) um equipamento contendo o isótopo, que acabou exposto quando abriram o equipamento. Oficialmente, 4 pessoas morreram, mas o número de vítimas contaminadas ainda gera discussão, mesmo 15 anos após a tragédia ter ocorrido.

17 Lixo urbano Deve-se considerar que os resíduos perigosos podem contaminar não só o solo, mas também os demais ambientes da biosfera: Uso e disposição das substâncias químicas de forma consciente! Volatilização de contaminantes: o problema da contaminação ambiental não é eliminado, apenas é transferido para outro ambiente podendo retornar ao solo. Remediar ambientes contaminados é possível mas não é uma tarefa fácil: Envolve também a gestão do LIXO urbano. 17

18 Lixo urbano contexto atual 18 Nos lixões, materiais diversos ainda são descartados a céu aberto! Lixo hospitalar Deve ser incinerado ou tratado em autoclave, pois causa proliferação de doenças; Decomposição da matéria orgânica biodegradável gera gases, poluindo o ar Chorume contamina o lençol freático Esses materiais podem conter substâncias perigosas e que podem contaminar a água e o solo, bem como atrair animais. A quantidade de lixo produzida é maior que a capacidade de degradação dos micro-organismos decompositores.

19 Lixo urbano 19 Em relação aos ANIMAIS, os lixões podem atrair diversos animais e estes podem originar outros problemas além de contaminações microbiológicas: A grande quantidade destes pode ainda atrapalhar atividades humanas como a aviação civil, causando até mesmo acidentes.

20 Resíduos sólidos 20 RESOLUÇÃO CONAMA nº 5, de 5 de agosto de 1993 Resíduos nos estados sólido e semi-sólido, que resultam de atividades da comunidade de origem: industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de varrição. Ficam incluídos nesta definição os lodos provenientes de sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de controle de poluição, bem como determinados líquidos cujas particularidades tornem inviável seu lançamento na rede pública de esgotos ou corpos d água, ou exijam para isso soluções técnica e economicamente inviáveis, em face à melhor tecnologia disponível. Resíduo não é sinônimo de Rejeito. Então, o lixo urbano é Resíduo um Rejeito?

21 (Lei 12305, de 2 de agosto de 2010) 21 Resíduos: Qualquer material que sobra de um processo de produção, transformação, extração de recursos naturais, execução ou consumo de produtos e serviços que podem ser reaproveitados ou tratados. Rejeitos: Depois de ter se esgotado todas as possibilidades de tratamento e recuperação, não apresentam outra possibilidade senão a disposição final ambientalmente adequada

22 (Lei 12305, de 2 de agosto de 2010) Resultados esperados Readequação das atividades industriais em relação ao destino dos resíduos sólidos Viabilização de tecnologias para reaproveitamento de resíduos Crescimento e desenvolvimento das atividades industriais de reciclagem Viabilização de mercados para itens reciclados Estímulo a organizações de catadores de resíduos, gerando inclusão socioeconômica 22

23 Duas classificações de resíduos sólidos segundo a ABNT Origem e Periculosidade 23 É uma ferramenta para o gerenciamento de resíduos sólidos. Não se objetiva a permitir ou não, cabendo somente classificar como perigosos ou não.

24 Classificação dos resíduos de acordo com a origem A- Resíduos domiciliares (provenientes das residências) B- Resíduos de limpeza urbana (varrição e outros serviços de limpeza urbana) C- Resíduos sólidos urbanos ( A + B ) D- Resíduos de estabelecimentos comerciais e prestadores de serviços E- Resíduos dos serviços de saneamento básico F- Resíduos industriais (provenientes dos processos produtivos e indústrias) G- Resíduos dos serviços de saúde (gerados nos serviços de saúde) H- Resíduos da construção civil (construções civis e nas etapas de preparação) I- Resíduos agrossilvopastoris (gerados nas atividades agropecuárias e silviculturais) J- Resíduos de serviços de transporte (serviços de transporte e passagem em fronteira) K- Resíduos de mineração (gerados nas atividades de pesquisa, extração e benecifiamento de minérios) 24

25 Classificação dos resíduos de acordo com a origem Resíduo classe I: resíduos perigosos Apresentam risco à saúde pública ou à qualidade ambiental; Apresentam pelo menos uma das seguintes características: inflamabilidade, corrosividade, alta reatividade, toxicidade ou patogenicidade; 25 Resíduo classe II A: materiais não perigosos, porém não inertes Propriedades como combustibilidade e solubilidade em água; Resíduos classe II B: Inertes Não se solubilizam o suficiente em água e não alteram parâmetros de potabilidade da água (aspecto, cor, turbidez, dureza e sabor) à temperatura ambiente.

