Poluição da água

1. Poluição da água Prof. Regis Romero

2. DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA NO PLANETA

3. O que está sendo feito com os corpos hídricos?

4. O QUE É POLUIÇÃO HÍDRICA? “É qualquer alteração nas características físicas, químicas e/ou biológicas das águas, que possa constituir prejuízo à saúde, à segurança e ao bem estar da população e, ainda, possa comprometer a fauna ictiológica e a utilização das águas para fins recreativos, comerciais, industriais e de geração de energia” (CONAMA). O QUE CAUSA A POLUIÇÃO HÍDRICA? • Crescimento populacional; Alto grau de urbanização • Desenvolvimento da indústria e seus despejos complexos; • Aumento da produção agrícola, que resulta numa carga mais pesada de pesticidas e fertilizantes no ambiente.

6. Usos da água • Não consuntivos(que não retiram da água) • geração de energia elétrica • recreação/lazer • harmonia paisagística • conservação da flora e fauna • navegação • pesca • diluição de despejos • Consuntivos (que retiram da água) • abastecimento humano • dessedentação de animais • indústria • irrigação

7. Distribuição do consumo de água no planeta Fonte: WRI (1998).

8. Fontes poluidoras • Águas subterrâneas: • Infiltração de: • esgotos a partir de sumidouros ou valas de infiltração (fossas sépticas); • esgotos depositados em lagoas de estabilização ou em outros sistemas de tratamento usando disposição no solo; • esgotos aplicados no solo em sistemas de irrigação; • águas contendo pesticidas, fertilizantes, detergentes e poluentes atmosféricos depositados no solo; • outras impurezas presentes no solo; • águas superficiais poluídas; • Vazamento de tubulações ou depósitos subterrâneos; • Percolação do chorume resultante de depósitos de lixo no solo; • Resíduos de outras fontes: cemitérios, minas, depósitos de materiais radioativos. • Águas superficiais: • Esgoto doméstico; • Efluentes industriais; • Águas pluviais, carreando impurezas do solo ou contendo esgotos lançados nas galerias; • Resíduos sólidos (lixo); • Pesticidas; • Fertilizantes; • Detergentes; • Precipitação de poluentes atmosféricos (sobre o solo ou a água); • Alteração nas margens dos mananciais, provocando carreamento do solo, como consequênciasda erosão.

9. Fontes poluidoras Pontual Difusa Descarga de efluentes a partirde indústrias e de estaçõesde tratamento de esgoto Escoamento superficial urbano,escoamento superficial de áreasagrícolas e deposição atmosférica São bem localizadas, fáceisde identificar e de monitorar Espalham-se por toda a cidade,são difíceis de identificar e tratar ou

14. CLASSIFICAÇÃO DA POLUIÇÃO HÍDRICA • Bacteriana -> Contato com dejetos humanos portadores de organismos patogênicos, por via direta e por esgotos sanitários. • Orgânica -> Recebimento de grande quantidade de matéria orgânica, proveniente de esgotos domésticos ou industriais; • Química -> Presença de substâncias provenientes de processos industriais, uso de pesticidas e de fertilizantes. • Radioativa -> Recebimento de descargas radioisótopos de usinas nucleares. • Térmica -> Elevação da temperatura da água aos receber despejos com temperatura elevada provenientes de destilarias, usinas atômica, etc.

15. POLUIÇÃO ORGÂNICA • Os esgotos domésticos, muitos tipos de resíduos industriais, os dejetos agrícolas e especialmente os pecuários, são constituídos preponderantemente de matéria orgânica, elemento que serve de alimento aos seres aquáticos, sejam peixes, sejam bentos, plâncton, bactérias, etc. • quanto maior o volume de matéria orgânica – esgotos – for lançado em um corpo d’água, maior será o consumo (demanda) de oxigênio usado na respiração dos seres aquáticos (em especial, das bactérias decompositoras). • Quando todo o oxigênio se extingue, as bactérias e outros seres que dependem do oxigênio para a respiração também são extintos e em seu lugar surgem outros seres microscópicos capazes de se alimentar e “respirar” na ausência do oxigênio.

16. AUTODEPURAÇÃO DAS ÁGUAS • Diluição • Sedimentação • Estabilização bioquímica

17. Características das zonas de autodepuração • Zona de Degradação: • Início  ponto de lançamento dos despejos; • Água turva (cor acinzentada); • Precipitação de partículas  lodo no leito do corpo d’água; • Proliferação de bactérias (consumo de matéria orgânica); • Redução da concentração de oxigênio dissolvido; • Limite da 1ª zona  concentração de oxigênio atinge 40% da concentração inicial; • Não há odor; • Presença de oxigênio não permita a decomposição aneróbia.

