O meio aquático – A água na natureza
Abundância de água, mas nem toda água pode ser aproveitada
pelo ser humano
Dessalinização
Processo caro
Limitações
econômicas
longe dos
centros
consumidores
Elevado
custo de
transporte
O Brasil possui 12 % da água
doce disponível no mundo
9,6% na região amazônica
2,4% no resto do país
Atende 5% da população
Atende 95% da população
Quantidade de água
Estados Unidos: 600 l por habitante
dia
Sertão:
10 l por habitante
dia
A quantidade de água doce disponível para
consumo é extremamente escassa
Distribuição da água no planeta
97,5% nos oceanos
A cada 1000 L
975 L
1,8% em geleiras
18 L
0,6% nas camadas subterrâneas
0,015% nos lagos e rios
0,005% de umidade no solo
0,0009% em forma de vapor na atmosfera
0,00004% na matéria viva
Difícil acesso
Poluição
6L
150 mL
50 mL
9 mL
0,4 mL
Alteração da qualidade das águas
Poluição da água: alteração de suas características
por quaisquer ações interferentes, sejam elas naturais
ou provocadas pelo homem.
A noção de poluição deve estar associada ao uso que
se faz da água.
Pontual
Difusa
Descarga de efluentes a partir
de indústrias e de estações
de tratamento de esgoto
Escoamento superficial urbano,
escoamento superficial de áreas
agrícolas
São bem localizadas, fáceis
de identificar e de monitorar
Espalham-se por toda a cidade,
são difíceis de identificar e tratar
Forma difusa
Forma pontual
Ciclo Hidrológico
BRAGA, B. et al. Introdução à engenharia ambiental. São Paulo: Pearson
Prentice Hall. 2005.
- Precipitação
Compreende toda a água que cai da atmosfera na superfície da Terra.
Chuva, neve, granizo e orvalho
Estágios:
- Resfriamento do ar
- Condensação do vapor d’água na forma de gotículas
- Aumento do tamanho das gotículas por coalizão e aderência até que
sejam grandes o suficiente para formar a precipitação.
Precipitação
Escoamento
superficial
Infiltração no solo
- Escoamento superficial
- intensidade da chuva
- capacidade de infiltração do solo
- carreamento de partículas do solo
- Infiltração
- menos enchentes nos períodos chuvosos
- Evapotranspiração
Evaporação: transferência da água superficial do estado líquido para o estado
gasoso. Depende da temperatura e da umidade relativa do ar.
Transpiração: as plantas retiram a água do solo pelas raízes. A água é
transferida para as folhas e então evapora.
Alteração do ciclo hidrológico Desmatamento
Diminuição da transpiração (plantas)
Diminuição da capacidade de infiltração, devido a
maior umidade no solo
Aumento do escoamento superficial durante as chuvas
Aumento da erosão
Urbanização
Construções e pavimentação das ruas
Impermeabilização do solo
Aumento do escoamento superficial
Usos da água
- Abastecimento doméstico
- Abastecimento industrial
- Irrigação
- Dessedentação de animais
- Preservação da flora e da fauna
- Recreação e lazer
- Criação de espécies
- Geração de energia elétrica
- Navegação
- Harmonia paisagística
- Diluição e transporte de dejetos
Abastecimento humano
• A água representa aproximandamente 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.
Abastecimento industrial
Não existe um requisito da qualidade de
água genérico para todas as indústrias.
Produtos farmacêuticos: qualidade elevada
Água para resfriamento: isenta de substâncias
que causem corrosão
Irrigação
- Depende do tipo de cultura a ser irrigada.
- Vegetais que são consumidos crus
- isenta de organismos patogênicos
- isenta de substâncias tóxicas
- excesso de sais: pode afetar a atividade
osmótica das plantas, prejudicar o aproveitamento
de nutrientes do solo, reduzir a permeabilidade do
solo, dificultando drenagem e aeração
Geração de energia elétrica
Requisitos de qualidade de água pouco
restritivo
Navegação
Preservação da flora e da fauna
Recreação
Características físicas da água
Parâmetros: cor, turbidez, sólidos, temperatura, sabor e
odor
Cor
Absorção
- está associada ao grau de redução de intensidade que a
luz sofre ao atravessá-la, devido à presença de sólidos
dissolvidos, principalmente material em estado coloidal
orgânico e inorgânico.
Utilização mais frequente do parâmetro:
- Caracterização de águas de abastecimento brutas e tratadas
Ácidos húmico e fúlvico – proveniente da decomposição
parcial de compostos orgânicos presentes em folhas.
