Água
Poluição, remediação e aplicação dos
métodos em artigos.
Aluna: Antônia Millena de Oliveira Lima
Disciplina: Química ...
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ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos
Sumário
Introdução.........................................
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ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos
INTRODUÇÃO
O homem utiliza a água para diversos fins e ...
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ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos
» Controle de Corrosão;
» Fluoretação;
» Remoção de Fe e...
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ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos
como hepatites, vermes que podem causar esquistossomose e...
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ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos
» Queima de combustíveis fósseis: produz oxido de enxofr...
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ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos
» Detergentes: são substâncias utilizadas basicamente p...
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Para que haja um controle desses níveis de poluição da...
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ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos
saturado, gás sulfídrico, cloretos e gás carbônico. Esse...
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hidróxido de cálcio, e para o cálcio há um processo de de...
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Podemos constatar através de pesquisas feitas que esses...
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Água - Poluição e remediação.

  1. 1. Água Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos. Aluna: Antônia Millena de Oliveira Lima Disciplina: Química Ambiental Professora: Mayara Oliveira Senador Pompeu, 21 abril 2014.
  2. 2. II ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos Sumário Introdução.............................................................................................. III Desenvolvimento.................................................................................. IV Poluentes químicos........................................................................ IV Parâmetros que indicam a qualidade da água............................... VIII Remediação......................................................................................... VIII Aplicação das técnicas em artigos.................................................... X Conclusão............................................................................................... XI Referências............................................................................................. XII
  3. 3. III ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos INTRODUÇÃO O homem utiliza a água para diversos fins e basicamente é essencial para a vida dos seres vivos. Utiliza-se para o cozimento de alimentos, higiene pessoal, para a manutenção da vida como o consumo e na irrigação e produção de alimentos na agricultura. Na indústria é utilizada para gerar energia e na fabricação de bebidas e medicamentos por exemplo. Quimicamente falando a água é composta por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio, arranjados espacialmente em uma geometria angular formando ângulos de 104,5°. Considerada o solvente universal, a água pode ser encontrada em diversos meios. No nosso planeta, cobre cerca de 70% da superfície. Já o organismo humano é composto basicamente por 74 % de água. A água constitui um ciclo conhecido como ciclo hidrológico, e é encontrada em sua maioria na fase líquida. Dos 70% que recobre o planeta, apenas uma pequena parte se encontra na forma de água doce. Ficam armazenadas em aquíferos e lençóis freáticos que conservam essa água. Mas embora em reservatórios, essa água não está isenta de se tronar poluída. Poluição é a introdução de partículas ou corpo que modifique a forma natural do meio. Em formas gerais, as águas podem se tornar impróprias para o uso devido a diversos tipos de poluição, e em consequente por diversos poluentes. Podemos classifica-las como: » Poluição Química; » Poluição Biológica; » Poluição Física. Os poluentes podem vir de várias fontes e são elas esgoto doméstico, mineração, depósito de lixo, navegação, queima de combustíveis fósseis, refinaria, curtume, celulose, indústrias e agricultura. Porém, essa água pode ser tratada e voltar a ser usada. Existem as ETA’s, estações de tratamento de água que, através de uma sequência de formas de tratamento, recuperam a água, tornando-a própria para o uso. São algumas formas de tratamento: » Filtração; » Aeração; » Floculação; » Sedimentação; » Remoção da Dureza;
  4. 4. IV ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos » Controle de Corrosão; » Fluoretação; » Remoção de Fe e Mn; » Desinfecção DESENVOLVIMENTO A poluição que afeta as águas podem ser classificadas quanto ao tipo de poluente ou a forma de poluir. Eles podem atingir a composição química do meio e em consequência gerar uma drástica modificação física, o que caracteriza a poluição. De início temos a poluição química. Afeta a composição química da água através de poluentes químicos. É o tipo de poluição mais comum sendo gerada pelos esgotos domésticos lançados diretamente na água até os resíduos de indústrias. A elevação do teor de amônia gera um descontrole ambiental. A poluição química pode gerar duas grandes características típicas de águas contaminadas, são elas a eutrofização e a redução de oxigênio dissolvido. A eutrofização é gerada pelos fertilizantes que, através deles e da