ADS FACENS Prof. Daniel Bertoli Gonçalves Definição presença ou lançamento no ambiente atmosférico de substâncias em concentrações suficientes para interferir direta ou indiretamente na saúde, segurança e bem estar do homem, ou no pleno uso de suas propriedades. E prejuízos à fauna e a flora, bem como a todos os recursos naturais. Definição O que é um Poluente Atmosférico? Qualquer substância presente no ar e que, pela sua concentração, possa torná-lo impróprio, nocivo ou ofensivo à saúde. Atmosfera COMPOSIÇÃO ATMOSFÉRICA A atmosfera é constituída de vários componentes (gases) que são responsáveis pela manutenção da vida na terra. Gases % em Volume As características dessa camada só é encontrada no planeta terra devido a sua localização no sistema solar, o que deve ser uma das explicações para a existência de vida neste planeta. o que chamamos de AR é constituído em quase sua totalidade de gases, poeiras, organismos vivos, etc. Nitrogênio Oxigênio Vapor de água Argônio Dióxido de Carbono Neon Hélio Metano 78.1% 21% varia de 0-4% 0.93% por volta de 0.3% abaixo dos 0.002% 0.0005% 0.0002% 1
Altura (Km) ESTRATIFICAÇÃO TÉRMICA DA ATMOSFERA 100 Termosfera Estratosfera Ozonosfera 80 Mesosfera Mesopausa (Mais baixa Temperatura) Absorção de Rais Ultravioleta 48 Estratopausa Troposfera Estratosfera 95% do Ar 10 0 Troposfera -100 Tropopausa Monte Everest 8.848m -60-30 0 30 Região responsável pelas mudanças no tempo Temperatura ( C) Consequências da Poluição Contaminação ambiental Problemas de saúde Névoas e Neblinas Chuvas Ácidas Efeito Estufa Aquecimento Global Buraco na Camada de ozônio Naturais Fontes de Poluição Antropogênicas da atividade humana. Fontes de poluição do ar Naturais Antropogênicas Vulcões as erupções vulcânicas lançam para a atmosfera grandes quantidades de poeiras e cinzas, bem como enxofre e cloro. Pólen as plantas produzem grandes quantidades de pólen que Fontes estacionárias Centrais termoelétricas, fábricas, incineradoras, etc. Fontes móveis Meios de transporte. Incêndios florestais controlados ou outros causados pelo Homem. são responsáveis por alergias e outros problemas de saúde. Tempestade de areia lançam areia e pó a grandes distâncias, colocando uma enorme quantidade de partículas na atmosfera. Incêndios florestais responsáveis pela emissão de monóxido e dióxido de carbono, bem como fumos e cinzas. Atividade de plantas e animais emissão de metano. Queima doméstica de lenha, carvão, gasóleo ou outros combustíveis para cozinhar ou para aquecimento. Substancias voláteis libertadas de tintas, vernizes, solventes, revestimentos, eletrodomésticos, aerossóis. Resíduos em aterro libertam metano. Atividades militares liberam substâncias radioativas e gases tóxicos. 2
Veículos automotores Os veículos automotores são responsáveis por gerar: monóxido de carbono (CO), hidrocarboneto (HC), combustível não queimado (CNQ), óxidos de nitrogênio (NOx), óxidos de enxofre (SOx), vapores de combustível, material particulado (MP), compostos de chumbo (PB), aldeídos e dióxido de carbono (CO2). Fatores agravantes A temperatura - A instabilidade térmica é a condição ideal para dispersar poluentes no ar, executando o processo de convecção, onde uma massa de ar mais quente sobe e se expande por toda a troposfera. A precipitação Os poluentes podem ficar presos nas gota desde a formação das mesmas pelos núcleos de condensação até quando ela cai. Os ventos São os principais responsáveis por arrastar os poluentes para locais mais distantes de suas fontes... POLUENTES Poeira e fumaça Característica: partículas de material sólido ou líquido que ficam suspensos no ar, na forma de poeira, neblina, aerossol, fumaça, fuligem, etc. - Fontes Principais: processos de combustão (indústrias e veículos automotores), queima de biomassa, aerossol, construções, pedreiras. Poeira e fumaça Efeitos gerais sobre o meio ambiente: danos à vegetação, deterioração da visibilidade e contaminação do solo. Diminui a intensidade de radiação do sol sobre a superfície terrestre. - Efeitos gerais sobre a saúde: quanto menor o tamanho da partícula pior o efeito sobre a saúde. Depositam-se nas vias respiratórias e nos pulmões provocando distúrbios respiratórios (pneumoconioses, enfisema, bronquite, câncer de pulmão) deficiência em vitamina D. 3
