Reuso de água e efluentes
 Química Ambiental - contexto multidisciplinar
- Relação entre poluição e desenvolvimento socioeconômico
- Química analítica é uma ferramenta importante para a monitoração
ambiental
 Técnicas instrumentais devem ser preferidas
 Características das águas naturais (que não são puras)
- A água é um bem natural de alto valor agregado
- Vários exemplos de substâncias tóxicas na água
- Os diferentes processos químicos aquáticos podem ser influenciados
pela poluição ambiental
O aporte de substâncias nos mananciais
 Origina-se de várias FONTES:
- Efluentes domésticos e industriais
- Escoamentos superficial urbano e agrícola
 DEPENDE do tipo de uso e ocupação do solo
Cada uma dessas FONTES possui características próprias quanto
aos poluentes que transportam, como:
- Contaminantes orgânicos (que deveriam ser biodegradáveis)
- Nutrientes (que podem causar eutrofiação)
- Bactérias ...
INDICADORES DE QUALIDADE DAS ÁGUAS
CONTEXTO:
Mesmo separando os poluentes em grupos,
a diversidade das indústrias existentes aumenta, ainda
mais, a variabilidade dos contaminantes aportados nos corpos de
água
INDICADORES DE QUALIDADE DAS ÁGUAS
Torna-se praticamente impossível a determinação sistemática de
todos os poluentes que possam estar presentes nas águas
superficiais, em tempo relativamente curto...
CONTEXTO DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS:
Existem parâmetros de qualidade
de água, levando em conta
os poluentes mais representativos
Físicos
Químicos
Microbiológicos
Bioensaios ecotoxicológicos
Os parâmetros de qualidade
PARÂMETROS FÍSICOS
Temperatura, condutividade elétrica, sólidos, cor e turbidez
Temperatura
- Solubilidade de gases como o O2
O aumento da T diminui - Favorece processos aeróbicos
 mau cheiro (produtos de degradação)
INDICADORES DE QUALIDADE DAS ÁGUAS
PARÂMETROS FÍSICOS DE QUALIDADE
Temperatura, condutividade elétrica, sólidos, cor e turbidez
Condutividade elétrica
É ocasionada pelas substâncias dissolvidas que se dissociam em
cátions e ânions e cuja dissolução também é função da temperatura
 Muitos sais encontrados nas águas são de origem antropogênica
- Descargas industriais
- Consumo de sal nas residências
- Excreções da população e animais
MONITORAÇÃO = IDENTIFICAR MODIFICAÇÕES NA COMPOSIÇÃO
PARÂMETROS FÍSICOS DE QUALIDADE
Temperatura, condutividade elétrica, sólidos, cor e turbidez
Sólidos
Correspondem a partículas diversas, sedimentáveis ou não e que
podem ser separadas por filtração
 Impurezas na água contribuem para o aumento na quantidade de
sólidos
A MEDIÇÃO DOS SÓLIDOS NÃO DISSOLVIDOS é o “peso” dos
sólidos filtráveis, expresso em mg/L
PARÂMETROS FÍSICOS DE QUALIDADE
Temperatura, condutividade elétrica, sólidos, cor e turbidez
Cor
NATURAL: teor de matéria orgânica decomposta e íons de Fe e Mn
ALTERADA: ações antropogênicas...
Turbidez
É uma medida que representa o quanto uma amostra de água
interfere na luz que passa por ela
 Águas turvas desfavorecem a fotossíntese de vegetações
submersas (menos vegetação  menos peixes)
PARÂMETROS QUÍMICOS
Alcalinidade, dureza, pH
Oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda
química de oxigênio (DQO)
Série de nitrogênio (orgânico, amoniacal, nitrato e nitrito)
Fósforo total
Surfactantes
Óleos e graxas
Cianetos
Fenóis e demais contaminantes orgânicos
Ânions (cloretos, sulfetos)
Íons metálicos (ferro, potássio, sódio, magnésio, manganês, alumínio,
zinco, bário, cádmio, níquel, chumbo, cobre, cromo (III), cromo (VI),
selênio, mercúrio), arsênio e boro
INDICADORES DE QUALIDADE DAS ÁGUAS
PARÂMETROS QUÍMICOS
Alcalinidade, dureza, pH
- Relacionados com as espécies CO2, CO3
2-, Ca 2+, Mg 2+ e H+
(correlacionadas)
Águas mais alcalinas
 geralmente “dureza moderada” a “muito dura”
 pouca quantidade de íons H+
- Dureza pode ser expressa de várias formas
( dureza de cálcio, dureza de magnésio, dureza total ([Ca 2+] + [Mg2+])
- IMPORTÂNCIA desses parâmetros
 Seres vivos necessitam de água em pH próximo à neutralidade
 Tubulações de água (domésticas ou industriais) podem ser
entupidas (águas duras) ou ter elementos metálicos lixiviados...