luz solar, proliferam microrganismos que realizam a síntese de compostos orgânicos. A redução do oxigênio dissolvido é gerado pelos agentes redutores que se combinam espontaneamente com o oxigênio dissolvido levando a uma diminuição da demanda química de oxigênio (D.Q.O.). Os resíduos industriais são os mais comuns neste tipo de impacto ambiental. Poluentes químicos Os poluentes químicos são divididos em biodegradáveis e persistentes. » Biodegradáveis: são poluentes químicos que ao longo de um tempo são degradados por bactérias. Ex.: inseticidas, fertilizantes, petróleo e detergentes; » Persistentes: são produtos químicos que se mantém ao longo do tempo no meio ambiente e organismos vivos. Ex.: mercúrio e o DDT (dicloro-difenil- tricloroetano). A poluição biológica se caracteriza pela presença de microorganismos patogênicos, aqueles que podem provocar doenças, na água. Os contaminantes podem advir de meios como esgotos e podem ser classificados como bactérias que podem causar cólera e febre tifoide, vírus que são causadores de doenças
  5. 5. V ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos como hepatites, vermes que podem causar esquistossomose e protozoários que podem acometer o homem com a amebíase e giardíase. A poluição física se dá quando os poluentes modificam as características físicas da água como o cheiro, a cor e o sabor. A poluição física pode se dividir em duas principais a poluição térmica e sedimentar. » Poluição térmica: causada pelo frequente descarte de águas aquecidas utilizadas no processo de refrigeração em indústrias. Isso leva a um aumento na temperatura da água ocasionando uma aceleração no metabolismos dos seres vivos que habitam o meio. Leva a uma diminuição da solubilidade de gases na água diminuindo a solubilidade de O2. Leva uma maior rapidez das reações químicas dos poluentes químicos encontrados na água. » Poluição sedimentar: resulta do acúmulo de partículas de solo, substâncias químicas insolúveis suspensas na água. Podem causar o bloqueio da entrada de raios solares interferindo diretamente na fotossíntese das plantas aquáticas. Os poluentes de uma forma geral são gerados pela ação do homem nos seus diversos âmbitos. Podemos classificar as fontes de poluição da seguinte forma. » Esgoto doméstico: os esgotos quando jogados diretamente em meios fluviais geram uma grande poluição pois traz consigo microrganismos patogênicos como vírus e bactérias. Esses microrganismos geram a mortandade de muitos seres vivos do meio aquático e causam mal cheiro um aspecto turvo na água; » Mineração: a mineração consome um volume exacerbado de água em sua forma geral. Em alguns casos há um consumo muito grande de águas de lençóis freáticos e isso ocasiona uma série de contaminações como o aumento do pH, turbidez, derrame de graxas e óleos e a presença de metais pesados; » Depósito de lixo: podem ser classificados pela origem de seus dejetos como lixo residencial, hospitalar, industrial ou agrícola. Trazem consigo resíduos sólidos que entopem esgotos e quando em depósitos geram um líquido denominado chorume. Esse líquido contém compostos orgânicos e organismos patogênicos que podem acarretar uma grande contaminação quando em contato com águas de mananciais; » Navegação: esta contaminação se dá pelos acidentes que em muitos casos há o derramamento da carga, pela lavagem dos tanques e pela tinta antiferrugem que é composta por óxido de chumbo;
  6. 6. VI ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos » Queima de combustíveis fósseis: produz oxido de enxofre, oxido de nitrogênio e oxido carbônico que em contato com a água transformam-se em seus respectivos ácidos. Esses ácidos geram a chuva ácida e quando atinge o meio fluvial causa a modificação do pH fazendo com que haja a morte dos animais e plantas que ali vivem; » Refinaria: o refino do petróleo gera alguns resíduos que permanecem na camada superficial da água impedindo a entrada de raios solares e as trocas gasosas com o meio; » Curtume: as principais fonte de poluição são o cromo utilizado no curtimento e a borra de tinta, resíduo proveniente da etapa conhecida como tingimento do couro; » Celulose: os poluentes provenientes da indústria que utiliza celulose são os compostos organoclorados não biodegradáveis e a matéria orgânica que se tornam tóxicos quando em grandes concentrações. Esses compostos não são detectados em análises feitas em amostras de água porém, se depositam em tecidos de moluscos bivalves; » Indústrias: as águas residuais das indústrias se apresentam das seguintes formas ɵ Águas sanitárias: provenientes de banheiros e cozinhas e possuem as mesmas características das águas vindas dos esgotos; ɵ Águas de refrigeração: é utilizada no resfriamento e tem impacto direto na poluição térmica; ɵ Águas de processo: são águas que tem contato direto com o produto trabalhado na própria indústria e possui características próprias. » Agricultura: os principais poluentes são oriundos dos defensores agrícolas. Possuem uma composição química que protege a plantação de pragas mas destrói espécies nociva e úteis para a lavoura. Os inseticidas acumulam-se no solo podendo chegar até os lençóis freáticos através dos poros contidos no solo. Os fertilizantes quando usados indevidamente e em grande quantidade polui os solos e a água. Desses tipos de fontes poluidores podemos destacar alguns poluentes que contribuem e compõem os sistemas de poluição citados acima » Compostos nitrogenados: o nitrogênio amoniacal é encontrado naturalmente na natureza devido ser um dos principais elementos excretados pelos peixes. Os processos de oxidação de alguns compostos nitrogenados gera o consumo de oxigênio dissolvido.