Poeiras Partículas sólidas finamente divididas de dimensões que variam entre 100 e 1000Å. Poeiras metálicas Poeiras não metálicas Poeiras não metálicas Agentes típicos de formação de poeiras são, fábricas termoelétricas alimentadas com carvão, altos-fornos, siderúrgicas, indústrias de cimento e alguns ramos da indústria química, veículos automotivos, etc. A intensidade da radiação solar sobre a Terra diminui em média de 0,4% por ano. Poeiras Metálicas Poeiras das indústrias metais pesados e ligas metálicas chumbo veículos movidos a gasolina: tetraetilchumbo; afeta vegetação próxima a estradas. Fumaça A fumaça pode ser definida como uma mistura complexa de sólidos em suspensão, vapores e gases, desenvolvida quando um material sofre o processo de pirólise (decomposição por efeito do calor) ou combustão. Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) são altamente cancerígenos. Efeitos da fumaça: diminuição da visibilidade devido à atenuação luminosa do local; lacrimejamento e irritações dos olhos; modificação de atividade orgânica pela aceleração da respiração e batidas cardíacas; medo; desorientação; Intoxicação e asfixia; vômitos e tosse. Monóxido de Carbono (CO) - Característica: gás incolor, inodoro e insípido. - Fontes Principais: combustão incompleta em veículos automotores, metalurgia, refinação do petróleo. - Efeitos gerais sobre o meio ambiente: os homens e animais são muito sensíveis ao CO. Já as plantas resistem às concentrações de CO observadas até o momento. Mesmo concentrações de 1% de CO não prejudicam as plantas. - Efeitos gerais sobre a saúde: combina-se com a hemoglobina, dificultando o transporte de oxigênio, causa diversos sintomas dependendo da proporção de CO combinado com a hemoglobina 4
MONÓXIDO DE CARBONO (CO) EFEITOS Concentração atmosférica de CO (ppm) Tempo médio para acumulação (minutos) Sintomas 50 150 Dor de cabeça leve 100 120 250 120 500 90 Dor de cabeça moderada e tontura Dor de cabeça severa e tontura Náuseas, vômitos, colapso 1.000 60 Coma 10.000 5 Morte Dióxido de Carbono CO2 Característica: produzido na respiração do homem, animais, plantas e microorganismos. - Fontes Principais: combustão doméstica, veículos, usinas, indústrias. - Efeitos gerais sobre o meio ambiente: efeito estufa, o seu lento acúmulo na atmosfera poderá provocar alterações no clima do planeta. - Efeitos gerais sobre a saúde: não tóxico mas em altas concentrações pode diminuir a respiração. METANO (CH 4 ) FONTES Matéria orgânica em decomposição Cultivo de arroz, queima de biomassa, queima de combustíveis fósseis EFEITOS Pulmões Sistema cardiovascular e sistema nervoso ÓXIDOS DE NITROGÊNIO (NO, NO2) - Característica: NO2 tem cor amarela. - Fontes Principais: indústria de ácido nítrico e ácido sulfúrico. - Efeitos gerais sobre o meio ambiente: o produto da reação do monóxido de nitrogênio e dióxido de nitrogênio é o ozônio, que é responsável pela camada de ozônio. - Efeitos gerais sobre a saúde: provoca ulcerações, irritação na pele, edemas pulmonares. DIÓXIDO DE ENXOFRE (SO2) - Característica: gás incolor com forte odor, semelhante ao gás produzido na queima de palitos de fósforos. - Fontes Principais: processos que utilizam queima de óleo combustíveis, refinaria de petróleo, veículos à diesel e papel. - Efeitos gerais sobre o meio ambiente: forma ácido sulfúrico na atmosfera. Corrói construções, destrói vegetais e a vida aquática. Pode ser precipitado como chuvas dando origem as chamadas chuvas ácidas. - Efeitos gerais sobre a saúde: agrava os problemas respiratórios, destrói a mucosa nasal e faringe, podendo provocar perda de olfato. EFEITOS DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA 5
