Poluição da Água

1. Poluição da Água CIÊNCIAS DO AMBIENTE

2. Distribuição da água

3. 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.

4. Bacias Hidrográficas do Brasil • Bacia Hidrográfica • É um conjunto de terras banhadas por um rio principal e seus tributários (afluentes, subafluentes etc.); • Formação: dá-se através dos desníveis dos terrenos que direcionam os cursos da água, sempre das áreas mais altas para as mais baixas. E é essa tendência que a água tem em seguir uma determinada orientação dada pelo relevo e pelo efeito da gravidade que pode ser chamada de bacia hidrográfica. Fonte: Ministério de Minas e Energia

5. Águas estaduais Águas federais Dominialidade dos corpos d’água • Águas federais: • rios atravessando mais de um estado ou outro país. • Águas estaduais: • águas subterrâneas e rios situados inteiramente no território de um único estado, exceto aqueles reservados em obras da União.

6. Importância da água • A água é um elemento essencial à vida dos seres vivos (sua falta provoca a debilidade ou até a morte dos seres vivos); • Essencial a manutenção dos ecossistemas do planeta; • Usos da água: • Abastecimento humano; • Abastecimento industrial; • Irrigação; • Geração de energia elétrica; • Navegação; • Preservação da flora e da fauna; • Aqüicultura; • Recreação; • Diluição de despejos. • Desafio de alimentar o mundo: agricultura e água.

7. Usos da água • Consuntivos • abastecimento humano • dessedentação de animais • indústria • irrigação • Não consuntivos • geração de energia elétrica - hidroelétricas • recreação/lazer • harmonia paisagística • conservação da flora e fauna • navegação • pesca • diluição de despejos

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

9. Água no corpo humano • A água representa 70% da massa do corpo humano; • Sintomas de desidratação: • Perda de 1% a 5% de água • Sede, pulso acelerado, fraqueza • Perda de 6% a 10% de água • Dor de cabeça, fala confusa, visão turva • Perda de 11% a 12% de água • Delírio, língua inchada, morte • Uma pessoa pode suportar até 28 dias sem comer, mas apenas 3 dias sem beber água.

10. Principais problemas relacionados com a água • Quantidade – distribuição; • Qualidade – poluição; • População Mundial: crescimento populacional; • Vários países já enfrentam escassez crônica de água: • Oriente Médio (Israel, Jordânia, Arábia Saudita e Kuwait), China, Índia e o norte da África (região abrange países situados no deserto do Saara, como Argélia e Líbia); • No Brasil: Pernambuco, Alagoas, Paraíba, Sergipe, Rio Grande do Norte, Distrito Federal e mais recentemente, a grande São Paulo.

11. Resumo do saneamento no Brasil • De acordo com o IBGE, um quarto da população do Brasil não conta com água potável e quase metade não têm serviço de esgoto; • Apenas 6% dos esgotos são tratados no Brasil. Mais de 90% são lançados nos rios, nos solos e nos mares; • A falta de água potável e de saneamento é causa de 80% das doenças e 65% das internações hospitalares no Brasil, implicando gastos de US$ 2,5 bilhões, de acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS).

12. 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.

13. 600 L por habitante dia 10 L por habitante dia Estados Unidos: Sertão: Quantidade de água

14. Quantidade de água • Os oceanos contêm a maior parte da água do planeta (975 a cada 1.000 litros ); • A água do mar apresenta @ 3,3% de sais dissolvidos (principalmente NaCl(aq)); • Uma pessoa pode beber água com até 5g de sal/kg de água. Os oceanos contêm 35 g de sal/kg de água (7 vezes mais). • Uma pessoa que bebe apenas água do mar acabará morrendo; • A água do mar também não pode ser usada na agricultura ou na indústria: • O excesso de sal mataria as plantações; • Deterioraria maquinários, entupiria válvulas e explodiria caldeiras.