Tanino - efluentes de curtumes
Anilinas – efluentes de indústrias têxteis e de pigmentação
Ligninas e celulose – efluentes de indústrias de papel e de
madeira.
Óxidos de ferro e manganês – presentes em grande
quantidade nos solos
Cloração → geração de produtos potencialmente cancerígenos
Cor real x cor aparente
Cor real – substâncias dissolvidas na água
Cor aparente – reflexos associados a paisagem ao redor
do corpo de água e à sua cor de fundo.
- Turbidez causa interferência
Determinação da cor:
Métodos visuais e espectrofotometria
Determinação da cor real:
eliminação da turbidez por centrifugação, filtração ou
sedimentação
É padrão de potabilidade
Não é parâmetro de emissão
Para os problemas de lançamento de efluentes industriais,
deverá ser levada em consideração a necessidade de
atendimento aos padrões de cor do corpo receptor.
Turbidez
Absorção e espalhamento
está associada ao grau de redução de intensidade que a
luz sofre ao atravessá-la, devido à presença de sólidos
em suspensão, tais como partículas inorgânicas (areia,
argila) e de detritos orgânicos, algas e bactérias, plâncton
em geral, etc.
Erosão nas margens do rio em estações chuvosas
Esgotos sanitários
Efluentes industriais
É padrão de potabilidade
Importância da cor e turbidez no tratamento de água
- Parâmetros rápidos de determinação
- Servem de base para a dosagem de produtos químicos no
processo de coagulação e floculação
- ETA
Tratamento de água
Coagulação e Floculação
Coagulação é o processo onde a água recebe uma
substância química chamada de sulfato de alumínio.
Após a coagulação há uma mistura lenta da água que faz
com que as impurezas se aglutinem formando flocos para
serem facilmente removidos
Sólidos
Sólidos totais (ST): Resíduo que resta na cápsula após a
evaporação em banho maria de uma porção de amostra e
sua posterior secagem em estufa a 103-105°C até peso
constante. Também denominado resíduo total.
Sólidos em suspensão (SS): É a porção dos sólidos totais
que fica retida em um filtro que propicia a retenção de
partículas de diâmetro maior ou igual a 1,2 μm. Também
denominado resíduo não filtrável (RNF).
Sólidos Voláteis (SV): é a porção dos sólidos que se perde
após a ignição ou calcinação da amostra a 550-600°C, em
forno mufla. Também denominado resíduo volátil.
Sólidos Fixos (SF): É a porção dos sólidos que resta
após a ignição ou calcinação a 550-600°C em forno mufla.
Também denominado resíduo fixo.
Sólidos Sedimentáveis (SSed): É a porção dos sólidos
em suspensão que se sedimenta sob a ação da gravidade
durante um período de uma hora, a partir de um litro de
amostra mantida em repouso.
Temperatura
- Aumento de temperatura → aumento na velocidade das reações
→ decomposição de matéria orgânica
- Diminuição da solubilidade dos gases
O2 → decomposição aeróbia
Mortandade de peixes
Decomposição anaeróbia de compostos sulfatados
H2S (ácido sulfrídrico)
Padrão de emissão de efluentes - temperatura máxima de 40°C
Sabor e Odor
Água pura não produz sensação de sabor nem de odor em
humanos.
Características químicas das águas: pH, acidez, alcalinidade e dureza
pH : potencial hidrogeniônico pH = - log [H+]
Indicação sobre a condição de acidez, neutralidade ou alcalinidade da água.
A faixa de pH é de 0 a 14.
pH – dissociação da própria molécula de água acrescida pelo hidrogênio proveniente
de outras fontes como efluentes industriais.
Recomenda-se que, no sistema de distribuição, o pH da água seja mantido na faixa
de 6,0 a 9,5 (Portaria 36 do Ministério da Saúde)
Não tem implicação em termos de saúde pública – a menos que os valores sejam
extremamente baixos ou elevados, a ponto de causar irritação na pele ou nos olhos
É importante em diversas etapas do tratamento de água (coagulação, desinfecção,
controle da corrosividade, remoção da dureza)
pH baixo: potencial de corrosividade nas tubulações
pH elevado: possibilidade de incrustações nas tubulações
Valores de pH afastados da neutralidade: podem afetar a vida aquática e os
microorganismos responsáveis pelo tratamento biológico dos esgotos
Dureza
Dureza de uma água é a medida da sua capacidade de precipitar sabão, isto é, nas
águas que a possuem os sabões transformam-se em complexos insolúveis, não
formando espuma.
Principais compostos: bicarbonato de cálcio e de magnésio e sulfato de cálcio e
magnésio.
Fonte de dureza nas águas:
Dissolução da rocha calcárea pelo gás carbônico da água.