Chuva Ácida Como se forma a Chuva Ácida? Inicialmente, é preciso lembrar que a água da chuva já é naturalmente ácida. Devido à uma pequena quantidade de dióxido de carbono (CO2) dissolvido na atmosfera, a chuva torna-se ligeiramente ácida, atingindo um ph próximo a 5,6. Ela adquire assim um efeito corrosivo para a maioria dos metais, para o calcário e outras substâncias. Chuva Ácida A queima de carvão e de combustíveis fósseis e os poluentes industriais lançam dióxido de enxofre e de nitrogênio na atmosfera. Esses gases combinam-se com o hidrogênio presente na atmosfera sob a forma de vapor de água. O resultado são as chuvas ácidas. As águas da chuva, assim como a geada, neve e neblina, ficam carregadas de ácido sulfúrico ou ácido nítrico. Ao caírem na superfície, alteram a composição química do solo e das águas, atingem as cadeias alimentares, destroem florestas e lavouras, atacam estruturas metálicas, monumentos e edificações. Fase aquosa: Fase gasosa: Chuva Ácida SO 2(g) + H 2 O (l) H 2 SO 3(aq) H 2 SO 3(aq) H + (aq) + HSO 3 (aq) 2 SO 2(g) + O 2(g) 2 SO 3(g) SO 3(g) + H 2 O (g) H 2 SO 4(g) H + (aq) + HSO = 4 (aq) Outros tipos: Chuva Ácida 2 NO 2(g) + H 2 O (l) HONO (g) + HNO 3(aq) HNO 3(aq) H + (aq) + NO 3 (aq) CO 2(g) + H 2 O (l) H 2 CO 3(aq) H 2 CO 3(aq) H + (aq) + HCO 3 = (aq) PREJUÍZOS PARA O HOMEM SAÚDE: A chuva ácida libera metais tóxicos que estavam no solo. Esses metais podem alcançar rios e serem utilizados pelo homem causando sérios problemas de saúde. PRÉDIOS, CASAS, ARQUITETURA: a chuva ácida também ajuda a corroer os materiais usados nas construções como casas, edifícios e arquitetura, destruindo represas, turbinas hidrelétricas, etc. 6
PREJUÍZOS PARA O MEIO AMBIENTE LAGOS: os lagos podem ser os mais prejudicados com o efeito da chuva ácida, pois podem ficar totalmente acidificados, perdendo toda a sua vida. DESMATAMENTOS: a chuva ácida faz clareiras, matando duas ou três árvores. Imagine uma floresta com muitas árvores utilizando mutuamente, agora duas árvores são atingidas pela chuva ácida e morrem, algum tempo após muitas plantas que se utilizavam da sombra destas árvores morrem e assim vão indo até formar uma clareira. Essas reações podem destruir florestas. AGRICULTURA: a chuva ácida afeta as plantações quase do mesmo jeito que das florestas, só que é destruída mais rápido já que as plantas são do mesmo tamanho, tendo assim mais áreas atingidas. Efeito da Chuva Ácida Efeito da chuva ácida numa estátua. Fotografias tiradas nos anos 1908 e 1969. O EFEITO ESTUFA e o AQUECIMENTO GLOBAL EFEITO ESTUFA O efeito estufa é um fenômeno natural, ele mantém a Terra aquecida ao impedir que os raios solares sejam refletidos para os espaço e que o planeta perca seu calor, sem ele a Terra teria temperaturas medias abaixo de 10ºC negativos. O que vem ocorrendo é o aumento do efeito estufa causado pelas intensas atividades humanas, sendo a principal delas a liberação de CO 2 (dióxido de carbono) na atmosfera. 7
ENTENDENDO O EFEITO ESTUFA A TERRA: UMA GRANDE ESTUFA Efeito Estufa natural ( mocinho ): grande parte se deve a presença de água na atmosfera (em forma de vapor, 85% e partículas de água 12%) Em conseqüência da poluição ( vilão ): Se deve principalmente pelo dióxido de carbono (CO 2 ), metano (CH 4 ), óxido nitroso (N 2 O), clorofluorcarbonetos (CFCs), hidroclorofluorcarbonetos (HCFCs) e o hexafluoreto de enxofre (SF 6 ) Aquecimento Global e Mudanças Climáticas O que é Aquecimento Global? Ao longo do século XX, a temperatura global aumentou em torno de 0,6ºC. A década de 90 foi considerada a mais morna e o ano de 1998 o mais quente desde que se iniciou, em 1861, o registro instrumental da temperatura. A previsão é que a temperatura global aumente em média 3ºC até o final do século XXI. Com um aumento nos pólos da ordem de 7ºC e inferior a 3ºC na região tropical. Aquecimento Global e Mudanças Climáticas O IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças do Clima) publicou, em julho de 2001, três volumes de relatórios sobre as mudanças climáticas. Em 2007, outro relatório que reitera as afirmações do primeiro sobre as Mudança do Clima. Tal relatório aponta que a concentração do CO2 na atmosfera está em seu nível mais elevado em 400 mil anos. Aquecimento Global e Mudanças Climáticas A partir da Revolução Industrial, o nível de CO2, um gás que absorve radiação infravermelha (calor), aumentou 31%. de 280ppm em 1850, a 365ppm em 2000. As projeções indicam concentração da ordem de 700ppm no fim deste século. Com o ampliação de sua concentração a temperatura tende a subir. Gráfico da variação da temperatura média do Planeta nos últimos 1000 anos 8
Aquecimento Global Países industrializados emitiram a maior parte do CO 2 antropogênico Área proporcional às emissões históricas de CO 2 a partir da queima de combustíveis fósseis (1900-1999) Aquecimento Global e Mudanças Climáticas Evidências do Aquecimento Global e das Mudanças Climáticas Montanha Kilimanjaro - África Aquecimento Global e Mudanças Climáticas Evidências do Aquecimento Global e das Mudanças Climáticas Aquecimento Global e Mudanças Climáticas Evidências do Aquecimento Global e das Mudanças Climáticas 9
Aquecimento Global e Mudanças Climáticas Evidências do Aquecimento Global e das Mudanças Climáticas Consequências do aquecimento Global A temperatura média do planeta deve aumentar entre 2,0ºC e 4,5ºC acima das médias do período anterior à Revolução Industrial até o ano 2.100 com uma "melhor estimativa" de elevação de 3ºC. Possibilidade de severo derretimento do gelo do Ártico e da Groenlândia nos próximos séculos A cobertura de gelo da muito mais gelada Antártida aumentaria até 2.100 em razão de maior precipitação de neve, o que contribuiria para amenizar o efeito de aumento dos níveis dos oceanos em até 10 centímetros. Patagônia - Argentina Fonte: IPCC Consequências do aquecimento Global Aumento do nível do mar: Elevação média do nível do mar de 9 à 88 cm até o ano 2100 Inundação de zonas costeiras e ilhas; Agravamento das erosões costeiras; A água salgada poderá invadir as reservas costeiras de água doce; Recursos Hídricos A modificação dos padrões de precipitação afetam os suprimentos de água; Evaporações serão mais abundantes; Enchentes Saúde As doenças propagadas por vetores associados à alteração de temperatura, como dengue e malária, por exemplo, poderão ter sua incidência potencializada. Fonte: IPCC Consequências do aquecimento Global Agricultura Maiores temperaturas influenciarão os padrões de produção; A umidade dos solos será afetada pela mudança do regime de chuvas; A produtividade dos campos e pastagens será altamente afetada. Biodiversidade Diversidade biológica altamente ameaçada pela mudança do clima extinção de diversas espécies; Desertos e ecossistemas áridos tendem a apresentar condições mais extremas; Regiões montanhosas serão submetidas a um considerável stress devido às atividades humanas. 10
Ozonosfera A ozonosfera localiza-se na estratosfera, cerca de 90% de ozônio atmosférico está nesta camada, entre 16 a 30 quilômetros de altitude, com cerca de 20 km de espessura. Os gases na ozonosfera são tão rarefeitos que, se os comprimíssemos à pressão atmosférica ao nível do mar, sua espessura não seria maior que alguns milímetros. Este gás é produzido nas baixas latitudes, migrando diretamente para as altas latitudes. O ozônio ( O3 )é uma molécula formada por três átomos do elemento oxigênio. È um gás de cheiro forte e cor azul. O oxigênio que respiramos(o2 ) é formado por dois átomos de oxigênio. Não tem cheiro e é incolor. A camada de ozônio está a 25 Km da superfície da Terra, na estratosfera e filtra as radiações ultra-violetas. TIPOS DE RADIAÇÃO EM FUNÇÃO DO COMPRIMENTO DE ONDA UVA Comprimento de Onda Característico 320-400 nm Comprimento de Onda muito perto da luz visível Não é absorvida pela Camada de