15. termômetro saída de águade resfriamento Custo nos Estados Unidos • 4.000 L de água docea partir da água do mar • 4.000 L de água docea partir de mananciais } @ 1 dólar } balãode destilação condensador entradade águade resfriamento bicode Bunsen entradade gás erlenmeyer Quantidade de água • Para que a água dos oceanos possa ser usada é necessário que o sal seja retirado; • Todos os métodos de dessalinização consomem grandes quantidades de energia: @ 0,30 dólar

16. Qualidade da água • Recursos hídricos  condições físicas e químicas adequadas para sua utilização; • Devem conter substâncias essenciais à vida e estar isentos de outras substâncias que possam produzir efeitos nocivos aos organismos; • Disponibilidade da água: em quantidade e qualidade adequadas; • Devido às suas propriedades de solvente e à sua capacidade de transportar partículas, incorpora a si diversas impurezas.

17. Uso x qualidade da água

18. Padrões de qualidade • Padrões são teores máximos de impurezas permitidos na água, estabelecidos em função dos seus usos; • São fixados por entidades públicas, de acordo com uma legislação, com o objetivo de garantir que a água a ser utilizada para um determinado fim não contenha impurezas que venham a prejudicá-lo; • Em termos práticos, há 3 tipos de padrões de interesse direto dentro da Engenharia Ambiental referentes a qualidade da água: • Padrões de lançamento no corpo receptor; • Padrões de qualidade do corpo receptor; • Padrões de qualidade para determinado uso imediato (ex.: padrões de potabilidade, balneabilidade, irrigação);

19. Padrões de qualidade • Padrões de lançamento no corpo receptor: • Tem como objetivo a preservação da qualidade do corpo d´água; • Os padrões de lançamento existem apenas por uma questão prática, já que é difícil se manter o controle efetivo das fontes poluidoras com base apenas na qualidade do corpo receptor; • Além de satisfazer os padrões de lançamento, deve proporcionar condições tais no corpo receptor, de tal forma que a qualidade do mesmo se enquadre dentro dos padrões para corpos receptores;

20. Padrões de lançamento e qualidade do corpo receptor • Estabelecimento do nível de qualidade (classe) a ser alcançado e/ou mantido em um segmento de corpo d´água ao longo do tempo; • No Brasil o dispositivo legal em vigor é a Resolução CONAMA nº. 357 do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA – de 2005, que apresenta: • padrões de qualidade dos corpos receptores; • padrões para o lançamento de efluentes nos corpos receptores; • padrões de balneabilidade; • e classifica as águas de acordo com seus usos predominantes.

21. Padrões de lançamento e qualidade do corpo receptor • A resolução CONAMA n. 357/05, dividiu as águas do território nacional em: • Águas doces  salinidade ≤ 0,5%; • Salobras  0,5 < salinidade < 30%; • Salinas  salinidade ≥ 30%; • Em função dos usos previstos, foram criadas classes para águas superficiais brasileiras; • Águas doces  Classe especial e classes 1, 2, 3, 4; • Águas salinas  Classe especial e classes 1, 2, 3; • Águas salobras  Classe especial e classes 1, 2, 3; • A cada uma dessas classes corresponde uma determinada qualidade a ser mantida no corpo d´água, são os Padrões de Qualidade.

22. Legislação • Cabe aos órgãos ambientais dos estados, territórios e Distrito Federal efetuar, não só o enquadramento dos corpos de água no âmbito das classes preconizadas pela Resolução CONAMA n0. 357/05, como exercer atividade orientadora, fiscalizadora e punitiva junto às fontes de poluição que possam alterar os valores dos padrões de qualidade das águas da classe estabelecida para o corpo d’água receptor.

23. 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). • POLUIÇÃO = f (uso); • USO = f(qualidade da água); • QUALIDADE = f(características físicas, químicas e/ou biológicas das águas).

24. Causas da poluição • Alto grau de urbanização aliado à falta de saneamento básico; • Desenvolvimento da indústria e seus despejos complexos; • Aumento da produção agrícola, que resulta numa carga mais pesada de pesticidas e fertilizantes no ambiente.

