02 QA segundo modulo

(1)

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE

Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar

Unidade Acadêmica de Agronomia e Tecnologia de Alimentos

Qualidade da

Qualidade da Água

Água

Professora: Érica Cristine (erica@ccta.ufcg.edu.br ) Cursos: Engenharia Ambiental e de Alimentos

Qualidade da

Qualidade da Água

Água

SEGUNDO MÓDULO

(2)

6. Parâmetros biológicos

6.1 Microorganismos presentes na água

6.2 Microorganismos Indicadores

(3)

Microorganismos presentes na água

EVOLUÇÃO DA CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS

• NA ANTIGUIDADE:

ANIMAL - PLANTA - MINERAL

• APÓS O APERFEIÇOAMENTO DO

MICROSCÓPIO:

MONERA - PROTISTA -PLANTA - ANIMAL

• ATUALMENTE:

MONERAS - PROTISTA - FUNGI - PLANTAS - ANIMAL

Robert Whittaker (1924-1980) propôs em 1969 a classificação dos

(4)

Microorganismos presentes na água

Bactérias (Reino monera)

Seres vivos mais simples e de menor tamanho Foram a primeira forma de vida na terra

Unicelulares

Algumas são benéficas

Estabilizam a matéria orgânica

Algumas são patogênicas

Turbeculose, hanseníase,

difteria, tétano, cólera, gonorréia, tétano, sífilis, leptospirose

(5)

Microorganismos presentes na água

Algas

Podem ser do reino Monera (cianofíceas)

Protista (algas unicelulares) ou Plantae (algas pluricelurares)

Organismos autotróficos

Contém clorofila em suas células

Importantes na produção de oxigênio nos

corpos d´água

Se se proliferarem em excesso, causam

deterioração da qualidade da água

(6)

Microorganismos presentes na água

Fungos (Reino Fungi)

Organismos aeróbios, multicelulares,

heterotróficos

Alguns são bem desenvolvidos

Também contribuem na decomposição da

matéria orgânica

Podem crescer em condição de baixo pH

6

Bolor cobrindo um pêssego em

decomposição. As imagens foram obtidas a intervalos de aproximadamente 12 horas ao longo de seis dias.

(7)

Microorganismos presentes na água

Protozoários (Reino Protista)

Organismos unicelulares e heterotróficos A maioria é aeróbia

São importantes no tratamento biológico, para

manutenção do equilíbrio entre diversos grupos, pois manutenção do equilíbrio entre diversos grupos, pois alimentam-se de bactérias, algas e outros

microorganismos

Alguns são patogênicos

Amebíase, doença de Chagas,

malária, giardíase

(8)

Microorganismos presentes na água

Vírus

Dez mil vezes menores do que as bactérias

Não são considerados seres vivos (não tem metabolismo

próprio)

Formados pela associação de material genético com uma Formados pela associação de material genético com uma

capa de proteína

São de difícil remoção no tratamento da água ou do

esgoto

Causam doenças, algumas são difíceis de controlar

(constante mutação)

AIDS, Gripe, Ebola, Hepatite, Catapora, Rubéola,

Sarampo, Varíola

(9)

Parâmetros biológicos

Referem-se aos diversos microorganismos que habitam

o ambiente aquático

Bactérias Algas Algas Vírus Protozoários

Importância

Possibilidade de transmitir doenças Degradação da matéria orgânica

(10)

Parâmetros biológicos

O monitoramento individual de cada microorganismo

patogênico é exeqüível

Para controlar a qualidade das águas de consumo

utiliza-se

microorganismos indicadores

utiliza-se

microorganismos indicadores

Indicam a possibilidade de ocorrência de patógenos na

água

(11)

Parâmetros biológicos

Indicador microbiológico ideal

Devem estar presentes, em maiores concentrações,

sempre que os microorganismos também estiverem, e ausentes em águas não contaminadas

ausentes em águas não contaminadas

Devem responder às características do meio ambiente e

aos métodos de tratamento de forma similar à dos microorganismos patogênicos

Deve ser estável e não patogênico

Deve possuir método de análise fácil, rápido, confiável e

de baixo custo

(12)

Parâmetros biológicos

Indicadores microbiológicos utilizados

Coliformes totais

Coliformes Termotolerantes (fecais) Coliforme específico: Escherichia coli Coliforme específico: Escherichia coli

12

Maioria das doenças são de transmissão fecal

Presença de fezes

(13)

Bactérias coliformes

Coliformes totais – CT

Bactérias aeróbias ou anaeróbias capazes de fermentar a

lactose de 24 a 48 horas a temperatura de 35 a 37 °C

Incluem espécies de origem não exclusivamente fecal, Incluem espécies de origem não exclusivamente fecal,

podendo ocorrer naturalmente no solo, na água e nas plantas

Tem valor sanitário limitado

(14)

Bactérias coliformes

Coliformes fecais - CF

Habitam o intestino de animais de sangue quente

Sua presença em corpos hídricos indica a possibilidade

de contaminação por excretas humanos de contaminação por excretas humanos

106 a 108 coliformes fecais / 100 mg de esgoto doméstico

Subgrupo das bactérias do grupo coliforme total,

capazes de fermentar a lactose em temperatura elevada (44,5 ± 0,2 °C) por um prazo de 24 horas

(15)

Bactérias coliformes

Coliformes fecais – CF

Genêros: Escherichia Citrobacter Águas doces: escherichia coli Citrobacter Klebsiella Enterobacter 15 escherichia coli Águas salinas: enterococos

(16)