Ozônio UVB Comprimento de Onda Característico 280-320 nm Apresenta vários efeitos prejudiciais à saúde, como o câncer de pele Causa danos em materiais e plantações A Camada de Ozônio protege a Terra da maior parte da radiação UVB UVC Comprimento de Onda Característico < 280 nm Extremamente prejudicial à aos seres vivos da Terra Completamente absorvido pela Camada de Ozônio e pelo Oxigênio presente na Atmosfera Gases conhecidos como CFC (clorofluorocabono), usados em refrigeradores e como propelentes em aerossóis causam a destruição da molécula de ozônio. Uma pequena quantidade de CFC destrói milhares de moléculas de ozônio, em uma reação em cadeia. 11
BREVE HISTORICO SOBRE GASES REFRIGERANTES 1834 - Refrigeração por compressão de vapor utilizando o Éter Etílico. 1880 1920 Amoníaco, (R717), dióxido de enxofre (R764), cloreto de metilo (R40), dióxido de carbono (R744) e propano (R290) 1930 1940 CFCs (R11; R12; R113; R114; R115) 1950 HCFC - (R22) e R502 (51% - CFC CFC-115 e 49% - HCFC HCFC-22) 1974 Teoria sobre a destruição do Ozono Estratosférico (Molina e Rowland) 1987 Protocolo de Montreal (eliminação dos CFCs e HCFCs) 1992 Convenção Quadro das Nações Unidas sobre Alterações Climáticas 1997 - Protocolo de Kyoto (redução de HFCs; PFCs; CO2; SF6; N20; CH4) PROCESSO DE FORMAÇÃO DA CAMADA DE OZÔNIO O 2 + h 2 O Energia correspondente à radiação ultravioleta PROCESSO DE DESTRUIÇÃO DO OZÔNIO O 3 + h O + O 2 Energia correspondente à radiação ultravioleta O + O 2 + M M + O 3 OZÔNIO O + O 3 2 O 2 Molécula de um gás associado ao ozônio (geralmente gases nitrogenados) COMO SE FORMA O BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO? Os CFCs sobem lentamente para camadas superiores à camada de ozônio. Os raios ultravioletas decompõe os CFCs, liberando átomos de Cloro (Cl). O cloro como é mais denso, desce, voltando para a camada de ozônio, destruindo-o. Quimicamente temos Cl 3 2 O ClO O BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO Uma vez liberto, um único átomo de clor o destrói cerca de 100 000 moléculas de ozônio antes de regressar à superfície ter restre, muitos anos depois. ClO Cl O 12
ACOMPANHE A EVOLUÇÃO DO BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO (1980-1991) Porque na Antártida Em todo o mundo as massas de ar circulam devido a correntes de convecção. Na Antártida, devido ao rigoroso inverno de seis meses, essa circulação de ar não ocorre e, assim, formam-se círculos de convecção exclusivos daquela área. Os poluentes atraídos durante o verão permanecem na Antártida até a época de subirem para a estratosfera. Ao chegar o verão, os primeiros raios de sol quebram as moléculas de CFC encontradas nessa área, iniciando a reação. Protocolo de Montreal Vários países se comprometeram em 1987 a combater os efeitos dos CFCs na camada de ozônio. Prazos, limites e restrições sobre a produção, o comércio e o consumo Substituição dos gases em sprays, refrigeradores e condicionadores de ar. Formalização de compromisso pelo governo brasileiro em junho de 1994. 13
REDUÇÃO E PROIBIÇÃO DE IMPORTAÇÃO CRONOGRAMA DE REDUÇÃO E PROIBIÇÃO DE IMPORTAÇÃO - 14/09/2000 CFC - R11 Desde 01/01/2001 não se fabrica mais nenhum equipamento. Desde 14/09/2001 ficou proibida qualquer tipo de importação. CFC - R12 Desde 01/01/2001 não se fabrica mais nenhum equipamento. Redução gradativa de importação até 2007. Após 2007 ficam proibidas as importações. 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 BASE: Quantidade importada/produzida em 1999 R12 HCFC (Produção) R-22 PAÍSES DESENVOLVIDOS x PAÍSES EM DESENVOLVIMENTO 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1996 2010 2016 2030 PAÍSES DESENVOLVIDOS PAÍSES EM DESENVOLVIMENT O CFCs SUBSTITUTOS R-11 R-123 (HCFC) R-12 R-134a (HFC) Os HidroCloroFluorCarbonos ( HCFCs) são soluções intermediárias. Os HidroFluorCarbonos (HFCs) são soluções definitivas. Atendem o protocolo de Montreal, mas não o de Kioto. Os Hidrocarbonetos (HC) resultam inócuos para o ambiente, mas são extremamente inflamáveis, sendo pouco adaptados aos sistemas civis. HIDROCARBONETOS 14