  7. 7. VII ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos » Detergentes: são substâncias utilizadas basicamente para a higiene doméstica. Eles causam a quebra da tensão superficial impedindo o desenvolvimento da vida aquática. » Sulfetos: provenientes de processos industriais são comumente encontrados em águas subterrâneas onde não há a presença de oxigênio. O sulfeto de hidrogênio é toxico e irritante as mucosas e gera ao meio fluvial um odor desagradável. Em contato com os organismos do meio pode ocasionar um mau funcionamento enzimático e afetar a respiração quando se liga fortemente a hemoglobina. » Cloretos: os coretos contido na água resulta da dissolução de minerais e sais. Deve-se ser cuidadosamente tratada a água que contem esse íon devido ocasionar a corrosão de metais. Não é danoso ao ser humano, porém, se na água center íons sódio, pode-se notar um sabor salgado. » Metais pesados: esses metais são altamente perigosos aos seres vivos devido serem biocumulativos, ou seja, o organismo não consegue eliminá- los de forma natural, podendo ocasionar perda do sistema nervoso e cegueira. Dentre esses metais podemos citar alguns como ɵ Chumbo: pode-se considerar como sendo um dos metais poluentes mais perigosos devido seus íons e sua forma elementar serem altamente contaminantes e ingeridos. Suas principais fontes de contaminação são as refinarias de cerâmica e petróleo. Também são empregados em munições. Causa inibição de algumas enzimas, retardamento mental e anemia em crianças. Devido ao seu grau de periculosidade a quantidade máxima permitida em efluentes é de 0,5 mg/L conforme o CONAMA. ɵ Mercúrio: é gerado gás mercúrio devido a queima do lixo e é considerado mais perigoso que o mercúrio líquido. Possui uma grande afinidade pelas proteínas e se ligam ao tecido dos rins afetando diretamente nas funções desse órgão. Além disso pode levar o ser humano ao coma e a cegueira, devido a isso sua concentração máxima segundo o CONAMA chega a 0,01 mg/L. ɵ Níquel: bastante utilizado na indústria de pilhas recarregáveis, bijuterias e eletrônicos o níquel é biocumulativo e ocasiona dermatite e para gestantes a má formação do feto. Segundo o CONAMA a concentração máxima permitida desse metal e efluentes é de 2 mg/L. Parâmetros que indicam a qualidade da água
  8. 8. VIII ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos Para que haja um controle desses níveis de poluição da água é necessário o monitoramento seguindo alguns critérios específicos. Temos os fatores químicos, físicos e biológicos. » Parâmetros Químicos ɵ Fator hidrogeniônico (pH): indica a acidez, alcalinidade ou neutralidade da água. A acidez é proveniente da quantidade de gás carbônico (CO2), ácidos minerais e sais hidrolisados. Já a alcalinidade é característica da propagação de vegetais, uma vez que, a fotossíntese requer o consumo de CO2; ɵ Oxigênio Dissolvido: o oxigênio é o gás mais abundante na água. A proliferação de organismos aeróbicos leva a uma diminuição da concentração desse gás. Isso leva a uma maior capacidade de redução do meio levando a uma maior solubilização de algumas substâncias químicas como os metais. Esse é um dos fatores principais no controle da poluição. ɵ Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO): é a demanda necessária para ser degradada a matéria orgânica por via biológica. Se os níveis de matéria orgânica for baixa haverá uma necessidade baixa de oxigênio para degrada-la, diminuindo a DBO. ɵ Demanda Química de Oxigênio (DQO): é a demanda necessária para se degradar a matéria orgânica por um agente químico. O único método utilizado para determinar a carga orgânica em lugares que contém substâncias tóxicas para as bactérias decompositoras é a DQO, uma vez que, a DBO mataria as bactérias ali presentes. » Parâmetros Biológicos ɵ Coliformes: desenvolve ácidos, gás e aldeídos na presença de agentes tensoativos e sais biliares. As bactérias coliformes são considerados indicadores primários da qualidade da água. Remediação As ETA’s são as estações de tratamento são os locais onde a água passa pelos processos físicos e químicos de purificação para que seja possível a sua reutilização como água potável. » Controle de corrosão: corrosão é um processo eletroquímico onde uma substância doa elétrons para outra. Pode-se classificar as corrosões como generalizada, puntiforme, galvânica, por stress, sob deposito, microbiologia e por impacto. A corrosão se dá pela presença do O2
