Apostila de Química Ambiental

Apostila de Química Ambiental

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ÍNDICE

1 - INTRODUÇÃO À QUÍMICA AMBIENTAL ........................................................................... 1 2 - QUÍMICA DA ÁGUA ................................................................................................................ 2 Desperdício e economia de água ................................................................................................ 2 Propriedades da água .................................................................................................................. 4 Padrões de potabilidade .............................................................................................................. 5 A água dura ................................................................................................................................. 6 Tratamento da água .................................................................................................................... 7 Tipos de poluição da água .......................................................................................................... 8 Como tratar os diversos tipos de poluição da água .................................................................... 10 Contribua como um cidadão para evitar a poluição das águas .................................................. 12 3 - QUÍMICA DA SOLO ................................................................................................................. 13 Propriedades do solo ................................................................................................................... 14 Adubação .................................................................................................................................... 17 Poluição e contaminação do solo ............................................................................................... 18 Destinação final do lixo ............................................................................................................. 19 Classificação de resíduos de acordo com a origem .................................................................... 22 Classificação de resíduos de acordo com o tipo ......................................................................... 24 Classificação de resíduos de acordo com a composição química .............................................. 24 Classificação de resíduos de acordo com a periculosidade ........................................................ 24 Reciclagem ................................................................................................................................. 26 Tempo de degradação ................................................................................................................. 29 4 - QUÍMICA DA ATMOSFERA ................................................................................................... 31 Poluição atmosférica .................................................................................................................. 31 Fontes poluidoras ....................................................................................................................... 37 Impactos da poluição atmosférica no ambiente ......................................................................... 38 Tecnologias de controle da poluição atmosférica ...................................................................... 41 Ações preventivas da poluição atmosférica ............................................................................... 46

BIBLIOGRAFIA

• BAIRD C., Química Ambiental , 2ª Ed. Porto Alegre: Bookman, 2004. • ROCHA, J.C., ROSA A. H., CARDOSO A. A. Introdução a Química Ambiental, Porto Alegre: Bookman, 2004.

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1. INTRODUÇÃO À QUÍMICA AMBIENTAL De acordo com a Lei de Diretrizes e Bases (Lei 9394/96), é obrigatório o ensino de Educação Ambiental para todos os níveis de ensino e a conscientização pública para a preservação do meio ambiente. Mas o que estuda a Química Ambiental? A Química Ambiental estuda os processos químicos que acontecem na natureza, sejam eles naturais ou causados pelo homem (fontes das poluições, métodos de prevenção da poluição e reações químicas na água, no solo e no ar) e que comprometem não só a saúde humana, mas de todo planeta. A Química Ambiental originou-se da Química clássica e hoje é uma ciência interdisciplinar por envolver não só as áreas básicas da Química como também a Biologia, a Geologia, a Ecologia e a Engenharia Sanitária. A Química Ambiental estuda os processos químicos (mudanças) que ocorrem no meio ambiente. Essas mudanças podem ser naturais ou causadas pelo homem e em alguns casos podem trazer sérios danos à humanidade. Atualmente há uma grande preocupação em entender a química do meio ambiente, com o objetivo de melhorar a qualidade de vida em nosso planeta. No Brasil, as últimas décadas foram marcadas por um crescimento da conscientização dos cidadãos sobre os danos causados pelas atividades humanas inadequadas. Sejam em indústrias ou em seus próprios lares, essas atividades têm gerado efluentes e resíduos: sólidos, líquidos e gasosos, que acabam tendo seu destino final na atmosfera, nos solos e nas águas. Como essas transformações ameaçam o meio ambiente, há uma grande preocupação em entender os processos que a envolvem. Enfim, a Química Ambiental é uma ciência multidisciplinar cujos estudos preocupam-se com tudo que está relacionado com a vida e seu meio, isto é, a hidrosfera (chuva ácida, águas acidificadas, drenagem de ácidos de minas, purificação das águas poluídas), a atmosfera (diminuição do ozônio na estratosfera, poluição do ar), a litosfera (lixo perigoso, metais pesados, uso dos pesticidas) e a biosfera (produtos químicos tóxicos na cadeia alimentar, metais pesados e compostos orgânicos tóxicos, acumulo e destino dos compostos clorados nos sistemas biológicos). Em termos sociais procura descrever o manuseio das emissões industriais, a proteção da saúde do ser humano, a proteção do ambiente natural e testar e avaliar novos produtos químicos.