CFC PDO Alto PAG efeito Estufa (15%) HCFC 5% PDO do CFC Controlados Pelo Protocolo De Kioto HFC PDO = zero PAG alto Chuva Ácida Outras soluções Retrofit substituição do CFC por refrigerantes alternativos em equipamentos em uso. Reciclagem dos gases Remove-se produtos contaminantes: Água, óleo, ácidos oléicos e ácidos clorídricos. Gases reciclados podem ser reutilizados em outros equipamentos. SITUAÇÃO ATUAL DA CAMADA DE OZÔNIO Em setembro de 2000, com 29,78 milhões de Km 2 Em setembro de 2003, com 28,2 milhões de Km 2 Situação atual Em 2009 o climatólogo americano David J. Hofmann, da Administração Nacional de Oceanos e Atmosfera dos EUA (NOAA), afirmou que o buraco na camada de ozônio sobre a Antártida estabilizou-se desde 2000. Ainda demorará décadas a se regenerar e a se fechar, o que ocorrerá em 2065. OS EFEITOS DA DIMINUIÇÃO DA CAMADA DE OZÔNIO ATINGEM O HEMISFÉRIO SUL aumento nos casos de câncer de pele e catarata em regiões do hemisfério sul, como a Austrália, Nova Zelândia, África do Sul e Patagônia. Em Queensland, no nordeste da Austrália, mais de 75% dos cidadãos acima de 65 anos apresentam alguma forma de câncer de pele; a lei local obriga as crianças a usarem grandes chapéus e cachecóis quando vão à escola, para se protegerem das radiações ultravioletas. A Academia de Ciências dos Estados Unidos calcula que apenas na Austrália, estejam surgindo anualmente 10 mil casos de carcinoma de pele por causa da redução da camada de ozônio. O Ministério da Saúde do Chile informou que desde o aparecimento do buraco na camada de ozônio sobre o pólo Sul, os 15
Quantidade de água disponível A quantidade de água doce disponível para consumo é extremamente escassa Distribuição da água no planeta 97,5% nos oceanos 1,8% em geleiras A cada 1000 L 975 L 18 L 0,6% nas camadas subterrâneas 6 L 0,015% nos lagos e rios 0,005% de umidade no solo 150 ml 50 ml 0,0009% em forma de vapor na atmosfera 9 ml 0,00004% na matéria viva 0,4 ml Água doce disponível para consumo humano e animal Os Ciclos da água As águas dos lagos, rios, represas e as águas subterrâneas são considerados "água disponível para consumo humano. Estas correspondem a 22,4% do total da água doce existente na Terra. 98,7% é subterrânea. A poluição já atinge todos esses ambientes! A água disponível Poluição da água Ocorre quando a água entra em contato com contaminantes: Estes podem ser: Físicos - temperatura, sólidos... Químicos substancias químicas diversas Biológicos material orgânico e patógenos. As principais fontes de contaminação envolvem as atividades humanas. Na natureza existem principalmente dois tipos de aqüíferos, quanto à superfície superior: livres (ou freáticos) e confinados 16
Poluentes aquáticos Os poluentes normalmente são classificados de acordo com sua natureza e com os principais impactos causados pelo seu lançamento no meio aquático. -Poluentes biodegradáveis; - Degraveis pelos organismos decompositores presentes no meio aquático. - Poluentes recalcitrantes. - Compostos não biodegradáveis ou de taxa de biodegradação muito lenta. - Poucos organismos são capazes de digeri-los Poluição da água A poluição das águas devido as atividades humanas aumentou vertiginosamente nos últimos 50 anos. De acordo com a legislação, a poluição da água pode ser: Pontual Descarga de efluentes a partir de indústrias e de estações de tratamento de esgoto São bem localizadas, fáceis de identificar e de monitorar ou Difusa Escoamento superficial urbano, escoamento superficial de áreas agrícolas e deposição atmosférica Espalham-se por toda a cidade, são difíceis de identificar e tratar Fontes de poluição As principais fontes de poluição da água são: os efluentes domésticos e os efluentes industriais. Efluente é a água que sai do processo I-Caracterização dos efluentes I-1 Efluente doméstico É toda água residuária