18. Zona de Decomposição Ativa: • Início  oxigênio atinge valores inferiores a 40% da concentração de saturação; • Água  cor cinza-escura, quase negra; • Bancos de lodos no fundo em ativa decomposição anaeróbia; • Desprendimento de gases mal cheirosos (amônia, gás sulfídrico, etc); • Oxigênio dissolvido  pode zerar ou “ficar negativo”; • Biota aeróbia é substituída por outra anaeróbia; • Ambiente fétido e escuro; • Oxigênio passa a ser reposto  ar atmosférico ou fotossíntese; • População de bactérias  decresce; • Água começa a ficar mais clara (ainda impróprio p/ os peixes); • Fim da 2ª zona  oxigênio elevar-se a 40% da conc. de saturação.

19. Zona de Recuperação: • Início  40% de oxigênio de saturação; • Término  água saturada de oxigênio; • Água  mais clara e límpida; • Proliferação de algas que reoxigenam o meio; • Amônia  oxidada a nitritos e nitratos (+ fosfatos fertilizam o meio, favorecendo a proliferação de algas); • Cor esverdeada intensa (alimento p/ crustáceos, larvas de insetos, vermes, etc., que servem de alimentos p/ os peixes); • Diversificação da biocenose.

20. Zona de Águas Limpas: • Água  características diferentes das águas poluídas; • Água encontra-se “eutrófica”; • Não é limpa, devido a presença das algas (cor verde); • Água  recuperou-se, melhorou suas capacidade de produzir alimento protéico (piorou no quesito de potabilidade); • Péssimo aspecto estético; • Grande assoreamento nas margens; • Invasão de plantas aquáticas indesejáveis.

21. Eutroficação e eutrofização • Eutroficação resultante da fertilização das águas por despejos orgânicos domésticos ou industriais, despejos de resíduos da agricultura, poluição do ar ou por afogamento da vegetação em represas (processo desencadeado pelo homem); • Eutrofização  resultante da fertilização das águas pelo escoamento das águas de chuva nos solos, que arrasta nutrientes para os corpos d’água (origem natural); • Ambos os processos caracterizam-se pelo envelhecimento precoce de um corpo d’água, devido a grande quantidade de nutrientes.

23. Eutroficação e eutrofização • Causa: lançamento de nutrientes na água, principalmente nitrogênio e fósforo (oriundos, principalmente, de esgoto doméstico, efluentes industriais e fertilizantes); • Reação em cadeia: crescimento excessivo de algas e plantas aquáticas em um corpo d’água  aumento de oxigênio  proliferação de pequenos animais que utiliza as algas como alimentos  proliferação de peixes que se alimentam desses pequenos animais; • Quebra do equilíbrio ecológico  mais produção de matéria orgânica do que o sistema é capaz de assimilar; • Aumento das algas  alterações qualitativas  surgimento de novas espécies e desaparecimentos de outras; • Estágio final (ecossistema agonizante)  pouca profundidade, altos déficits de oxigênio, organismos mortos flutuantes e grande quantidade de colchões de algas.

24. Eutroficação e eutrofização • É mais comum em águas paradas (lagos, lagoas represas), pois não serem favorecidas pelas conduções de cursos d’água como a velocidade de escoamento e turbidez; • Problemas devido a proliferação excessiva de algas: • Sabor e odor; • Toxicidade; • Turbidez e cor; • Aderência às paredes dos reservatórios e tubulações (lodo); • Prejuízos no tratamento da água; • Uso de técnicas modernas para controle e correção dos efeitos da eutroficação alto investimento.

25. Eutroficação e eutrofização • Problemas devido às plantas aquáticas: • Prejuízos aos usos – navegação e recreação; • Assoreamento; • Redução gradual do reservatório; • Cobertura da água com diminuição da penetração da luz solar; • Entupimento de canalizações e grades; • Danos à bombas e turbinas hidrelétricas.

26. Medidas de controle da poluição hídrica • Regularização da vazão do rio; • Adição de uma fonte química suplementar; • Diagnóstico ambiental; • Aplicação de uma legislação eficaz; • Tratamento dos despejos.

