Poluição da Água

1. Universidade Federal de Campina Grande Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Área de Engenharia de Recursos Hídricos Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental Poluição da Água Disciplina: Ciências do Ambiente Estagiário Docente: José Guimarães Professora Doutora Márcia Maria

2. Poluição da Água • Degradação da qualidade da água resultante das atividades que direta ou indiretamente prejudiquem a saúde, a segurança e o bem-estar da população, criem condições adversas às atividades sociais e econômicas, afetem desfavoravelmente a biota aquática.

3. Poluição da Água • 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 autilização das águas para fins recreativos, comerciais, industriais e de geração de energia” (CONAMA). • Poluição = f(atividade) • Uso = f(qualidade da água); • Qualidade = f(características físicas, químicas e/ou biológicas das águas).

4. Mudança de Paradigma • Paradigma • idéias enraizadas na população, • como que um modo de enxergar a vida ou algum aspecto dela • concepção científica que move os estudos científicos de uma comunidade de pesquisadores • A água deixou de ser vista como recurso infinito, para ser tratada enquanto recurso finito.

5. A Evolução Da Gestão De Recursos Hídricos No Brasil • Negligência Preocupação / Atenção • Constituição de 1824 Constituição 1988 • Código de Águas – 1934 • Vanguardista – êxito parcial [4] • Água pública, comum e particular • Marcante atenção para o uso energético • Importantes conferências mundiais acerca do meio ambiente • Conferencia das Nações Unidas sobre Água (1977) Mar delPlata • Estocolmo (1972) – Conservação do Meio Ambiente • Seminário Internacional de Gestão de Recursos Hídricos (1982) - Brasília • Montreal (1987) – Emissões Atmosféricas

6. Comissão Mundial do Meio Ambiente e Desenvolvimento (1987) – O Nosso Futuro Comum • Art. 225 da Constituição de 1988: “Todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao poder público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras gerações.” • Divisão da água em domínio da União e dos Estados – Art. 20 e 26 • Conferência das Nações Unidas Sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento (1992) – Agenda 21 – Capítulo 18 • Proteção da Qualidade e do Abastecimento dos Recursos Hídricos • Conferência Internacional Sobre Água e Meio Ambiente – Dublin – 1992 • Ministério do Meio Ambiente – criado em 1995 • Política Nacional de Recursos Hídricos – Lei 9.433/97 • Agência Nacional de Águas – Lei 9.984/00

8. Principais problemas relacionados com a água • Problemas: • Proliferação de doenças transmitidas pela água, como cólera e diarréias; • Grande parte da população não dispõem de abastecimento adequado de água potável; • Imprópria para os diversos usos. • Fonte de conflitos internacionais: • Guerras mundiais pela água: em 1967, um dos motivos da guerra entre Israel e seus vizinhos foi justamente a ameaça, por parte dos árabes, de desviar o fluxo do rio Jordão. Países como a Síria também depende desse rio; • Crescimento populacional exige cada vez mais dos recursos naturais, principalmente a água.

9. O Brasil possui cerca de 13 % da água doce disponível no mundo 73% está na bacia Amazônica 27% no resto do país Atendem 95% da população Atendem 5 % da população Disponibilidade da água no Brasil • O Brasil é um país privilegiado no que diz respeito à quantidade de água. • Porém, sua distribuição não é uniforme em todo o território nacional. Floresta amazônica • Cerca de 47% dos recursos hídricos do planeta estão na América do Sul; • Grande parte concentrada no Rio Amazonas, o maior rio do mundo em extensão e volume d’água, que corta seis países: Brasil, Peru, Equador, Colômbia, Venezuela e Bolívia.

10. 600 L por habitante dia 10 L por habitante dia Estados Unidos: Sertão: Quantidade de água

11. Ciclo Hidrológico

12. CICLOHIDROLÓGICO: PROCESSOS INTERCEPTAÇÃO • É a parte da precipitação retida acima da superfície do solo. (Blake, 1975) devido principalmente á presença de vegetação. • Depende: • Intensidade da Chuva; • Área Vegetada ou Urbanizada.

13. CICLOHIDROLÓGICO: PROCESSOS EVAPORAÇÃO • É o processo pelo qual as moléculas de água na superfície líquida ou na umidade do solo, adquirem energia suficiente (através da radiação solar e outros fatores climáticos) e passam do estado líquido para o de vapor. • Depende: • Temperatura; • Pressão Atmosférica; • Umidade Relativa; • Vento; • Radiação Solar.

14. CICLOHIDROLÓGICO: PROCESSOS TRANSPIRAÇÃO • É o resultado da extração de água contida no solo pelas raízes das plantas e liberação para a atmosfera pelos poros. • Depende: • Da Espécie de Planta;

15. CICLOHIDROLÓGICO: PROCESSOS INFILTRAÇÃO É o processo pelo qual a água penetra nas camadas superficiais do solo e se move para baixo, em direção ao lençol d’água. • Depende: • Da água disponível para infiltrar; • Da constituição e declividade do solo; • Da cobertura vegetal; • Das quantidades de água e ar, inicialmente presentes no interior do solo (teor de umidade).