 Níveis fora dos padrões
Água com sabor desagradável e pode ter efeitos laxativos
PARÂMETROS QUÍMICOS
Alcalinidade, dureza, pH
INDICADORES DE QUALIDADE DAS ÁGUAS
Dureza mg/L de CaCO3 Classificação da água
<15 muito branda
de 15 a 50 branda
de 50 a 100 moderadamente branda
de 100 a 200 dura
>200 muito dura
Ex de classificação da dureza total da água, expressa em quantidade de CaCO3
Oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio (DBO),
demanda química de oxigênio (DQO)
- Expressam o teor de oxigênio dissolvido e indicam os tipos
possíveis de poluentes
- Demanda bioquímica de oxigênio
É a quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria
orgânica por meio de processos bioquímicos, que podem ser
monitorados no laboratório”
- Demanda química de oxigênio
“É a quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica
através de um agente químico”
Útil para detectar substâncias resistentes à degradação biológica
=> Os valores obtidos são geralmente maiores do que os da DBO e
podem ser conseguidos em menos tempo
- Série de nitrogênio (orgânico, amoniacal, nitrato e nitrito)
- Fósforo total: medida pouco seletiva (métodos espectroscópicos)
Teores relativamente altos de espécies desta classe indicam poluição por
efluentes industriais e/ou domésticos
 NH3 é geralmente encontrada em baixas concentrações
 APESAR DA TOXICIDADE, não é persistente
 Em concentrações baixas não causa danos aos seres humanos mas pode
ocasionar sufocamento de peixes
Surfactantes
 São os constituintes dos detergentes
i) aniônicos (R-SO3
-)Na+ i
i) catiônicos (RMe3-N+)Cl- i
ii) não iônicos
 Diminuem a tensão superficial da água
geram espuma e deixam a “sujeira” em suspensão
 inconvenientes estético e para a biota
Óleos e graxas
(parâmetro OG)
- Substâncias orgânicas pouco encontradas em águas superficiais
- MAS por serem pouco solúveis em água, dificultam tanto o tratamento de
efluentes (processos biológicos) como o da água de abastaecimento
Fenóis e demais contaminantes orgânicos
Ocorrem em consequência de despejos industriais
Além de afetarem o sabor dos peixes e da água, podem causar:
- lesões na pele
- indisposições físicas de diversos tipos
Toxicidade
depende da espécie
Ânions (cloretos, sulfetos)
- Constituem sais presentes na água
 Aumento na concentração
 poluição doméstica (Cl-) e industrial
Íons metálicos (Al, Sb, Ba, Be, Cd, Pb, Co, Cu, Cr, Fe, Li, Mn, Hg, Ni,
Ag, Se, U, V, Zn), arsênio e boro
- Fontes: despejo de efluentes e lixiviação de fertilizantes
- Toxidade: depende da espécie (especiação química)

Tratamento de resíduos e efluentes

  • 1.
    Reuso de águae efluentes
  • 2.
     Química Ambiental- contexto multidisciplinar - Relação entre poluição e desenvolvimento socioeconômico - Química analítica é uma ferramenta importante para a monitoração ambiental  Técnicas instrumentais devem ser preferidas  Características das águas naturais (que não são puras) - A água é um bem natural de alto valor agregado - Vários exemplos de substâncias tóxicas na água - Os diferentes processos químicos aquáticos podem ser influenciados pela poluição ambiental
  • 3.
    O aporte desubstâncias nos mananciais  Origina-se de várias FONTES: - Efluentes domésticos e industriais - Escoamentos superficial urbano e agrícola  DEPENDE do tipo de uso e ocupação do solo Cada uma dessas FONTES possui características próprias quanto aos poluentes que transportam, como: - Contaminantes orgânicos (que deveriam ser biodegradáveis) - Nutrientes (que podem causar eutrofiação) - Bactérias ... INDICADORES DE QUALIDADE DAS ÁGUAS CONTEXTO:
  • 4.
    Mesmo separando ospoluentes em grupos, a diversidade das indústrias existentes aumenta, ainda mais, a variabilidade dos contaminantes aportados nos corpos de água INDICADORES DE QUALIDADE DAS ÁGUAS Torna-se praticamente impossível a determinação sistemática de todos os poluentes que possam estar presentes nas águas superficiais, em tempo relativamente curto... CONTEXTO DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS: Existem parâmetros de qualidade de água, levando em conta os poluentes mais representativos Físicos Químicos Microbiológicos Bioensaios ecotoxicológicos
  • 5.
    Os parâmetros dequalidade PARÂMETROS FÍSICOS Temperatura, condutividade elétrica, sólidos, cor e turbidez Temperatura - Solubilidade de gases como o O2 O aumento da T diminui - Favorece processos aeróbicos  mau cheiro (produtos de degradação) INDICADORES DE QUALIDADE DAS ÁGUAS
  • 6.
    PARÂMETROS FÍSICOS DEQUALIDADE Temperatura, condutividade elétrica, sólidos, cor e turbidez Condutividade elétrica É ocasionada pelas substâncias dissolvidas que se dissociam em cátions e ânions e cuja dissolução também é função da temperatura  Muitos sais encontrados nas águas são de origem antropogênica - Descargas industriais - Consumo de sal nas residências - Excreções da população e animais MONITORAÇÃO = IDENTIFICAR MODIFICAÇÕES NA COMPOSIÇÃO
  • 7.