25. 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 conseqüências da erosão. • 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; • Injeção de esgoto no subsolo; • Intrusão de água salgada; • Resíduos de outras fontes: cemitérios, minas, depósitos de materiais radioativos. Fontes poluidoras • As águas subterrâneas e superficiais muitas vezes se interligam, e assim os mananciais da superfície proporcionam a recargas dos reservatórios subterrâneos, ou, vice-versa, podendo servir de fontes poluidoras; • A poluição das águas também estão ligadas com alterações (poluições) provocadas no solo e ar - Ex. uso de fertilizantes e chuva ácida.

26. 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 Fontes poluidoras ou

27. Fontes poluidoras

28. 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).

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

30. 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).

31. 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.

32. 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.

33. 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.

34. Poluição por fertilizantes agrícolas Poluição por esgotos domésticose industriais

35. Poluição por compostos orgânicos sintéticos

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

37. 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

38. 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.

39. 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.

40. 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.

41. 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.

42. 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.

43. Poluição por metais pesados

44. Cu, Zn, Pb, Cd, Hg, Ni e Sn Pilhas e baterias Mineração (garimpo) Aterro sanitário Rios e mares Contaminação de águassubterrâneas, córregose riachos Os oceanos recebem por ano400.000 t de metais pesados(80.000 t só de mercúrio) Bioacumulação Poluição por metais pesados

45. Poluição orgânica • Resultante do lançamento de esgotos domésticos e industriais ricos em matéria orgânica; • Forma de poluição mais presente no dia-a-dia dos brasileiros; • Carência do sistema de esgotamento sanitário; • Esse tipo de poluição é causada por matérias orgânicas suscetíveis de degradação bacteriana: • Degradação aeróbia água rica em oxigênio dissolvido e matéria orgânica pouco abundante (formam-se gás carbônico, água e nitratos); • Degradação anaeróbia  água não contém oxigênio suficiente (produção de gás carbônico, metano, amônia, ácidos graxos, etc.); • Morte do corpo d’água  quantidade de esgotos lançada >> volume do corpo receptor e capacidade de de oxigenação  proliferação de bactérias  consumo de todo oxigênio dissolvido.

46. Estimativa da poluição • Poluição orgânica  acarreta grande consumo de oxigênio; • Estimativa da poluição  DBO5 e DQO; • DBO5 corresponde à quantidade de oxigênio necessária para que as bactérias possam oxidar a matéria orgânica (biodegradável): • Águas limpas  DBO5 na ordem de 2 a 4 mg/l; • Águas poluídas  várias dezenas de miligramas; • Esgoto doméstico  chega a 300 mg/l; • DQO  representa a quantidade de oxigênio dissolvido, cedido por via química, para oxidação de matéria orgânica biodegradável e não-biodegradável; • DQO/DBO5  dá uma idéia do tipo de matéria orgânica que predomina na poluição: • Água poluída  DQO/DBO5 é pouca elevada (2 a 3).

47. Carga poluidora (ou carga de DBO) • DBO5 dá uma idéia do grau de poluição; • Avaliação da poluição  necessidade de correlacionar esse indicador com a quantidade de despejos; • Representa a quantidade de oxigênio que vai ser requerida do corpo d’água na unidade de tempo; • CP = Concentração (DBO5) x Vazão • Superávit ou déficit de oxigênio; • EXERCÍCIO DA APOSTILA!!!

48. Equivalente populacional • Poluição orgânica  f (quantidade média de detritos produzidos diariamente por uma pessoa); • EP  corresponde à carga poluidora ou carga de DBO5 produzida por uma pessoa diariamente. Manual de Tratamento de Águas Residuárias.

49. Autodepuração • Zona de Degradação • Zona de Decomposição Ativa • Zona de Recuperação • Zona de Águas Limpas

50. 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.