16. CICLOHIDROLÓGICO: PROCESSOS ESCOAMENTO Define-se como o movimento das águas na superfície do solo, na interface entre a superfície e o interior do solo e no lençol subterrâneo; • Depende: • Área e forma da bacia; • Conformação topográfica da bacia (declividade, depressões acumuladoras e represamentos naturais); • Tipo de Solo; • Cobertura Vegetal; • Áreas Impermeáveis(pavimentos urbanos).

17. Bacia Hidrográfica

18. Uso da Água • Consuntivo • Ocorre uma diminuição da disponibilidade seja espacial ou temporalmente • Abastecimento humano e dessedentação de animais • Irrigação • Indústria • Não-Consuntivo • Não reduz a quantidade de água • Recreação • Esporte • Pesca • Geração de Energia

19. Fontes poluidoras - Perfil

20. Fontes poluidoras - Perfil

21. Fontes Poluidoras • Águas superficiais: • Esgoto Doméstico • Efluentes Industriais • Águas pluviais que levam consigo impurezas • Resíduos Sólidos • Pesticidas • Fertilizantes • Detergentes • Precipitação de poluentes atmosféricos • Alteração nas margens dos mananciais • Carreamento do solo (erosão)

22. Fontes Poluidoras • Águas sub-superficiais • 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.

23. 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

24. Classificação da Poluição Hídrica • Orgânica • Matéria orgânica, proveniente de esgotos domésticos ou industriais • Bacteriológica • Contato com dejetos humanos portadores de organismos patogênicos, por via direta e por esgotos sanitários • Química • Presença de substâncias provenientes de processos industriais, uso de pesticidas e de fertilizantes • Térmica • Despejos com temperatura elevada provenientes de destilarias, usinas atômica, etc.. • Radiotiva • Recebimento de descargas radioisótopos de usinas nucleares

25. Principais poluentes e indicadores • Mat. Orgânica - DBO, DQO e OD (mg/l); • Sólidos - SS e RS (ml/l); turbidez (unt); • Ácidos e Álcalis - pH; • Bactérias - IC (coli/100 ml); • Óleos e Gorduras - OG (mg/l); • Nitratos - NO3 (mg/l); • Fosfatos - PO4 (mg/l); • Temperatura - T (°C); • Metais – Metais (mg/l).

26. Poluição Orgânica • Esgotos domésticos, vários resíduos industriais, os dejetos agropecuários • elementos que servem de alimento aos seres aquáticos, sejam peixes, sejam bentos, plâncton, bactérias, etc. • Quanto maior o volume de matéria orgânica for lançado em um corpo d’água, maior será o consumo (demanda) de oxigênio.

27. Carga Poluidora Orgânica • É a observação da quantidade de poluente lançada pela fonte. • Expressa em DBO ou DQO. • DQO • Quantidade de oxigênio requerida para estabilizar, através de processos químicos, a matéria orgânica através de um oxidante forte em meio ácido • DBO • Quantidade de oxigênio estabilização da matérias orgânica através de processos bioquímicos.

28. Demanda Química do Oxigênio • Expressa em termos de concentração (mgO2/l) ou carga (kg de DQO/dia) • Demanda • Quantidade consumida ou a consumir • Química • Trata de agentes químicos • Oxigênio • Favorece a oxidação • Valores da DQO normalmente maiores que os da DBO. • Trata também substâncias não biodegradáveis (inertes) • Teste realizado num prazo menor – de 2 horas – e em primeiro lugar, servindo os resultados de orientação para o teste da DBO. • Indicativo de despejos de origem industrial.

29. Demanda Bioquímica do Oxigênio • Expressa em termos de concentração (mgO2/l)   ou carga (kg de DBO/dia) • Demanda • Quantidade consumida ou a consumir • Bioquímica • Mistura de reações de origem biológica e química. • Consumo de oxigênio através de reações biológicas e químicas. • Oxigênio • Favorece a oxidação • DBO5,20 • Verificação do oxigênio consumido em 5 dias a uma temperatura de 20ºC. • Considera apenas a matéria orgânica biodegradável • Não consideração o efeito tóxico ou inibidor de materiais sobre a atividade microbiana. 

30. Demanda Bioquímica do Oxigênio • Classificação dos corpos d’água: • Águas limpas  DBO5 na ordem de 2 a 4 mg/l; • Águas poluídas  várias dezenas de miligramas; • Esgoto doméstico  chega a 300 mg/l.

31. Equivalente Populacional • Traduz a equivalência entre o potencial poluidor de uma industria (comumente em termos de matéria orgânica) e uma determinada população. • Um industria tem um equivalente populacional de 20.000 habitantes = a carga de DBO do efluente industrial corresponde à carga gerada por uma localidade com uma população de 20.000 habitantes.