Bactérias coliformes

Coliformes fecais – CF

Apesar da denominação, também inclui gêneros de origem

não exclusivamente fecal, que são capazes de se adaptar em ambientes não poluidos (Klebsiella e Enterobacter)

Tendência atual é denominá-las coliformes

termotolerantes

(17)

Bactérias coliformes

Eschericia Coli (E. coli)

O gênero mais predominante dos coliformes

termotolerantes

De origem exclusivamente fecal De origem exclusivamente fecal

É o indicador mais preciso de contaminação da água

(18)

Bactérias coliformes

Enterobactérias 18 Coliformes Totais ou “Ambientais” Coliformes fecais ou termotolerantes Escherichia coli

(19)

(20)

Bactérias coliformes

Análises

Qualitativas (presença/ausência – P/A)

Quantitativas (densidade de organismos em um dado

volume – usualmente 100 ml) volume – usualmente 100 ml)

(21)

Bactérias coliformes

Métodos

baseados

na

fermentação

da

lactose

(qualitativo)

Inocular tubos com Caldo Lauril Triptose

24 hrs, 35 °C (CT) e 45°C (CF) Presuntivo

21

24 hrs, 35 °C (CT) e 45°C (CF)

Gás/ácido=Positivo Sem gás / ácido=Negativo

Transfere p/ Caldo Verde Brilhante Incubar 48 hrs, 35 °C (CT) e 45°C (CF) Incubar mais 24 hrs, 35 °C (CT) e 45°C (CF) Gás/ ácido Sem gás=Negativo Confirmativo

Gás=Positivo Sem gás=Negativo Presuntivo

(22)

Fermentação

Caldo Lauril Triptose

Tubos Múltiplos - NMP

Diagnóstico: Formação de Gás Diagnóstico: Coliforme positivo para 2 tubos

(23)

Confirm ação: Ferm entação com Caldo Verde Brilhante Lactose

- + +

NMP: teste confirmativo

(24)

Bactérias coliformes

Métodos cromogênicos (qualitativo)

São superiores em sensibilidade na determinação da E.

coli

Baseia-se na utilização de substratos análogos à lactose Baseia-se na utilização de substratos análogos à lactose

(glicopiranosídeos) processados somente por Escherichia Coli.

Dispensam o emprego de temperatura elevada Resultados em 24 horas

Em geral, não requerem testes confirmativos

(25)

Bactérias coliformes

Método da membrana filtrante (quantitativo)

Isola e identifica colônias de bactérias

Filtra-se 100 ml da amostra através da membrana

filtrante (47 mm de diâmetro e 0,45 µm de porosidade) filtrante (47 mm de diâmetro e 0,45 µm de porosidade)

Coloca a membrana em uma placa e incuba por 24 horas

a 36°C

Após esse período, faz a contagem das colônias

(26)

Bactérias coliformes

Método da membrana filtrante (quantitativo)

(27)

Parâmetros biológicos

Outros indicadores microbiológicos

Embora de grande praticidade, o teste de coliformes não

garante a ausência nas águas de outros patogênicos, mais resistentes que as bactérias

mais resistentes que as bactérias

Outros indicadores mais resistentes tem sido

recomendados, objetivando elevar a possibilidade de, na sua ausência, também estarem ausentes cistos de protozoários e vírus entéricos

(28)

Parâmetros biológicos

Outros indicadores microbiológicos

Clostridium perfringens

Bactérias bastante resistentes

Sua longevidade é útil na detecção de contaminação fecal, Sua longevidade é útil na detecção de contaminação fecal,

remota em situações em que outros indicadores menos resistentes, como o E. coli já não estão mais presentes

Colifagos

Vírus bacteriófagos

Podem ser úteis como indicadores de eficiência na remoção de

enterovírus e outros vírus como o da hepatite

(29)

Parâmetros biológicos

Outros indicadores microbiológicos

Bactérias heterotróficas

Utilizam o carbono orgânico como fonte de energia

Indicam má qualidade microbiológica da água devido

provavelmente à desinfecção ineficaz

São comumente empregadas na avaliação da qualidade da

água em redes de distribuição

(30)

Utilização mais freqüente dos

parâmetros biológicos

C a ra ct e rí st ic a s P a râ m e tr o

s _{Águas para abastecimento} Águas

residuárias

Corpos receptores Água superficial Água subterrânea

Bruta Tratada Rio Lago Bruta Tratada Bruta Tratada

C a ra ct e rí st ic a s P a râ m e tr o s

Bruta Tratada Bruta Tratada

P a râ m e tr o s b io ló g ic o s Organismos indicadores Algas Bactérias decomposit oras 30

(31)

PARA CASA

•Capítulo 01: 1.5.3

31

(32)

6. Parâmetros biológicos

6.3 Doenças de veiculação hídrica

(33)

Transmissão de doenças pela água

Segundo a OMS, cerca de

80%

de todas as doenças que

se alastram nos países em desenvolvimento são

provenientes de água de ma qualidade

Devido principalmente a falta de água potável e de

esgoto tratado

Causam

30 mil

mortes diariamente no mundo

80 a

90%

dos casos de internação no Brasil são

provocados por doenças relacionadas a água ou a falta

de saneamento

(34)

Transmissão de doenças pela água

Abastecimento

Abastecimento de de águaágua 78 % do Brasil

Coleta de

Coleta de esgotosesgotos 47 % do Brasil

(35)

(36)

Fatos históricos

Primeira demonstração científica da transmissão de

doença pela água:

1854

Epidemia de cólera em Londres

Última semana de agosto:

2 mortes

01 de setembro:

70 mortes

Em dez dias:

(37)

Fatos históricos

Hipótese: água de abastecimento estava associada à ocorrência da

(38)

Fatos históricos

(39)

Fatos históricos

7 de setembro:

interompeu o fornecimento de

água da companhia suspeita

12 de setembro:

apenas 10 mortes

Uma semana depois:

surto controlado

(40)

Fatos históricos

1880 Ebert: isola

bactéria

(bacilo) da febre tifodea

(Salmonella typhi)

1883 Robert Koch: isola a bactéria da

cólera

(Vibrio

1883 Robert Koch: isola a bactéria da

cólera

(Vibrio

cholerae) em doentes na Alexandria e depois na India.