26 Aterro sanitário 26 Meio de disposição final de lixo no solo, que consiste na utilização de princípios de engenharia para espalhar e compactar o lixo, no menor volume possível e recobrir o lixo com material inerte. O fundo não pode ficar a menos de 2 metros do lençol freático; Um cinturão verde de pelo menos 50 metros de largura ao redor do aterro; Cada camada do aterro tem 5 m de altura: 4 metros de lixo e 1 metro de terra, brita e a manta de polietileno. Valores para implantação Aterro de pequeno porte 100 t/dia 5,2 milhões. Aterro de médio porte 800 t/dia 18,4 milhões. Aterro de grande porte t/dia 36,2 milhões.

27 Custos de instalação 5% 85% 10% Impermeabilização do solo (argila e lona plástica) para evitar infiltração dos líquidos percolados no solo. A quantidade de lixo depositado é controlada. Os gases liberados durante a decomposição são captados (queimados com sistema de purificação de ar ou utilizados como fonte de energia). 27 A maior parte dos aterros que esgotam sua capacidade dá origem a áreas verdes. Gases e o percolado continuam sendo gerados (cerca de 15 anos) não se recomenda que o terreno seja usado para construções

28 Metas 28 De acordo com a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), os municípios teriam até agosto de 2014 para eliminar os lixões e implantar aterros sanitários, que receberiam apenas rejeitos. A recomendação era iniciar imediatamente os programas de coleta seletiva e campanhas de educação ambiental. Elimina materiais como papel, vidro e metal. Função social envolvida: RECICLAGEM.

29 Fração orgânica 29 Corresponde a cerca de 50 % m/m do resíduo sólido urbano; sendo constituído por sobras de alimentos, cascas de frutas e legumes, verduras e podas de arborização e gramados. COMPOSTAGEM viável e obrigatória (Lei 12305/10) O adubo é utilizado em solos na agricultura, melhorando as qualidades físicas, químicas e biológicas. Não ameniza o problema dos resíduos inorgânicos Fração orgânica do lixo é transformado em adubo orgânico

30 Levantamento MMA

31 Incineradores 31 Grandes fornos onde o lixo é queimado; Volume reduzido a 85%; Sem risco de poluição as águas subterrâneas; Calor produzido pode ser usado como fonte de energia (países europeus e EUA); A cinza é encaminhada à aterros sanitários (na ausência de substâncias perigosas); Muito poluente em relação à poluição do ar Gases estufa; Processo caro e demorado Porém necessário para o lixo hospitalar (mata organismos causadores de doenças). Incinerador no filme Toy Story 3

32 Considerações finais 32 O LIXO URBANO é um problema ambiental O volume de resíduos sólidos é muito elevado. Substâncias químicas perigosas podem contaminar o solo, a água e o ar. A presença de animais que vivem e se multiplicam nos lixões favorece a proliferação de doenças entre as pessoas. A COMPOSTAGEM é uma destinação adequada para a fração orgânica do lixo: o material resultante, não polui o meio e pode ser usado como adubo orgânico. O lixo deve ser disposto em aterros e não em lixões (legislação).

33 Referências 33 Baird, C. Química Ambiental, 2ª Ed, Bookman, 1999; Girard, J.E. Princípios de Quimica Ambiental, 2ª Ed, LTC, 2013; Val, A. M. G.; Nascentes, C. C.; Machado, J. C. Segurança e Técnicas de Laboratório I, Universidade Federal de Minas Gerais, 2008; Nascentes, C. C.; Costa, L. M. Química Ambiental, Universidade Federal de Minas Gerais, acessado em 10/11/2016. L. V. Cubas, C. M. C. Pandini. Poluição Ambiental Disciplina na Modalidade a Distância, UnisulVirtual, Plano Nacional de Resíduos Sólidos, Lei no de 2 de agosto de 2010.