32. Tabela relacionando o ramo da indústria com o respectivo Equivalente Populacional

33. Relação DQO e DBO • DQO/DBO = 1 • Efluente biodegradável • DQO/DBO << 1 • Mais biodegradável é o efluente • DQO/DBO >> 1 • Menos Biodegradável é o efluente • Água poluída  DQO/DBO5 é pouca elevada (2 a 3).

34. Reservas de água Poluição Sedimentar Biológica Térmica Despejo de substâncias Principais formas de poluição

35. Qual a origem? O que causam? Partículas do solo Extração mineral Desmatamentos Erosões Interferem na fotossíntesee na capacidade dos animaisencontrarem alimentos Produtos químicosinsolúveis Extração mineral Esgotos e efluentes Adsorvem e concentram ospoluentes biológicos e ospoluentes químicos Poluição sedimentar • Acúmulo de partículas em suspensão (solo, produtos químicos insolúveis).

36. Controle simples Adição de NaClO Ou Ca(OH)2 Fervura da água Apesar disso 250 milhões de casos de doenças (cólera, febre tifóide,diarréia, hepatite A) são transmitidas pela água por ano 10 milhões desses casos resultam em mortes (50% são crianças) Poluição biológica • Presença de microorganismos patogênicos, especialmente na água potável: • 4 bilhões de pessoas no mundo não têm acesso à água potável tratada; • 2,9 bilhões de pessoas vivem em áreas sem coleta ou tratamento de esgoto.

37. Diminui a quantidade de oxigênio dissolvido (43,39 mg de O2/kg de H20 a 20 °C) Diminui do tempo de vida de algumas espécies aquáticas Altera os ciclos de reprodução Aumenta a quantidade de gás carbônico na atmosfera (0,86 L de CO2/L de H2O a 20 °C) Aumenta a velocidade das reações entre os poluentes presentes na água Potencializa a ação nociva dos poluentes Poluição térmica • Descarte de grandes volumes de água aquecida em rios e oceanos.

38. Poluição por despejo de substâncias • Substâncias tóxicas cuja presença na água não é fácil de identificar nem de remover; • Em geral os efeitos são cumulativos e podem levar anos para serem sentidos; • Os poluentes mais comuns das águas são: • Fertilizantes agrícolas; • Esgotos doméstico e industrial; • Compostos orgânicos sintéticos; • Plásticos; • Petróleo; • Metais pesados.

39. Poluição por fertilizantes agrícolas Poluição por esgotos domésticose industriais

40. Poluição por compostos orgânicos sintéticos

41. Poluição por plásticos Alta produção Alta velocidade de uso e descarte Longo tempo para degradação Causam a morte de animais por sufocamento

43. Maior concentração de lixo do mundo! • 100 milhões de toneladas de plásticos de todos os tipos; • 1000km de extensão; • 9 milhões de km² ; • A massa de plástico é seis vezes mais elevada do que a massa de plâncton colhida no local

44. Grandes acidentes Pequenos acidentes Vazamentos em poçosde petróleo, superpetroleiros,rompimentos de dutos Vazamentos de óleode motor de barcose de carros Exxon Valdez: 42 milhões de litros Kuwait: 200.000 t no Golfo Pérsico Rio Barigüi: 4 milhões de litros Baia de Guanabara: 1,3 milhão de litros Somente no Canadá: 300 milhões de litros/ano 95% dos danos 5% dos danos Poluição por petróleo

45. Poluição por petróleo • O petróleo vaza e se espalha no mar ou no rio; • A mancha recobre a superfície das águas; • Sem a luz do sol as algas param de fazer fotossíntese.

46. Poluição por petróleo • A quantidade de oxigênio diminui e outras espécies acabam morrendo; • Os peixes da superfíciemorrem por intoxicaçãoe falta de oxigênio; • Peixes que vivem nofundo e se alimentamde resíduos, morremenvenenados.

47. Poluição por petróleo • As aves marinhas ficam com o corpo impregnado de óleo; • Deixam de reter o ar entre aspenas e morrem afogadas aomergulhar; • O óleo penetra no bulbocausando intoxicação; • Mesmo as aves tratadas acabam morrendo.

48. Poluição por petróleo • No mangue o óleo impede as árvores de captar o oxigênio do ar causando sua morte; • Os crustáceos morrem pela falta de alimento (folhas decompostas); • Além disso, o óleo fecha asbrânquias, por onde respiram,e superaquece a lama, seuhábitat; • No acidente da Baía deGuanabara espécies como ocaranguejo-uça podem ter sidoextintas.

49. Poluição por petróleo • Com o ecossistema comprometido milhares de pessoas ficam sem trabalho; • Famílias de pescadores perdem sua fonte de sustento; • O comércio local acaba falindo com o fim do turismo na região.

50. Poluição por metais pesados