1885 Escherich: identifica o Bacillus coli no colon de

homens sadios e dirréicos.

Escherichia coli

- até hoje

indicador universal de contaminação com fezes e

esgotos

.

(41)

(42)

Contaminação da água por excretas

Os microorganismos patogênicos não são de fácil

identificação em laboratório

Índices

coliformes:

bactérias

de

origem

caracteristicamente intestinal

Indiretamente indicam o grau de contaminação de

uma água

A presença de coliforme nem sempre indica a

obrigatoriedade

de

existência

de

agentes

(43)

Doenças relacionadas com a água

contaminada

Ingestão de água contaminada

Ingestão de alimentos lavados por água

contaminada

Contato direto com a água contaminada

Insetos que se desenvolvem na água

(44)

Doenças relacionadas com a água

contaminada

Doenças de transmissão hídrica água atua como

veículo, propriamente dito, do agente infeccioso

44

Doenças de origem hídrica decorrentes de

certas substâncias contidas na água em teor

inadequado, que dão origem a doenças como

fluorose, metamoglobinemia, bócio e saturnismo

(45)

Doenças de transmissão hídrica: Ingestão de

água ou alimentos contaminados

Cólera

Bactéria: Vibrio Cholerae Diarréias e vômitos intensos

Evacuação em média de 1 a 2 litros por hora, o que pode Evacuação em média de 1 a 2 litros por hora, o que pode

levar ao estado de choque em poucas horas

(46)

Doenças de transmissão hídrica: Ingestão de

água ou alimentos contaminados

Ascaridíase (lombrigas)

Verme: Ascaris lumbricoides

Os vermes tem entre 15 e 25 cm de comprimento, e,

quando em grande número, podem obstruir o intestino quando em grande número, podem obstruir o intestino

46

http://biosonialopes.editorasaraiva.com.br/navitacontent_/userFiles/Flash/S oniaLopes_Esquemas_Animados/ascaris.swf

Podem também sair pela boca e nariz, ou localizar-se na traquéia, ocasionando, muitas vezes, asfixia e morte, principalmente em crianças

(47)

Febre Tifóide

Bactéria: Salmonela Typhi

Dor de cabeça, mal-estar, fadiga, boca amarga, febre,

calafrios

Doenças de transmissão hídrica: Ingestão de

água ou alimentos contaminados

calafrios

(48)

Hepatite infecciosa “A”

Vírus “A”

Inflamação no fígado Mal estar, náusea

Doenças de transmissão hídrica: Ingestão de

água ou alimentos contaminados

Mal estar, náusea Dor abdominal

(49)

Diarréia

Doença que mais afeta os brasileiros 1,5 milhão de casos anuais monitorados 50% dos casos na região Nordeste

Doenças de transmissão hídrica: Ingestão de

água ou alimentos contaminados

50% dos casos na região Nordeste

49 UF/ Região Nº casos monitorados 2000 Nº casos monitorados 2001 Nº casos monitorados 2002 NORTE NORDESTE SUDESTE SUL C. OESTE 153.285(14,5%) 621.575(59,0%) 42.700(4,1%) 77.561(7,4%) 158.841(15,0%) 179.955(14,6%) 593.408(48,1%) 136.320(11,0%) 127.910(10,4%) 195.810(15,9%) 226.681(16,2%) 714.018(51,1%) 194.685(13,9%) 62.941(4,5%) 200.735(14,3%) BRASIL 1.053.982 1.233.403 1.399.060

(50)

Doenças de transmissão hídrica:

Contato com a água contaminada

Esquistossomose (Xistosa)

Verme: Schistossoma mansoni Aumento do baço e do fígado

(51)

Doenças de transmissão hídrica:

Contato com a água contaminada

Ancilostomíase (amarelão)

Verme: Ancylostoma duodenale

Anemia, cansaço, desânimo, emagrecimento, prisão de

ventre ou diarréia. É característica a vontade de comer ventre ou diarréia. É característica a vontade de comer terra

51

http://biosonialopes.editorasaraiva.com.br/navitacontent_/userFiles/ Flash/SoniaLopes_Esquemas_Animados/ancilostoma.swf

(52)

Doenças de transmissão hídrica:

Contato com a água contaminada

Leptospirose

Bactéria: Leptospira

interrogans

(53)

Doenças de transmissão hídrica:

Vetores que se relacionam com a água

Malária

Mosquito Anopheles

Comuns em climas tropicais

(54)

Doenças de transmissão hídrica:

Vetores que se relacionam com a água

Dengue

Mosquito Aedes aegypti

Proliferam-se em recipientes

com água acumulada com água acumulada

Primeiros casos na década de 20

Erradicado e voltou a surgir em 1981/1982

(55)

Doenças de transmissão hídrica:

Vetores que se relacionam com a água

Dengue

(56)

Doenças de transmissão hídrica:

