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. Fonte: Ministério de Minas e Energia

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

6. 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.

7. 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.

8. 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).

9. 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.

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

11. 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; • Devido às suas propriedades de solvente e à sua capacidade de transportar partículas, incorpora a si diversas impurezas.

12. 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, irrigação);

13. 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;

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. 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).

18. 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.

19. Fontes poluidoras 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, Percolação do chorume resultante de depósitos de lixo no solo; • fertilizantes, detergentes e poluentes atmosféricos depositados no solo; • outras impurezas presentes no solo; • águas superficiais poluídas; • Vazamento de tubulações ou depósitos subterrâneos; • Injeção de esgoto no subsolo; • Intrusão de água salgada; • Resíduos de outras fontes: cemitérios, minas, depósitos de materiais radioativos. • 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.

20. 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

21. Fontes poluidoras

22. 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).

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

24. 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).

25. Controle simples Adição de cloreto de sódio 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.

26. Poluição térmica • Descarte de grandes volumes de água aquecida em rios e oceanos. 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

27. 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.

28. Poluição por fertilizantes agrícolas Poluição por esgotos domésticose industriais

29. Poluição por compostos orgânicos sintéticos

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

31. 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

32. 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.

33. Poluição por metais pesados

34. 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

35. 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.

36. 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).

37. 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;

38. 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.

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

40. 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 permite a decomposição anaeróbia.

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

42. Características das zonas de autodepuração • 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. inicial.

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

44. Características das zonas de autodepuração • Zona de Recuperação: • Início  40% de oxigênio inicial; • 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.

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

46. Características das zonas de autodepuração • 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.

47. 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.

48. 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.

49. 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.

50. 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.