Profª Tânia Regina de Souza

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2. QUÍMICA DA ÁGUA O planeta Terra poderia se chamar "planeta água", já que cerca de ¾ de sua superfície terrestre é constituído por água. Deste total 97,50% é água salgada, contida nos oceanos e mares. É importante ressaltar que apenas 0,77% dessa água é imediatamente aproveitável para as atividades humanas (a maior parte, águas subterrâneas). Cerca de 1,70% da água doce se encontra nas Calotas polares e nas geleiras e 0,03% distribuídas entre o solo, rios e lagos e na atmosfera. O Brasil detém 8% do potencial de água potável do mundo, sendo que 80% estão concentrados na Amazônia e 20% no restante do país.

Fonte: http://www.pura.poli.usp.br/porque.htm Para você ter uma idéia de como é pouco a água potável disponível em nosso mundo, veja um simples exemplo: Imagine que toda a água de nosso mundo, fosse concentrada dentro de uma caixinha de leite, de um litro. De toda essa água apenas uma xícara (de café), é água doce, e dessa xícara, apenas algumas gotas podem ser aproveitadas pelo homem, que é a água potável. Desta forma, a escassez de água no planeta torna-se evidente como uma preocupação mundial. Desperdício e Economia de Água Hoje, está ficando cada vez mais difícil encontrar água de qualidade. Isso devido à poluição de rios, represas e do solo, decorrente da própria ocupação e atividade humana e economizar água passa a ser algo extremamente necessário nos dias de hoje. O problema é que todas as pessoas conhecem a importância que a água possui para nossas vidas, porém não se preocupam em fazer o essencial para economizá-la e não porque elas não sabem como economizar, mas sim porque simplesmente não se preocupam.


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É claro que é necessário tomar banho todos os dias, lavar as mãos sempre que sujar, lavar as roupas, louças e tudo mais, porém é preciso que haja economia, não simplesmente economia de dinheiro, mas também economia de água. Vejamos alguns exemplos de desperdício: Uma torneira mal fechada gasta: Gotejando

=

1.380

L/mês

Com abertura de 1mm = 62.640 L/mês Com abertura de 2mm = 135.350 L/mês Como podemos notar o desperdício gera um grande consumo desnecessário de água e apenas com atitudes simples podemos evitá-lo. Vamos citar algumas dicas para você evitar o desperdício de água: Utilizar apenas a água indispensável para enxaguar as roupas Fechar a torneira enquanto escova os dentes ou faz a barba. Na hora de tomar banho, use só o tempo necessário.

Regue jardins ou gramados com moderação Ensaboar a louça toda de uma vez, depois enxaguálas. Utilizar a quantidade de água correta para preparar alimentos, sem exageros. Manter as torneiras, descargas, chuveiros, bóias de caixa d'água e tubulações sem vazamentos. Ao lavar o carro em casa, não use mais água do que o necessário. Usar a descarga somente o necessário e não jogar objetos na privada que possam ser postos no lixo. Lembrar as crianças que brincar com água é desperdício.


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Aproveitamos para incluir aqui uma informação importante, embora não se trate diretamente de “economizar água”. Não sujar a água também é muito importante. Você sabe onde jogar o óleo de frituras feitas em casa? Normalmente, jogamos o óleo na pia ou por outro ralo, certo? Este é um dos maiores erros que podemos cometer. Por que fazemos isto? Porque ninguém nos diz como fazer, ou não nos informamos. É mais fácil jogar fora... UM LITRO DE ÓLEO CONTAMINA CERCA DE 1 MILHÃO DE LITROS DE ÁGUA, o equivalente ao consumo de uma pessoa no período de 14 anos! De nada adianta criticar os responsáveis pela poluição da Baía da Guanabara (RJ), rio Paraíba (PB), Bacia do Tietê (SP) se não tentarmos fazer a nossa parte. Propriedades da Água A água pode ser encontrada na natureza em três estados físicos: sólido (gelo), líquido (água líquida) e gasoso (vapor).

A fusão é a transformação que ocorre quando a substância passa do estado sólido para o estado líquido. Por exemplo: gelo derretendo. A vaporização é a transformação que ocorre quando a substância passa do estado líquido para o estado gasoso. A vaporização pode ser classificada como: - Evaporação: ocorre sozinha e lentamente. Por exemplo: a roupa no varal, chão após a chuva. - Ebulição: só ocorre se eu fornecer calor. Por exemplo: água no fogão para “ferver”. - Calefação: ocorre de maneira instantânea. Por exemplo: uma gota de água na frigideira bem quente. A condensação é a transformação que ocorre quando a substância passa do estado gasoso para o estado líquido. Por exemplo: vapor de água na tampa da panela. A solidificação é a transformação que ocorre quando a substância passa do estado líquido para o estado sólido. Por exemplo: colocar água no congelador. A sublimação é a transformação que ocorre quando a substância passa do estado sólido para o estado gasoso, sem passar pelo estado líquido, ou vice versa. Por exemplo: naftalina no armário.