Vetores que se relacionam com a água

Chicungunha

Mosquito Aedes aegypti

Acometimento das articulações

Vírus isolado em 1950 (vírus CHIKV) Vírus isolado em 1950 (vírus CHIKV)

Primeiro grande surto em 2004, no Quênia Até 15/11/2014 foram 1364 casos no Brasil

(57)

(58)

(59)

Doenças de origem hídrica

Decorrentes de certas substâncias contidas na água

em teor inadequado

Fluorose:

59

Fluorose:

Excesso de ingestão de flúor durante a formação dos dentes

(60)

Doenças de origem hídrica

Bócio:

Carência de iodo na água

Aumento do volume da tireóide

60

Aumento do volume da tireóide

Saturnismo:

(61)

Formas de prevenção

Beber sempre água potável

Lavar sempre as mão antes das refeições e

após utilizar o banheiro

Lavar os alimentos em uma solução

contendo uma colher de sopa de água

sanitária para cada litro de água e deixar as

frutas e verduras nesta solução por 30

minutos

(62)

(63)

Formas de prevenção

Proteção dos mananciais

Tratamento adequado da água

Controle da

qualidade da água

na rede de distribuição

Solução sanitária para a coleta e disposição de esgotos

(64)

PARA CASA

•Texto: Água não tratada é porta aberta para

várias doenças. COPASA

64

•Texto: Doenças de veiculação hídrica. Profª

(65)

7. Poluição da água

7.1 Conceitos

7.2 Principais poluentes

65

(66)

CONCEITOS

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS:

Ecologista:

Qualquer alteração produzida no meio

aquático

Piscicultor:

Água poluída é aquela que possui pouco

Piscicultor:

Água poluída é aquela que possui pouco

oxigênio ou substância tóxicas para os peixes

Sanitarista:

Conceito de poluição é associado a

transmissão de doenças

Homem comum:

Água poluída é água suja. Prevalece o

aspecto estético.

(67)

CONCEITOS

Água poluída não é sinônimo de água

suja!

Conceito mais moderno:

67

Conceito mais moderno:

Ocorrência de alterações prejudiciais ao meio aquático

Obs.: se essas alterações colocam em risco a saúde dos elementos da biota ou do ser humano que dele faz uso:

Poluição Contaminação

(68)

CONCEITOS

Como saber se as alterações são prejudiciais ou não ao

corpo hídrico?

Depende do uso que se faz dele!

68

Águas com elevada concentração de metais pesados ou

pesticidas

Abastecimento

(69)

CONCEITOS

Conceitos mais práticos:

A adição de substâncias ou de formas de energia que,

direta ou indiretamente, alterem a natureza do corpo d´água de uma maneira tal que prejudique os legítimos

69

d´água de uma maneira tal que prejudique os legítimos

usos que dele são feitos.

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)

(70)

CONCEITOS

Resumindo

POLUIÇÃO = f (USO)

70

USO = f (qualidade da água)

Qualidade = f (características físicas, químicas

e/ou biológicas das águas)

(71)

Fontes poluidoras

Despejos urbanos

Esgotos domésticos Esgotos industriais Águas pluviais Águas pluviais 71

(72)

Fontes poluidoras

Despejos rurais

Resíduos agro-pastoris Resíduos agro-industriais

(73)

Fontes poluidoras Fontes poluidoras

Águas

Águas superficiaissuperficiais::

•

• EsgotoEsgoto domésticodoméstico;;

•

• EfluentesEfluentes industriaisindustriais;;

•

• ÁguasÁguas pluviais,pluviais, carreandocarreando impurezas

impurezas dodo solosolo ouou contendocontendo esgotos

esgotos lançadoslançados nasnas galeriasgalerias;;

•

• ResíduosResíduos sólidossólidos (lixo)(lixo);;

• • PesticidasPesticidas;; • • 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,

fertilizantes, detergentes e • • FertilizantesFertilizantes;; • • DetergentesDetergentes;; •

• PrecipitaçãoPrecipitação dede poluentespoluentes atmosféricos

atmosféricos (sobre(sobre oo solosolo ouou aa água)

água);;

•

• AlteraçãoAlteração nasnas margensmargens dosdos mananciais,

mananciais, provocandoprovocando carreamento

carreamento dodo solo,solo, comocomo conseqüências

conseqüências dada erosãoerosão..

fertilizantes, detergentes e

poluentes atmosféricos

depositados no solo;

• outras impurezas presentes

no solo;

• águas superficiais poluídas;

– Vazamento de tubulações ou

depósitos subterrâneos;

– Percolação do chorume resultante de depósitos de lixo no solo;

– Resíduos de outras fontes:

cemitérios, minas, depósitos de

(74)

Formas da poluição

POLUIÇÃO PONTUAL

Ponto de lançamento da carga poluidora é bem definido A poluição se dá de forma concentrada no espaço e

aproximadamente contínua aproximadamente contínua

(75)

Formas da poluição

POLUIÇÃO PONTUAL

Lançamento de efluentes domésticos e industriais em

corpos hídricos

Contaminação do lençol subterrâneo por um posto de

gasolina

(76)

Formas da poluição

POLUIÇÃO DIFUSA

Os poluentes adentram os recursos hídricos de forma

distribuída no espaço e geralmente intermitente

São transportados por longas distâncias, não é possível São transportados por longas distâncias, não é possível

dizer exatamente qual foi a sua origem

Drenagem pluvial superficial

(77)

(78)

ou

Pontual Difusa

Formas da poluição

Descarga de efluentes a partir de indústrias e de estações

de tratamento de esgoto São bem localizadas, fáceis de identificar e de monitorar

