EXERCÍCIOS

1) De que modo um átomo de um poluente se movimenta através do solo?

2) Quais são os principais mecanismos que controlam o transporte de contaminantes? 3) Como se chamam as substâncias dissolvidas em água?

4) Por que os solutos não são inertes quando estão em contato com o solo?

5) Relacione os cinco fatores que provocam a mudança de concentração de poluentes numa pluma.

6) Qual é o mecanismo da mistura que produz a atenuação de contaminantes?

7) Quais são as principais reações químicas de interesse no estudo da poluição do solo? 8) O estudo da poluição do solo requer o conhecimento da química do soluto e da

geoquímica do sistema solo-água subterrânea. Por que isto é importante? 9) Qual é o mecanismo que produz o efeito de retardamento?

10) Descreva a advecção. Esboce um desenho para explicá-la.

11) O transporte advectivo não tem, necessariamente, a mesma velocidade da água do solo. Por que?

12) O que é “velocidade darciniana” e qual é a sua diferença em relação à velocidade advectiva?

13) O que é um soluto conservativo? 14) Defina a dispersão hidrodinâmica.

15) Quais são os processos em que se divide a dispersão hidrodinâmica? 16) O que provoca a dispersão mecânica e qual é a conseqüência?

17) O que acarreta a variação das velocidades da água num meio poroso? Faça uma figura explicativa?

18) O que é “difusão molecular” e qual é a sua origem? 19) O que representa a primeira lei de Fick?

20) Por que, na prática, se usa o coeficiente de difusão efetivo em vez do coeficiente de difusão em solução livre?

21) Por que é importante o estudo da difusão dos gases em poluição do solo? 22) Por que o CO2 é transferido mais rapidamente para a água que o O2? 23) Defina “frente fixa” e “frente permanente” de contaminação.

LEITURA COMPLEMENTAR 3

1. COMPLEXAÇÃO

Um grande problema de saúde, particularmente em Minas Gerais, trata dos riscos ambientais advindos da exploração mineral e do contato com metais pesados. Na região de Belo Horizonte, dados da FUNED entre 1988 e 1993, mostram que 40% de trabalhadores deste segmento têm chumbo sanguíneo na faixa superior ao limite de tolerância estabelecido pela legislação (60 µg/dL) e cerca de 70% encontram-se em nível superior, o que indica falta de fiscalização e vigilância.

Além do chumbo, outros metais pesados - mercúrio, arsênio e cádmio - também geram problemas sanitários e ambientais. Apesar de haver diversos agentes seqüestrantes usados atualmente, os efeitos colaterais estimulam os pesquisadores a descobrir agentes mais seletivos e menos tóxicos, como os derivados organossulfurados, seletivos para a coordenação de metais pesados e a possível aplicação para descontaminação de efluentes. A análise do equilíbrio de complexação em meio aquoso, de sistemas multiligante- multimetal, tem grande utilidade em várias áreas da Química.

Geralmente, os problemas estudados envolvem as reações entre pelo menos um íon metálico e um ligante, numa situação em que a concentração hidrogeniônica da solução é alterada. Muitas reações podem ocorrer: o íon metálico hidratado pode perder prótons formando espécies hidroxiladas, o ligante pode ser protonado, ou desprotonado e, finalmente, todas as espécies podem reagir entre si formando múltiplos complexos metal- ligante. Em suma, estes sistemas são estruturas em equilíbrio químico dinâmico que envolvem simultâneamente, além dos íons H+ e OH-, todos os demais ácidos de Lewis (receptores de pares de elétrons: íons metálicos) e bases (ligantes) presentes no meio. Muitas regiões do Brasil convivem com excesso de metais solúveis nas águas subterrâneas, tais como o ferro, manganês, cálcio e magnésio. Ao saírem dos poços águas ricas em ferro e manganês tornam-se amareladas, sujam, mancham tecidos em contato com elas ou incrustam em objetos metálicos onde se depositam, inviabilizando sua utilização. Existem duas tecnologias capazes de proporcionar às águas com excesso de ferro e manganês condições de uso e consumo.

A primeira é a sua remoção através de uma estação de tratamento - alternativa eficiente, mas com investimento inicial alto e pré-requisito de uma área razoável para instalação. A outra maneira de se conseguir água com qualidade para consumo é a complexação, uma tecnologia pouco conhecida no Brasil.

Produtos químicos complexantes são adicionados na saída do poço, quando íons ferro e/ou manganês da água ainda não oxidaram e esta ainda conserva a sua aparência límpida e cristalina. A solução complexante, injetada através de um sistema dosador, é capaz de

rapidamente capturar íons Fe e Mn solúveis e encerrá-los em uma macromolécula extremamente estável, que nenhuma cloração vigorosa será capaz de quebrar. Desta forma, ferro e manganês permanecerão solúveis e a água ficará com os parâmetros de cor, turbidez, odor e gosto normais. Não haverá incrustações ou manchas e, mesmo se já existirem, a água tratada será capaz de removê-las lentamente, desincrustando as superfícies por onde passa.

Como os complexantes não removem o ferro da água, fica a pergunta se este faz mal à saúde. O ferro na água não faz mal à saúde das pessoas, que necessitam de 19 mg de ferro por dia. A quantidade ingerida através da água é sempre muito pequena. A ingestão dos produtos complexantes também não apresenta restrição alguma, já que estes são à base de fosfato, elemento essencial à vida humana, e encontrado em frutas, verduras e legumes. A ação dos produtos complexantes sobre as águas duras é semelhante ao ferro. Não existe redução de dureza e sim uma forte tendência em manter íons cálcio e magnésio solúveis, evitando incrustações em tubulações, filtros, caldeiras de aquecimento, torres de resfriamento, chuveiros, etc. A ação se reflete satisfatoriamente também na produção de espumas por sabões e detergentes, já que estes não reagem com águas duras. Neste caso, a utilização dos tenso-ativos é normalizada, facilitando o trabalho de lavanderias, tinturarias e outros.

Os processos de degradação da matéria orgânica que ocorrem na natureza, como a decomposição de vegetais e animais, poderão fornecer novas armas contra os males causados à saúde humana por conhecidos vilões: os metais pesados. Chumbo, mercúrio, cobre e outros metais costumam provocar intoxicações graves, causando distúrbios neurológicos e gastrointestinais, podendo até mesmo levar à morte.