gerada pelas atividades e necessidades humanas em uma residência e que fluem através da rede de esgoto. Podem igualmente serem lançadas diretamente no ambiente ou redirecionadas para estações de tratamento. Afluente Processo Industrial, Agrícola ou Doméstico Efluente Características principais: altos teores de sólidos totais, altos teores de nutrientes e matéria orgânica altos números de bactérias do grupo coliformes I-2 Efluente Industrial Poluição da água subterrânea É toda água residuária gerada pelas atividades industriais e que fluem através da rede de esgoto. Podem igualmente serem lançadas diretamente no ambiente ou redirecionadas para estações de tratamento. Características principais: compostos orgânicos substâncias radioativas ácidos metais pesados 17
Poluição da água subterrânea Poluição de Ambientes aquáticos superficiais: O Meio ambiente aquático Água, Macrorganismos, Microrganismos, gases, compostos orgânicos e minerais. Um ambiente aquático equilibrado deve apresentar alta diversidade de organismos, caracterizada por grande número de espécies com poucos indivíduos de cada espécies. PROBLEMAS DA POLUIÇÃO EM AMBIENTES AQUÁTICOS 1. Elevação da temperatura Conseqüências: aumento das reações químicas e biológicas redução do teor de oxigênio dissolvido diminuição da viscosidade da água aumento da ação tóxica de alguns compostos PROBLEMAS DA POLUIÇÃO EM AMBIENTES AQUÁTICOS 2. Sólidos dissolvidos totais Conseqüências: Assoreamento de ambientes aquáticos (enchentes) soterramento de ovos, invertebrados e peixes aumento da turbidez da água Assoreamento Processos erosivos na região do Alto Araguaia sobre os Neossolos Quartzarênicos 18
a) Fundo de rio com baixa deposição de sedimento Muitos locais para pequenos peixes Bactérias, protozoários e larvas de insetos ligados às rochas Penetração de luz, fotossíntese de algas perifíticas b) O mesmo rio com alta deposição de sedimento Argila em suspensão impede penetração da luz Organismos ligados às rochas são arrastados pela areia e espalhados ao longo do fundo Quase todos organismos eliminados A POLUIÇÃO EM AMBIENTES AQUÁTICOS Conseqüência: Doença 3. Microrganismos patogênicos transmissão de doenças ao homem Doenças associadas à água Tipo de organismo Doença Tipo de organismo Cólera Bactéria Poliomielite Vìrus Disenteria Enterite Bactéria Bactéria Disenteria amebiana Esquistossomos e Protozoário Verme Febre tifóide Bactéria Ancilostomíase Verme Hepatite infecciosa Vírus Criptosporidiose Protozoário A POLUIÇÃO EM AMBIENTES AQUÁTICOS 4. Contaminação por Matéria orgânica Conseqüências: Por ser biodegradável Aumenta a Demanda Bioquímica de Oxigênio - DBO DBO é o oxigênio que vai ser respirado pelos decompositores aeróbios para a decomposição completa da matéria orgânica lançada na água. O valor da DBO varia de acordo com a natureza do despejo. Pode haver o esgotamento total do OD na água. A decomposição será, então, feita pelos decompositores anaeróbios, que prosseguem as reações de decomposição, tendo como subproduto da decomposição a formação de metano, gás sulfídrico e outros. (maus odores) Autodepuração Autodepuração da carga orgânica em um curso d água: 19
A POLUIÇÃO EM AMBIENTES AQUÁTICOS 5. eutrofização É o enriquecimento das águas com os nutrientes necessários ao crescimento da vida vegetal aquática. Manifesta-se por meio do aumento da produtividade biológica, sendo observada a proliferação de algas e outros vegetais aquáticos por causa da maior quantidade de nutrientes disponível (nitrogênio e fósforo). A POLUIÇÃO EM AMBIENTES AQUÁTICOS eutrofização cultural OLIGOTRÓFICO eutrofização Podemos classificar os meios aquáticos em: Oligotróficos: ambientes com baixa produtividade biológica e baixa concentração de nutrientes; Eutróficos: ambientes com produção vegetal excessiva e alta concentração de nutrientes; Mesotróficos: ambientes com características intermediárias entre oligotrófico e eutrófico. pobre em nutrientes fitoplâncton limitado rico em nutrientes fitoplâncton florescente rico em nutrientes renovação rápida do fitoplâncton acumulação de detritos de algas mortas ENTRADA DE NUTRIENTES EUTRÓFICO águas claras grande penetração da luz vegetação aquática submersa florescente turbidez da água vegetação aquática submersa inibida decompositores alimentando-se sobre detritos depleção do oxigênio dissolvido peixes, moluscos e crustáceos sufocando A POLUIÇÃO EM AMBIENTES AQUÁTICOS Eutrofização 6. Compostos tóxicos Conseqüências: danos à saúde humana danos aos animais aquáticos 20