Escoamento superficial urbano, escoamento superficial de áreas agrícolas e deposição atmosférica

Espalham-se por toda a cidade, são difíceis de identificar e tratar

(79)

Formas da poluição

Nos países desenvolvidos:

Preocupação maior com a poluição difusa, pois os

lançamentos pontuais, em sua maioria, já estão controlados

controlados

No Brasil:

Há muito ainda o que se fazer em termos de controle da

poluição pontual

79

Principal problema: lançamento de esgotos in natura

(80)

Impurezas encontradas na água

Características físicas

Características

_{DE QUALIDADE}

PARÂMETROS

Sólidos presentes na água

80 Características químicas Características biológicas

DE QUALIDADE

DA ÁGUA

Matéria orgânica ou inorgânica

(81)

Quanto à natureza:

Físicos sólidos em suspensão, sedimentáveis,

flutuantes, calor

Químicos compostos orgânicos, inorgânicos,

Poluentes

Químicos compostos orgânicos, inorgânicos,

radioativos

Biológicos bactérias, protozoários, vírus, fungos,

organismos patogênicos

(82)

Quanto à forma:

Sólidos areia, cascalho, silte, argila, cinzas, lodo, lixo Líquidos esgotos sanitários, industriais, pluviais,

lixiviados de áreas agrícolas e aterros

Poluentes

lixiviados de áreas agrícolas e aterros

Gasosos emitidos para a atmosfera, eventualmente

retornando às coleções hídricas

(83)

Quanto ao tipo em geral:

Substâncias tóxicas que afetam a saúde

Substâncias que afetam a qualidade organoléptica Substâncias que consomem oxigênio

Poluentes

Substâncias que consomem oxigênio Substâncias químicas refratárias

Nutrientes

Matéria sólida

Organismos transmissores de doenças Substâncias radioativas

Calor

(84)

Poluição por plásticos

Alta produção Alta velocidade de uso e descarte Longo tempo para degradação

(85)

Poluição por petróleo

Grandes acidentes Vazamentos em poços Pequenos acidentes Vazamentos em poços de petróleo, superpetroleiros, rompimentos de dutos

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

5% dos danos Vazamentos de óleo de motor de barcos e de carros Somente no Canadá: 300 milhões de litros/ano 95% dos danos

(86)

Poluição por petróleo

A mancha recobre a superfície das águas e mata o

fitoplâncton e o zooplâncton

Sem a luz do sol as algas param de fazer fotossíntese

As aves marinhas ficam com o corpo impregnado de óleo

Deixam de reter o ar entre as penas e morrem afogadas aoDeixam de reter o ar entre as penas e morrem afogadas ao

(87)

Poluição por petróleo

No mangue o óleo impede as árvores de captar o

oxigênio do ar causando sua morte

Os crustáceos morrem pela falta de alimento (folhas

decompostas)

Além disso, o óleo fecha as

brânquias, por onde respiram, brânquias, por onde respiram, e superaquece a lama, seu

hábitat.

No acidente da baía de

Guanabara espécies como o caranguejo-uça podem ter sido extintas

(88)

Poluição por petróleo

Com o ecossistema comprometido milhares de

pessoas ficam sem trabalho

Famílias de pescadores perdem

sua fonte de sustento

O comércio local acaba falindo

com o fim do turismo na região com o fim do turismo na região

(89)

Poluição por petróleo

Desastre mais recente:

20/04/2010 Golfo do México (considerado o maior desastre

ambiental da história dos EUA)

Empresa British Petroleum plataforma Deepwater Horizon Empresa British Petroleum plataforma Deepwater Horizon Houve uma explosão afundamento da plataforma de

petróleo

Matou 11 trabalhadores

O equipamento de emergência falhou deveria ter fechado imediatamente uma válvula no fundo do mar

(90)

Poluição por petróleo

Desastre mais recente:

O petróleo vazou sem interrupção durante 87 dias

(interrompido em 15/07/2010)

Afetou a costa de 4 estados norte-americanos Afetou a costa de 4 estados norte-americanos

Aproximadamente 4 milhões de barris de óleo foram derramados

Reduziu cerca de 70 bilhões de dólares do valor de mercado da

BP

Medidas: Robôs (fechar a válvula), drenos (conter o óleo) e

(91)

(92)

(93)

(94)

Poluição por pesticidas

Agentes químicos empregados no controle de pragas

Inseticidas insetos

Herbicidas ervas daninhas

Fungicidas doenças nas plantas Fungicidas doenças nas plantas Rodencidas ratos e camundongos Germicidas desinfecção

Algecidas controle de algas

(95)

Poluição por pesticidas

ORIGEM:

Extensivamente empregado na agricultura Utilizados em campanhas de saúde pública

Aplicação direta em lagos e superfícies de rios para Aplicação direta em lagos e superfícies de rios para

combater mosquitos e outros organismos

(96)

Poluição por pesticidas

Organofosforados Pesticidas orgânicos sintéticos,

que contém em sua molécula, átomos de carbono,

hidrogênio e fósforo, como o Paration e o Malation

Organoclorados Inseticidas orgânicos sintéticos que

contém, em sua molécula,átomos de cloro, carbono e

hidrogênio, como o DDT (diclorodifeniltricloroetano),

o BHC (hexaclorobenzeno), o grupo dos ciclodienos

(Aldrin, Dieldrin, endrin)

(97)

Poluição por pesticidas

Organoclorados

Apresentam toxicidade variadas

Estima-se que cerca de 25% da produção mundial chega

ao mar ao mar

Já foram detectados até mesmo na neve da Antártida

Percorrem rapidamente a cadeia alimentar, com

resultados desastrosos para espécies, incluindo o homem

Atuam basicamente no sistema nervoso e no sistema de

defesa do organismo

(98)