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A água pode ser considerada como o solvente universal, ou seja, dissolve quase todos os compostos encontrados na natureza. A seguir podemos ver algumas aplicações dessa propriedade para os organismos: - Plantas: os sais minerais só são absorvidos do solo pelas raízes das plantas depois que forem dissolvidas em água; - Sangue: é uma mistura heterogênea. A parte líquida (plasma) é constituída de glóbulos vermelhos, glóbulos brancos e plaquetas. Este plasma contém água, onde estão dissolvidas outras substâncias como as vitaminas e a glicose. A água serve como transporte dessas substâncias para o resto do corpo; - Urina: a água atua como transporte das substâncias ruins que devem ser eliminadas do corpo. Essas substâncias são: uréia e ácido úrico; - A água é capaz de quebrar substâncias como açúcar ou sal, por exemplo, em partes tão pequenas que não podemos enxergá-las. Padrões de Potabilidade As normas e os padrões de potabilidade são definidos pelo Ministério da Saúde para a certificação de que a água não apresenta nenhum risco para a saúde humana. Esses padrões representam em geral os valores máximos permitidos (VMP) de concentração de uma série de substâncias e componentes presentes na água destinada ao consumo humano. É importante ressaltar que os padrões não se restringem às substâncias que podem causar danos à saúde, eles incluem também as substâncias que alteram o aspecto e o gosto da água, ou causar algum tipo de odor. A norma atual em vigor é a PORTARIA 1469, que indica os padrões obtidos por estudos epidemiológicos e toxicológicos realizados por entidades e pesquisadores em todo mundo. No Brasil o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), por meio da resolução nº20, de 18 de junho de 1986, estabelece os padrões de qualidade de corpos aquáticos, bem como os lançamentos de efluentes. As águas residuais, após tratamento, devem atender aos limites máximos e mínimos estabelecidos pela referida resolução, e os corpos d'água receptores não devem ter sua qualidade alterada. O padrão de lançamento de efluentes pode ser excedido desde que os padrões de qualidade dos corpos d'água sejam mantidos e desde que haja autorização do órgão fiscalizador, resultante de estudos de impacto ambiental. EXERCÍCIOS 1. Qual a importância de se estudar a química ambiental? 2. Qual a quantidade de água potável disponível no planeta Terra? Profª Tânia Regina de Souza

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3. Cite 5 maneiras de economizar água. 4. O óleo de cozinha pode ser jogado na pia? Por quê? 5. Cite o nome da transformação ocorrida: a) 1 colher de margarina na frigideira bem quente b) naftalina que sumiu no armário c) água no refrigerador d) vapor do banho quente encontrando o espelho do banheiro e) gotas de água na frigideira quente f) água da chuva no chão com o contato do sol 6. Porque a água é considerada o solvente universal? 7. Cite algumas aplicações e vantagens da água ser um solvente universal. 8. Quando a água pode ser considerada água potável? A água dura Em depósitos subterrâneos, a água pode entrar em contato com certos materiais como o calcário (CaCO3) ou a dolomita (CaCO3 . MgCO3). Dessa forma, passa a existir em sua composição uma quantidade excessiva de íons Ca2+ e Mg2+, na forma de bicarbonatos (HCO3-), nitratos (NO3-), cloretos (Cl-) e sulfatos (SO42-) o que a torna imprópria para consumo humano. A esse tipo de água chamamos água dura (com teores acima de 150 mg/L), mole (com teores abaixo de 75 mg/L) ou moderada (com teores entre 75 e 150 mg/L). Quando em contato com sabão, a água dura não faz espuma, pois os íons Ca2+ e Mg2+ reagem com o sabão e formam um precipitado. Em contato com altas temperaturas a água dura forma grandes precipitados e incrustações, sendo portanto imprópria para consumo industrial. Se por um descuido ela for utilizada em caldeiras pode causar grandes explosões, por decorrência das incrustações. O tratamento da água dura para a retirada de Ca2+ e Mg2+ é conhecido por abrandamento ou amolecimento e consiste em fazer a água atravessar uma resina que captura os íons Ca2+ e Mg2+, substituindo-os por íons não prejudiciais ao homem, tais como o Na+ e o H+. Esse procedimento é chamado de método da troca iônica. A remoção da dureza pode também ser efetuada por fervura ou pela adição de algumas substâncias amolecedoras, tais como: Hidróxido de Sódio (NaOH), Carbonato de Sódio (Na2CO3), Fosfato de Sódio (Na3PO4) e Sulfato de Alumínio (Al2(SO4)3). EXERCÍCIOS 1. Qual a diferença de água dura, mole e moderada? Profª Tânia Regina de Souza