  9. 9. IX ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos saturado, gás sulfídrico, cloretos e gás carbônico. Esse controle se dá pela utilização de duas técnicas sendo elas a verificação e a emissão de resultados; » Decantação: é um processo físico de separação de misturas que consiste na ação da gravidade fazendo com que as substâncias de diferentes densidades se separem, com a mais densa chegando a se depositar no fundo do recipiente. Na decantação de remediação é utilizado tanques de diminuem a velocidade da água para facilitar a deposição das partículas. Podemos subdividir a decantação em clássico, de contato sólido, de fluxo laminar, quanto ao escoamento, horizontal, vertical, quanto a velocidade do processo e as altas taxas; » Filtração: esse método é utilizado para remover impurezas que estejam no estado de suspensão. É utilizada para remover a dureza, ferro, manganês, gases como a amônia, cloro e resíduos de óleo dentre outros. Existem dois tipos que são bastante utilizados e são eles a filtração a vácuo e a filtração simples. E pode ser classificada quanto a taxa de filtração, meio filtrante e o sentido do fluxo; » Desinfecção: processo que visa diminuir a concentração de microrganismos patogênicos. Para isso existem os desinfetantes químicos e físicos. Os químicos são cloro, bromo, iodo, prata, cobre e peróxido. Os físicos são radiação ultravioleta, tratamento químico, radiação ionizante e eletrólise. A cloração e a radiação ultravioleta são os métodos mais utilizados e eficientes; » Coagulação/floculação: esse método é utilizado nas estações de tratamento de água no intuito de diminuir a turbidez. Para a coagulação das partículas que permanecem suspensa são utilizados os coagulantes sulfato de alumínio e o cloreto de ferro. Os floculantes são geralmente polímeros inorgânicos, orgânicos ou anfóteros; » Remoção de ferro e manganês: nesse processo utiliza-se da união de métodos para que haja a remoção desse íons que em parte são encontrados na forma de complexo. ɵ Aeração-filtração: choque da água com um jato de oxigênio no intuito de oxidar os íons que se deseja remover; ɵ Cloração-filtração: também consiste no processo de oxidação dos íons e logo após a precipitação desses íons há a filtração utilizando de areia e antracito. » Remoção da dureza: conforme a portaria n° 518 do Ministério da Saúde de 2004, o limite máximo de dureza da água deve ser 500 mg de CaCO3 por litro de água. Temos dois tipos de dureza: a temporária, que para os íons magnésio é dada pela reação com bicarbonato de magnésio e o
  10. 10. X ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos hidróxido de cálcio, e para o cálcio há um processo de destilação. E temos a dureza permanente que os íons só podem ser removidos por processos químicos. » Aeração: consiste no processo em que a água é posta em contato com uma fase gasosa, geralmente o ar, para que possa haver a troca de substâncias voláteis. Essas substâncias são em sua maioria voláteis e são indesejadas pela água. » Pó da casca da banana: esse processo foi estudado por uma pesquisadora química Milena Boniolo, onde nos estudos ela constatou o poder do pó da casca da banana em sedimentar metais pesado contidos na água. Para tanto ela seguiu os devidos passos: deixou a casca secar por um bom tempo, depois triturou e peneirou e as transformou em pó. Devido conter carboidratos e esses possuírem ligações duplas C=O e OH- , consegue reagir com os metais. Aplicação das técnicas em artigos O trabalho intitulado como Tratamento de água de reservatórios por dupla filtração, oxidação e adsorção em carvão ativado granular, mostra as técnicas de remediação das águas sendo aplicadas. O trabalho foi desenvolvido por: » Engenheiro ambiental e mestre em Ciências do Ambiente pela Universidade Federal do Tocantins (UFT) – Palmas (TO), Giulliano Guimarães Silva; » Bióloga e outora em Engenharia Química pela Universidad Complutense de Madri, Liliana Pena Naval; » Professor Titular aposentado do Departamento Hidráulica e Saneamento da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (USP), Luiz Di Bernardo; » Engenheira Civil. Mestre, Doutora e Pós-doutora em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos da USP, Angela Di Bernardo Dantas. Relata em sua introdução pontos relevantes na pesquisa com base nos objetivos como o uso inadequado dos recursos hídricos pelo uso do desenvolvimento da agricultura e do desordenado crescimento da população e da industrialização. Com isso é preciso haver uma maior seriedade nas condições de avaliação desses recursos. Traz ainda o fato desses contaminantes prejudicarem o funcionamento correto das estações de tratamento de água. Salienta a importância da utilização