    PARÂMETROS FÍSICOS DEQUALIDADE Temperatura, condutividade elétrica, sólidos, cor e turbidez Sólidos Correspondem a partículas diversas, sedimentáveis ou não e que podem ser separadas por filtração  Impurezas na água contribuem para o aumento na quantidade de sólidos A MEDIÇÃO DOS SÓLIDOS NÃO DISSOLVIDOS é o “peso” dos sólidos filtráveis, expresso em mg/L
  • 8.
    PARÂMETROS FÍSICOS DEQUALIDADE Temperatura, condutividade elétrica, sólidos, cor e turbidez Cor NATURAL: teor de matéria orgânica decomposta e íons de Fe e Mn ALTERADA: ações antropogênicas... Turbidez É uma medida que representa o quanto uma amostra de água interfere na luz que passa por ela  Águas turvas desfavorecem a fotossíntese de vegetações submersas (menos vegetação  menos peixes)
  • 9.
    PARÂMETROS QUÍMICOS Alcalinidade, dureza,pH Oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO) Série de nitrogênio (orgânico, amoniacal, nitrato e nitrito) Fósforo total Surfactantes Óleos e graxas Cianetos Fenóis e demais contaminantes orgânicos Ânions (cloretos, sulfetos) Íons metálicos (ferro, potássio, sódio, magnésio, manganês, alumínio, zinco, bário, cádmio, níquel, chumbo, cobre, cromo (III), cromo (VI), selênio, mercúrio), arsênio e boro INDICADORES DE QUALIDADE DAS ÁGUAS
  • 10.
    PARÂMETROS QUÍMICOS Alcalinidade, dureza,pH - Relacionados com as espécies CO2, CO3 2-, Ca 2+, Mg 2+ e H+ (correlacionadas) Águas mais alcalinas  geralmente “dureza moderada” a “muito dura”  pouca quantidade de íons H+ - Dureza pode ser expressa de várias formas ( dureza de cálcio, dureza de magnésio, dureza total ([Ca 2+] + [Mg2+]) - IMPORTÂNCIA desses parâmetros  Seres vivos necessitam de água em pH próximo à neutralidade  Tubulações de água (domésticas ou industriais) podem ser entupidas (águas duras) ou ter elementos metálicos lixiviados...  Níveis fora dos padrões Água com sabor desagradável e pode ter efeitos laxativos
  • 11.
    PARÂMETROS QUÍMICOS Alcalinidade, dureza,pH INDICADORES DE QUALIDADE DAS ÁGUAS Dureza mg/L de CaCO3 Classificação da água <15 muito branda de 15 a 50 branda de 50 a 100 moderadamente branda de 100 a 200 dura >200 muito dura Ex de classificação da dureza total da água, expressa em quantidade de CaCO3
  • 12.
    Oxigênio dissolvido, demandabioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO) - Expressam o teor de oxigênio dissolvido e indicam os tipos possíveis de poluentes - Demanda bioquímica de oxigênio É a quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica por meio de processos bioquímicos, que podem ser monitorados no laboratório” - Demanda química de oxigênio “É a quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica através de um agente químico” Útil para detectar substâncias resistentes à degradação biológica => Os valores obtidos são geralmente maiores do que os da DBO e podem ser conseguidos em menos tempo
  • 13.
    - Série denitrogênio (orgânico, amoniacal, nitrato e nitrito) - Fósforo total: medida pouco seletiva (métodos espectroscópicos) Teores relativamente altos de espécies desta classe indicam poluição por efluentes industriais e/ou domésticos  NH3 é geralmente encontrada em baixas concentrações  APESAR DA TOXICIDADE, não é persistente  Em concentrações baixas não causa danos aos seres humanos mas pode ocasionar sufocamento de peixes
  • 14.
    Surfactantes  São osconstituintes dos detergentes i) aniônicos (R-SO3 -)Na+ i i) catiônicos (RMe3-N+)Cl- i ii) não iônicos  Diminuem a tensão superficial da água geram espuma e deixam a “sujeira” em suspensão  inconvenientes estético e para a biota Óleos e graxas (parâmetro OG) - Substâncias orgânicas pouco encontradas em águas superficiais - MAS por serem pouco solúveis em água, dificultam tanto o tratamento de efluentes (processos biológicos) como o da água de abastaecimento
  • 15.
    Fenóis e demaiscontaminantes orgânicos Ocorrem em consequência de despejos industriais Além de afetarem o sabor dos peixes e da água, podem causar: - lesões na pele - indisposições físicas de diversos tipos Toxicidade depende da espécie
  • 16.
    Ânions (cloretos, sulfetos) -Constituem sais presentes na água  Aumento na concentração  poluição doméstica (Cl-) e industrial Íons metálicos (Al, Sb, Ba, Be, Cd, Pb, Co, Cu, Cr, Fe, Li, Mn, Hg, Ni, Ag, Se, U, V, Zn), arsênio e boro - Fontes: despejo de efluentes e lixiviação de fertilizantes - Toxidade: depende da espécie (especiação química)