Poluição por pesticidas

Organoclorados

BHC e DDT: Foram proibidos no Brasil desde 1983 Aldrin: permitido o uso no controle de formigas Continuam sendo usados de forma clandestina Continuam sendo usados de forma clandestina

2001 Convenção sobre poluentes orgânicos

persistentes (90 países, inclusive o Brasil), visa proibir a produção e o uso de 12 substâncias orgânicas tóxicas (Aldrin, Clordano, Mirex, Diedrin, DDT, Dioxinas, Furanos, Endrin, Heptacloro, BHC e Toxafeno)

(99)

Poluição por pesticidas

Remoção de pesticidas organoclorados

Tecnologia usual não é efetiva

Pode-se empregar argila e/ou carvão ativado,

granulado ou em pó como adsorvente

Portaria 518 concentração máxima para 22 distintos

agrotóxicos

(100)

Poluição por detergente

Fonte: esgotos domésticos (3 a 6 mg/l) e indústrias de

detergentes (até 2000 mg/l do princípio ativo(

Prejuízos de ordem estética

Aceleração da eutrofização (ricos em fósforo e efeito

tóxico sobre o zooplancton, predador natural das

algas)

(101)

Poluição por detergente

101

Formação de espuma no município de Pirapora de Bom Jesus, margens do rio Tietê, Região Metropolitana de São Paulo

(102)

PARA CASA

•Capítulo 01: 1.7

102

•Capítulo 05

(103)

7. Poluição da água

7.3 Quantificação e mistura dos poluentes

(104)

CARGA POLUIDORA REAL

Quantidade de determinado poluente transportado ou

lançado em um corpo d´água receptor, expressa em unidade de massa por tempo (ex.: mg/s)

Quantificação dos poluentes

unidade de massa por tempo (ex.: mg/s)

CARGA POLUIDORA ADMISSÍVEL

Carga poluidora que não afeta significativamente as

condições ecológicas ou sanitárias do corpo de água, ou seja, tecnicamente dentro dos limites previstos para os diversos usos da água, expressa em unidade de massa por tempo

(105)

Quantificação dos poluentes

CARGA (W)

_{representa a quantidade de poluição}

Devem ser apresentados em termos de carga:

(106)

Quantificação dos poluentes

CONCENTRAÇÃO (C)

_{representa a intensidade da}

poluição

106

poluição

W=carga(massa/tempo) Q= vazão (volume/tempo) C=concentração (massa/volume)

(107)

Quantificação dos poluentes

Esgotos domésticos e industriais

Carga = concentração x vazão

107

Carga = contribuição per capita x população

Carga = contribuição por unidade produzida x produção

Carga = contribuição por unidade área x produção

Esgotos domésticos

Esgotos industriais

(108)

Quantificação dos poluentes

Exemplo: Determine a concentração de Nitrogênio (em

mg/l) oriunda da drenagem superficial que flui a 50

l/s, de uma plantação de

1,5 ha, cuja contribuição por

unidade de área é de 0,25 gN/m².d

(109)

Equivalente populacional

Exemplo: Determine o equivalente populacional de um curtume que processa 2 toneladas de pele por dia, considerando uma contribuição per

109

processa 2 toneladas de pele por dia, considerando uma contribuição per capita de DBO da ordem de 0,054 kg/hab.d

Carga entre = 40 e 300 kg/dia

(110)

Potencial poluidor

(111)

Potencial poluidor

(112)

Mistura de poluentes

Aspectos fundamentais da qualidade da água são

geralmente apresentados em termos de concentração

de substâncias na água (mg/l)

(113)

Mistura de poluentes

CONCENTRAÇÃO FINAL DA MISTURA

Admitindo uma rápida e completa mistura das águas

113

Qr: vazão do rio

Qe: vazão do afluente Cr: concentração do rio

Ce: concentração do afluente Qm: vazão da mistura = Qr + Qe Cm: concentração da mistura m e e r r M

Q

C

Q

C

Q

C

=

+

(114)

Mistura de poluentes

Exemplo: Determine a concentração final de DBO em

um rio, que corre a 250 l/s com concentração natural

de 5 mg/l, após receber o efluente com vazão de 10 l/s,

de uma cidade de 1.000 habitantes.

-

Determinação da carga do efluente:

- Determinação da concentração do efluente:

(115)

Mistura de poluentes

Exemplo: Determine a concentração final de DBO em

um rio, que corre a 250 l/s com concentração natural

de 5 mg/l, após receber o efluente com vazão de 10 l/s,

de uma cidade de 1.000 habitantes.

-

Determinação da concentração final no rio:

(116)

Exemplo

Em uma pequena comunidade não existe estação de tratamento de esgotos. Para atender à implantação de um restaurante em um parque municipal, a secretaria de meio ambiente do município encarregou você de fazer os estudos da necessidade de tratamento dos efluentes deste restaurante, considerando como parâmetro de decisão a DBO – Demanda Bioquímica de Oxigênio (índice de concentração da matéria orgânica presente num volume de água e, por conseqüência, um indicativo dos seus efeitos na poluição).

indicativo dos seus efeitos na poluição).