  11. 11. XI ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos das novas tecnologias no ramo de tratamento como sendo indispensável para a remediação. E assim descreve-se o objetivo da pesquisa: avaliar a tecnologia de dupla filtração como sendo uma alternativa para o tratamento das águas do reservatório UHE Luiz Eduardo Magalhães em Palmas no estado de Tocantins, Brasil. Nos materiais e métodos foi utilizado um piloto que foi instalado na ETA. Esse piloto é constituído basicamente por: » Coluna de pré-oxidação; » Coluna de interoxidação; » Unidade de carvão ativado granular; » Reservatório para água filtrada e lavamento dos filtros; » Tanque de produtos químicos; » Bomba de água bruta. Os resultados foram observados a partir de ensaios realizados. No primeiro ensaio foi possível remover a turbidez da água em uma porcentagem entre 97 e 99 %. No segundo ensaio houve o emprego da pré-oxidação onde foi possível eliminar boa parte da matéria orgânica. No terceiro ensaio foi possível observar que o ocorreu a maior eliminação da matéria orgânica e com o menor consumo de oxigênio. Como conclusão do trabalho realizado pode-se notar que a adsorção com carvão ativado granular, como pós-tratamento, é bastante eficiente para assegurar a qualidade dos efluentes finais no ensaios realizados, especialmente com relação à remoção da matéria orgânica. CONCLUSÃO Pode-se notar que a água é de suma importância para o funcionamento dos organismos vivos em todos os aspectos. Metabolismo, plantio dos alimentos e na indústria. Mas essas utilizações, muitas vezes, causam impactos agravantes no meio fluvial. Esses poluentes podem apresentar-se de formas diversas e causarem impactos importantíssimos na vida dos seres vivos bem como da fauna e flora. Pode levar o planeta a um descontrole natural. Porém, existem técnicas eficientes de tratar a água para que ela possa, mais uma vez, ser reutilizada para o fim necessário.
  12. 12. XII ÁGUA | Poluição, remediação e aplicação dos métodos em artigos Podemos constatar através de pesquisas feitas que esses métodos são bastantes favoráveis para diminuir a poluição dos meios fluviais e que são de importância considerável que mais métodos sejam estudados para que se possa ter uma remediação mais eficiente. REFERÊNCIAS 1. ALVES. Líria. Poluição da Água. Brasilescola. Disponível em: http://www.brasilescola.com/quimica/poluicao-agua.htm> Acesso em 20 abr. 2014. 2. FERNANDES, D. M. S.; LIMA, A. M. O.; QUEIROZ, M. N.; Tratamento e Remediação de Águas. Quixadá, Abr. 2014. 3. PENNA, C. G. Efeitos da mineração no meio ambiente. Oeco. 26 jan.2009. Disponível em: <http://www.oeco.org.br/carlos-gabaglia-penna/20837- efeitos-da-mineracao-no-meio-ambiente> Acesso em 20 abr. 2014. 4. PEREIRA, R. S. Identifficação e caracterização das fontes de poluição em sistemas hídricos. Revista Eletrônica de Recursos Hídricos. IPH-UFRGS. v. 1, n. 1. p. 20-36. 2004. 5. Poluição Química. Ambientebrasil. Disponível em: <http://ambientes.ambientebrasil.com.br/agua/impactos_sobre_as_aguas/ poluicao_quimica.html> Acesso em 20 abr. 2014. 6. Principais fontes de poluição. Água Online. Disponível em: <http://www.aguaonline.net/gca/?id=59> Acesso em 20 abr. 2014. 7. SILVA, G. G., et al. Tratamento de água de reservatórios por dupla filtração, oxidação e adsorção com carvão ativado granular. Eng Saint Ambient. v. 17, n.1., p. 71-80. Palmas(TO), Jan. 2012. 8. SOUZA, E. V. O.; MARTINS, M. G.; QUEIROZ, T. M.; Poluição das Águas. Quixadá, Abr. 2014. 9. Tipos de poluição. Disponível em: <http://www.uenf.br/uenf/centros/cct/qambiental/ag_tipoluicao.html> Acesso em 20 abr. 2014.

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