Comp.Tóxicos Comp. Tóxicos Poluição por fertilizantes agrícolas e agrotóxicos As áreas agrícolas são fontes potenciais de contaminação das águas subterrâneas por fontes difusas, já que a agricultura requer grande quantidade de insumos, como fertilizantes, agrotóxicos e reguladores de crescimento. Poluição por fertilizantes agrícolas e agrotóxicos Uma porcentagem dos agroquímicos aplicados nas culturas é perdida, seja na aplicação, por não atingir o alvo, seja através da infiltração, dissolvidos na solução do solo, ou ainda volatizada. Os principais agentes poluentes da água, provenientes da agricultura, são os agrotóxicos e o nitrogênio. Compostos Sintéticos São conhecidas mais de 7 milhões de substâncias químicas A cada ano cerca de 1.000 novos produtos são lançados no mercado São produzidos 300 milhões de toneladas anuais de COS 150 mil deles em taxas superiores a 50 mil t/ano Cerca de 66 mil produtos químicos são comercializados hoje somente nos EUA Cerca de 45 mil substâncias são comercializadas internacionalmente Muitos são resistentes a biodegradação, estáveis e entram na cadeia alimentar Muitos podem ser mutagênicos, cancerígenos ou teratogênicos Só existem dados ecotoxicológicos para aproximadamente 1.500 substâncias A tecnologia convencional de tratamento de água não remove totalmente os Compostos Sintéticos. A POLUIÇÃO EM AMBIENTES AQUÁTICOS 7. Substâncias tensoativas também chamados de surfactantes, são substâncias que diminuem a tensão superficial ou influenciam a superfície de contato entre dois líquidos. Conseqüências: redução da viscosidade redução da tensão superficial da água danos à fauna (destroem as bactérias) produção de espumas impedem a decantação e a deposição de sedimentos toxidez 21
Espumas de substâncias tensoativas 8 - metais pesados Cu, Zn, Pb, Cd, Hg, Ni e Sn Pilhas e baterias Aterro sanitário Contaminação de águas subterrâneas, córregos e riachos Mineração (garimpo) Rios e mares Os oceanos recebem por ano 400.000 t de metais pesados 80.000 t só de mercúrio Bioacumulação danos ao SNC Despoluição Natural Processo promovido pelas algas e bactérias presentes no ecossistema. Poluição da água: alternativas Controle nas fontes potenciais de poluição e contaminação; Tratamento de efluentes domésticos e industriais; Gestão e uso racional da água; Reuso da água; Conservação REUSO DA ÁGUA Reuso, Reciclagem e Aproveitamento de água de chuva Minimiza o consumo de água potável Minimiza o volume de efluente a ser tratado Ex. Utilizar água de lavagem de piscina e águas pluviais para lavagem do piso da garagem REÚSO INDIRETO NÃO PLANEJADO: QUANDO A ÁGUA, UTILIZADA EM ALGUMAATIVIDADE HUMANA, É DESCARREGADA NO MEIO AMBIENTE E NOVAMENTE UTILIZADA A JUSANTE, EM SUA FORMA DILUÍDA, DE MANEIRA NÃO INTENCIONAL E NÃO CONTROLADA; RIO Uso 1 Uso 2 22
REUSO DA ÁGUA REÚSO PLANEJADO OU REÚSO INTENCIONAL: QUANDO O REÚSO DA ÁGUA É RESULTADO DE UMA AÇÃO HUMANA CONSCIENTE, A PARTIR DE UMA DESCARGA DE EFLUENTES, PODENDO SER DE FORMA DIRETA OU INDIRETA. NESTE CASO, PRESSUPÕE-SE A EXISTÊNCIA DE UM SISTEMA DE TRATAMENTO DE EFLUENTES QUE ATENDA AOS PADRÕES DE QUALIDADE REQUERIDOS PELO USO OBJETIVADO; RECICLAGEM DE ÁGUA: RECICLAGEM DA ÁGUA É O REÚSO INTERNO DA ÁGUA EM UM DETERMINADO PROCESSO, ANTES DE SUA DESCARGA EM UM SISTEMA GERAL DE TRATAMENTO OU OUTRO LOCAL DE DISPOSIÇÃO. RIO Uso 1 Tratamento Uso 2 RIO Uso 1 Tratamento Tipos de Reuso 23