Ao analisar o projeto, você estudou dados referentes ao restaurante e ao córrego onde se deseja depositar o efluente deste restaurante, os quais estão apresentados no quadro a seguir:

(117)

PARA CASA

•Capítulo 01: 1.8

(118)

7. Poluição da água

7.4 Poluição pelo excesso de nutrientes

((eutrofização

eutrofização))

7.5 Poluição por matéria orgânica

(autodepuração)

(119)

Principais nutrientes

Fósforo (P) e Nitrogênio

Quando em excesso provocam a eutrofização

A Eutrofização de Corpos Hídricos é o seu enriquecimento com A Eutrofização de Corpos Hídricos é o seu enriquecimento com nutrientes, principalmente o nitrogênio, o fósforo, o potássio, o carbono e o ferro, os quais são essenciais para o fitoplâncton e

(120)

Eutrofização

É o crescimento excessivo de plantas aquáticas devido a elevada concentração de nutrientes

(121)

Eutrofização

121

A maior disponibilidade de nutrientesfavorece a proliferaçãode determinadas algas, que crescem rapidamente,

espalham-se pela lagoa e, após algum tempo, morrem.

(122)

Eutrofização

(123)

Evolução da eutrofização

Ocupação por mata e florestas

Ciclo dos nutrientes quase fechado;

Aporte de nutrientes ao corpo d’água reduzido;

Nível trófico baixo;

Baixa concentração de algas; Pouco assoreamento.

(124)

Ocupação por agricultura

Evolução da eutrofização

Ciclo dos nutrientes é quebrado;

Adição de fertilizantes com altos teores de nitrogênio e fósforo;

Redução da capacidade de infiltração; Fase intermediária de deterioração;

Aumento no número de algas e de outros organismos; Maior assoreamento.

(125)

Ocupação urbana

Evolução da eutrofização

Assoreamento: redução do volume útil e crescimento de macrófitas; Drenagem pluvial urbana: transportam cargas elevadas de nutrientes;

Esgotos: maior fator de deterioração, nitrogênio e fósforo presente em fezes, urinas, restos de alimentos, detergentes, etc.

(126)

Ocupação urbana

Evolução da eutrofização

As conseqüências serão agravadas;

Elevado aporte de nutrientes ao corpo hídrico;

Elevação na população de algas;

(127)

ULTRA-OLIGOTRÓFICO

OLIGOTRÓFICO

OLIGOMESOTRÓFICO

MESOTRÓFICO

}

Baixa entrada de nutrientes; Baixa produção primária; Alta transparência;

Biota diversa.

Produtividade primária:

resultado da fotossíntese, representa o início da introdução

de matéria orgânica na rede

Graus de Trofia

MESOTRÓFICO MESOEUTRÓFICO EUTRÓFICO EUPOLITRÓFICO HIPEREUTRÓFICO

}

Grande entrada de nutrientes; Grande produção primária; Baixa transparência;

Elevada biomassa; Poucas espécies;

Proporção maior de cianobactérias.

Biomassa: massa

total de substância viva

de matéria orgânica na rede trófica.

(128)

Fator Classes de trofia

Ultraoligotrófico Oligotrófico Mesotrófico Eutrófico Hipereutrófico

Biomassa Bastante baixa Reduzida Média Alta Bastante alta Fração de algas

verdes e/ou cianofíceas

Baixa Baixa Variável Alta Bastante alta

Macrófitas Baixa ou ausente Baixa Variável Alta ou baixa Baixa

Dinâmica de Bastante baixa Baixa Média Alta Alta, instável

Graus de Trofia

Dinâmica de produção

Bastante baixa Baixa Média Alta Alta, instável Dinâmica de oxigênio

na camada superior

Normalmente saturado Normalment e saturado Variável em torno da supersaturação Freqüentemente supersaturado Bastante instável, de supersaturação à ausência. Dinâmica de oxigênio na camada inferior

Normalmente saturado Normalment e saturado Variável abaixo da saturação Abaixo da saturação à completa ausência Bastante instável, de supersaturação à ausência.

Prejuízo aos usos múltiplos

Baixo Baixo Variável Alto Bastante alto

(129)

FLORESCIMENTO DE ALGAS

Cianobactérias:

Formação de espuma; Depleção de oxigênio; Mortalidade dos peixes;

Efeitos da Eutrofização

Morte de gados e outros animais devido a ingestão de toxinas; Distúrbios gastrointestinais humanos;

Reações alérgicas;

Alterações do sabor e odor das águas e dos peixes; Entupimento de filtros.

Dinoflagelados:

(130)

FLORESCIMENTO DE ALGAS

(131)

TOXINAS DAS ALGAS Citotoxinas: Gastroenterite; Disfunção renal; Hepatite.

Efeitos da Eutrofização

Hepatite. Endotoxinas: Irritações de pele; Reações alérgicas.

(132)

Crescimento das plantas aquáticas

Aguapé, filicínea aquática e repolho do Nilo;

Impedem que a luz atinjam as plantas submersas e o fitoplâncton; Anóxia;

Emissão de gases;

Efeitos da Eutrofização

Restrição ao acesso recreacional e da pesca;

Bloqueio aos canais de irrigação e navegação ou as tomadas de água de usinas.

(133)

Crescimento das plantas aquáticas

(134)

Condições anaeróbias no corpo d’água

Algas e macrófitas geram mais matéria orgânica;

Ao se decomporem diminui a concentração do oxigênio dissolvido; Desoxigenação dos sedimentos e das águas profundas;

Toxicidade e maus odores devido ao gás sulfídrico;

Anaeróbio: sistema

desprovido de oxigênio

Efeitos da Eutrofização

Toxicidade e maus odores devido ao gás sulfídrico;

Ferro e manganês assumem a forma solúvel causando danos ao abastecimento;

Fosfato assume a forma solúvel representando uma fonte interna de nutrientes.