27. Medidas preventivas • Implantação de Sistemas de Esgotamento Sanitário e Estações de Tratamento; • Coleta e destino adequado do lixo; • Controle da utilização de fertilizantes e pesticidas; • Controle da erosão; • Modificações no processo industrial e tratamento dos resíduos industriais; • Ordenamento do uso e ocupação do solo; • Afastamento das fontes de poluição (disposição no solo a 1,50m do lençol, fossa seca a 15m de mananciais, sumidouros a 20m de mananciais, aterros sanitários, cemitérios... no mínimo 500m de recursos hídricos).

28. Principais doenças associadas à água • Doenças transmitidas diretamente através da água: • cólera, febre tifóide, febre paratifóide, desinteria bacilar, amebíase ou desinteria amebiana, hepatite infecciosa, poliomelite; • Doenças transmitidas indiretamente através da água: • esquistossomose, fluorose, malária, febre amarela, bócio, dengue, tracoma, leptospirose, perturbações gastro-intestinais de etiologia escura, infecções dos olhos, ouvidos, gargantas e nariz.

29. Organismos patogênicos mais comuns • Bactérias responsáveis pela transmissão de doenças como a leptospirose, febre tifóide, febre paratifóide, cólera; • Protozoários responsáveis pela transmissão de doenças como amebíase e a giárdia; • Vírus responsáveis pela transmissão de doenças como a hepatite infecciosa e a poliomielite; • Helmintos responsáveis pela transmissão de doenças como a esquistossomose e a ascaridíase.

30. Petróleo • O petróleo é um composto natural complexo que ocorre devido à mistura de compostos inorgânicos. Estes materiais são quimicamente complexos e podem ser compostos por centenas de espécies moleculares. • Devido a essa complexidade podemos observar através de testes em laboratório que o óleo pode se apresentar de diversas maneiras quando derramado na água, tornando difícil a sua completa remoção do mar.

31. Como ocorre o derramamento • Tanques sem capacidade ou plataformas furadas no mar, de navios ou embarcações. • Petróleo tem também sido derramado devido a estratégias de Guerra por deliberadas ações de ataques de tanques de guerra. Como ocorrido na segunda Guerra Mundial e na Guerra Irã Iraque de 1981-1987, em 1983 o Iraque atacou 5 reservatórios e três poços de produção causando um derramamento massivo no Golfo Pérsico. • Descargas operacionais de lavagens de tanques de óleo também são uma fonte freqüente de derramamentos marinhos, embora a importância desta fonte tenha decrescido. Esta fonte de poluição esta associada com a prática de enchimento de tanques com água do mar após a entrega da carga de petróleo ou de um produto refinado e a descarga do óleo no mar quando o navio viaja para pegar sua próxima carga.

32. Efeitos ecológicos A contaminação de ecossistemas terrestres afeta não somente a microbiota do solo, mas também a macro comunidade residente, os efeitos deletérios do óleo são maior acentuados na flora apesar de ocorrem danos na comunidade animal. Ocorre também falta de investigações dos efeitos na flora. Em plantas: Os danos são mais acentuados, ocorrem nas partes mais sensíveis das plantas, como as raízes, os efeitos são menores nas partes de madeira de árvores e arbustos. Efeitos indiretos incluem a falta de oxigênio no solo e conseqüente redução de microorganismos. Em animais: Por causa do alto teor de conteúdo lipídico e taxa metabólicas os animais do solo são provavelmente mais sensíveis do que as raízes das plantas. O óleo exerce um grande efeito sobre a respiração dos animais. Um efeito indireto sobre os animais é a exaustão de oxigênio no ar do solo por causa da degradação microbiana.

33. Poluição radioativa • Origem: explosões atômicas, acidentes de usinas nucleares e no lixo atômico; • Águas utilizadas no resfriamento dos reatores atômicos  poluem termicamente e podem arrastar resíduos radioativos. • Produzidas, principalmente, pela utilização da energia nuclear, tanto para fins industriais como bélicos. • Os principais elementos radioativos são: CÉSIO 137, IODO 131, PLUTÔNIO 239, ESTRÔNCIO 90, URÂNIO, COBALTO e CÁLCIO.

34. O LIXO ATÔMICO São materiais radioativos produzidos em Instalações Nucleares (Reatores Nucleares, Usinas de Beneficiamento de Minério de Urânio e Tório, Unidades do Ciclo do Combustível Nuclear), Laboratórios e Hospitais, nas formas sólida, líquida ou gasosa, que não têm utilidade, não podem ser simplesmente “jogados fora” ou “no lixo”, por causa das radiações que emitem. Esses materiais, que não são utilizados em virtude dos riscos que apresentam, são chamados de Rejeitos Radioativos. Na realidade, a expressão “lixo atômico” é um pleonasmo, porque qualquer lixo é formado por átomos e, portanto, é atômico. Ele passa a ter essa denominação popular, quando é radioativo.