(135)

Mortandade de peixes

Depleção de oxigênio: a níveis críticos de biomassa de algas, elas

morrem e passam por uma decomposição rápida consumindo todo o oxigênio do corpo hídrico e sufocando os peixes.

Envenenamento: As atividades de bactérias anaeróbias produzem

outros gases entre os quais o gás sulfídrico e o metano que são

Efeitos da Eutrofização

outros gases entre os quais o gás sulfídrico e o metano que são extremamente venenosos para os peixes.

(136)

Depressão da indústria turística

Problemas estéticos e recreacionais;

Diminuição do uso da água para recreação; Balneabilidade e redução da atração turística; Devido a:

Efeitos da Eutrofização

Freqüentes florações de algas;

Crescimento excessivo da vegetação; Distúrbios com mosquitos e insetos; Eventuais maus odores;

(137)

Elevação dos custos de tratamento de água

Remoção de algas;

Remoção de sabor e odor;

Maior consumo de produtos químicos; Lavagens mais freqüentes dos filtros.

Efeitos da Eutrofização

Hipereutrofia

Último estágio do processo de eutrofização; Colapso nas explosões de algas;

(138)

Aumento do estoque pesqueiro

Aumento de nutrientes aumento na produção primária

Se forem adotadas medidas de saneamento que minimizem os riscos à saúde e os danos graves ao meio ambiente, a eutrofização pode ser controlada e oferecer benefícios:

Efeitos da Eutrofização

Aumento de nutrientes aumento na produção primária

Aumento do estoque de peixes

Deve-se prevenir o estágio de hipereutrofização

Reutilização de nutrientes

Utilizar os nutrientes em um sistema de aqüicultura;

As macrófitas e o fitoplâncton podem ser utilizadas como fonte de matéria orgânica, capaz de gerar biogás ou produzir compostos

(139)

Atração paisagística

Santuários para pássaros Importante habitat aquático

No leste da África, os lagos sódicos hipereutróficos abrigam grandes suspensões de cianobactérias, que garantem grandes

Efeitos da Eutrofização

bandos de flamingos que são, por sua vez, uma grande atração turística.

(140)

Medidas preventivas

Controle dos esgotos:

Tratamento dos esgotos a nível terciário com remoção dos

nutrientes;

Controle da Eutrofização

nutrientes;

Tratamento convencional dos esgotos e lançamento à jusante da represa;

Exportação dos esgotos para outra bacia hidrográfica que não possua lagos ou represas;

Infiltração dos esgotos no terreno.

(141)

Medidas preventivas

Controle da drenagem pluvial:

Controle do uso e ocupação do solo na bacia; Faixa verde ao longo da represa e tributários; Construção de barragens de contenção.

Controle da Eutrofização

Construção de barragens de contenção.

Medidas corretivas

Processos mecânicos:

Aeração;

Desestratificação ;

Aeração do hipolímnio; Remoção dos sedimentos;

Cobertura dos sedimentos; Retirada de águas profundas; Remoção de algas;

Remoção de macrófitas; Sombreamento.

(142)

Medidas corretivas

Processos químicos:

Precipitação de nutrientes; Uso de algicidas;

Oxidação do sedimento com nitratos;

Controle da Eutrofização

Neutralização.

Processos biológicos:

Biomanipulação; Uso de cianófagos;

Uso de peixes herbívoros.

Biomanipulação: emprego de

organismos biológicos para controlar a eutrofização

(143)

Efluentes: esgotos doméstico

e industrial

Matéria orgânica biodegradável Bactérias, vírus, larvas e parasitas Matéria orgânica biodegradável

Explosão na população de microrganismos

Consumo de oxigênio

Bactérias, vírus, larvas e parasitas

Coliformes fecais ⇒ doenças

Brasil: 30% das praias são impróprias

(144)

Autodepuração dos corpos

d´água

Recuperação do equilíbrio no meio

aquático por processos naturais após as

alterações pelo lançamento de efluentes

Lançamento de matéria orgânica

Estabilização da matéria orgânica por

bactérias

Consumo de oxigênio dissolvido

(145)

Após o lançamento, a matéria orgânica é consumida por bactérias e outros

microorganismos aeróbios que transformam compostos orgânicos de cadeias mais

(146)

Durante a decomposição, há um decréscimo nas concentrações de oxigênio dissolvido na água devido à respiração dos seres que

(147)

O processo se completa com a reposição desse oxigênio

(148)

Zonas de Autodepuração

Zona de degradação: tem

início logo após o

lançamento de esgoto no

curso d’água. Apresenta

grande quantidade de

material orgânico, ainda em

estágio complexo, mas

potencialmente decomponível.

(149)

Zonas de Autodepuração

Zona de decomposição ativa: os microorganismos estão mais adaptados a nova

condição, passando a desempenhar ativamente suas funções de decomposição da matéria decomposição da matéria orgânica. Como conseqüência a qualidade da água atinge seu estágio mais deteriorado.

(150)

Zonas de Autodepuração

Zona de recuperação:

após intenso consumo de

matéria orgânica e

degradação do ambiente, este tende a se recuperar este tende a se recuperar gradativamente.

(151)

Zonas de Autodepuração

Zona de águas limpas:

as características iniciais voltam a ser atingidas no

que diz respeito ao

oxigênio dissolvido,

matéria orgânica e

(152)

Fatores que interferem na

autodepuração

Temperatura

Concentração de saturação do oxigênio dissolvido na

água

Velocidade do curso d’água

Vazão

(153)

PARA CASA

•Capítulo 01: 1.8