35. TRATAMENTO DE REJEITOS RADIOATIVOS • Os rejeitos radioativos precisam ser tratados, antes de serem liberados para o meio ambiente, se for o caso. Eles podem ser liberados quando o nível de radiação é igual ao do meio ambiente e quando não apresentam toxidez química. • Rejeitos sólidos de baixa atividade, como partes de maquinária contaminadas, luvas usadas, sapatilhas e aventais contaminados, são colocados em sacos plásticos e guardados em tambores ou caixas de aço, após classificação e respectiva identificação.

36. TRATAMENTO DE REJEITOS RADIOATIVOS • Os produtos de fissão, resultantes do combustível nos reatores nucleares, sofrem tratamento especial em Usinas de Reprocessamento, onde são separados e comercializados, para uso nas diversas áreas de aplicação de radioisótopos. Os materiais radioativos restantes, que não têm justificativa técnica e/ou econômica para serem utilizados, sofrem tratamento químico especial e são vitrificados, guardados em sistemas de contenção e armazenados em Depósitos de Rejeitos Radioativos.

37. Consequências e efeitos: • Os efeitos da radioatividade vão depender do tipo e da quantidade de radiação que chega ao organismo durante um certo tempo. • Doses muito altas (mais de 1.000 rads, uma unidade de medida da quantidade de radiação recebida) matam em poucas horas, uma vez que destroem as proteínas do ser vivo. • Doses menores que 1.000 rads e maiores que 400 rads prejudicam a renovação das células da mucosa intestinal, provocando hemorragias, diarréia, vômitos e infecção. Na maioria das vezes, essas doses também levam o indivíduo à morte.

38. Consequências e efeitos: • Além disso, os sobreviventes apresentarão, posteriormente, alterações nas células do sangue, devido a modificações na medula óssea. Nesse caso, pode ocorrer leucemia ou outros tipos de câncer, que às vezes surgem dez ou vinte anos mais tarde. • Já o estrôncio 90 tem uma meia-vida de 29 anos, o que significa que levará 29 anos para determinada quantidade desse isótopo atingir níveis insignificantes. Esse tempo é suficiente para que ele penetre nas cadeias alimentares e se acumule nos organismos vivos sendo absorvido pelo tecido ósseo, onde será fixado. Fazendo, então, parte dos ossos, ele emite sua radiação característica e acabará por provocar sérias mutações cancerígenas nos tecidos formadores do sangue encontrados na medula óssea.

39. Consequências e efeitos: • Grande parte da poluição radioativa atinge principalmente o cérebro. • O mesmo acontece com o iodo 131, que tem meia-vida de apenas 8 dias. Através da cadeia alimentar, ele pode depositar-se na glândula tireoide, provocando câncer de tireoide. • Diversas vezes, foram comprovados, nas proximidades de usinas atômicas, casos de danificação dos cromossomos e de problemas intelectuais.

40. Consequências e efeitos: • Nos processos biológicos, o césio e o estrôncio, semelhantes quimicamente ao potássio e ao cálcio, tendem a acompanhá-los, depositando-se parcialmente nos músculos e nos ossos, respectivamente. Por exemplo, o estrôncio-90, radioativo, liberado por vazamentos ou explosões nucleares pode causar sérios problemas quando assimilado. Uma vez na corrente sanguínea, ele é bioquimicamente confundido com o cálcio (por causa de sua posição na tabela periódica dos elementos), sendo absorvido pelo tecido ósseo, onde será fixado. Fazendo, então, parte dos ossos, ele emite sua radiação característica e acabará por provocar sérias mutações cancerígenas nos tecidos formadores do sangue encontrados na medula óssea.

41. Poluição Térmica: • Ocorre frequentemente pelo descarte, nos rios, de grandes volumes de água aquecida usada no processo de refrigeração de refinarias, siderúrgicas e usinas termoelétricas. • O aumento da temperatura causa vários efeitos: • Aceleração do metabolismo, ou seja, das atividades químicas que ocorrem nas células e aumento da necessidade de oxigênio. • Diminuição da solubilidade dos gases em água • Há uma diminuição do tempo de vida de algumas espécies aquáticas, afetando os ciclos de reprodução. • Potencializa-se a ação dos poluentes já presentes na água, pelo aumento na velocidade das reações e solubilidade de alguns poluentes.