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2. Como deve ser feito o tratamento da água dura? 3. Quando a água se torna dura? 4. A água dura pode ser utilizada na indústria? Por quê? Tratamento da água A água antes de ser distribuída em nossas casas passa por um longo tratamento:

1ª etapa – DECANTAÇÃO: A água dos lagos e rios é colocada inicialmente para descansar, de modo que ocorra nesta etapa a decantação (sedimentação) de alguns resíduos sólidos. 2ª etapa – COAGULAÇÃO: Para a retirada de pequenas partículas em suspensão, que não seriam retiradas na filtração e sedimentação, é adicionado à água sulfato de alumínio Al2(SO4)3, juntamente com hidróxido de cálcio Ca(OH)2, ou barrilha, Na2CO3 (carbonato de sódio), os quais formam um precipitado gelatinoso onde as partículas são aglutinadas. 3ª etapa – FLOCULAÇÃO: Processo físico que ocorre logo em seguida à coagulação e se baseia na ocorrência de choques entre as partículas gelatinosas, de modo a produzir outras de volume e densidade muito maior. 4ª etapa – TANQUE DE DECANTAÇÃO: Todas as impurezas mais grosseiras separam-se da água e vão se juntar no fundo do tanque. De tempos em tempos é necessário fazer uma limpeza para remoção da sujeira. 5ª etapa – FILTRAÇÃO: Mesmo com a decantação, algumas partículas mais finas ainda ficam e precisam ser retiradas por filtragem. Esta filtragem é feita fazendo-se a água passar por camadas de areia fina, grossa e pedras, especialmente projetadas para esta função.


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6ª etapa – AERAÇÃO: Por esse processo, a água é agitada para que os odores sejam removidos e a oxigenação aconteça de maneira completa. O carvão ativo, eficiente adsorvente também é usado para remover odor, cor e sabor. 7ª etapa – CLORAÇÃO E FLUORAÇÃO: São adicionados cloro (produto que age como um bactericida) e flúor (para prevenção de cáries). Tipos de poluição da água Em 1961, a Organização Mundial de Saúde deu a seguinte definição relativa à poluição das águas doces: "Um curso de água considera-se poluído logo que a composição ou estado da água são direta ou indiretamente modificados pela atividade humana, de tal maneira que a água se presta menos facilmente às utilizações que teria no seu estado natural". Esta definição inclui também as modificações das propriedades físicas, químicas e biológicas da água que a podem tornar salobra (não potável) ou não utilizável para consumo nas atividades domésticas, industriais, agrícolas, etc. O poder de biodegradação da água é enorme, mas, se a concentração de substâncias orgânicas e químicas ultrapassa certos limites, as águas não a podem regenerar pela ação das bactérias. A vida desaparece e os rios e lagos transformam-se em gigantescos esgotos. Os resíduos industriais lançados nos rios provocam verdadeiros desastres nas comunidades aquáticas, sendo particularmente notados os seus efeitos sobre os peixes. Um dos principais problemas que surgiram neste século é a crescente contaminação da água, ou seja, este recurso vem sendo poluído de tal maneira que já não se pode consumi-lo em seu estado natural. As pessoas utilizam a água não apenas para beber, mas também para se desfazer de todo tipo de material e sujeira. As águas contaminadas com numerosas substâncias recebem o nome de águas residuais. Se as águas residuais forem para os rios e mares, as substâncias que elas transportam irão se acumulando e aumentam a contaminação geral das águas. A poluição da água dos rios, sob o ponto de vista sanitário, constitui um problema cada vez mais preocupante para todos os países. Os principais tipos de poluição são: •

Poluição Biológica: resulta da presença de microrganismos patogênicos , especialmente na água potável. A água pode ser infectada por organismos patogênicos, existentes nos esgotos. Assim, ela pode conter: Bactérias - Provocam infecções intestinais epidêmicas e endêmicas (febre tifóide, cólera, shigelose, salmonelose, leptospirose etc.). * Vírus - provocam hepatites, infecções nos olhos etc. * Protozoários - Responsáveis pelas amebíases e giardíases, etc. Profª Tânia Regina de Souza

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* Vermes - Esquistossomose e outras infestações. Muitas pessoas preferem, por exemplo, beber a água cristalina de nascentes ou de poços artesianos em lugar de água de torneira que foi convenientemente tratada e distribuída. Freqüentemente, entretanto, a água dos poços e nascentes é contaminada pela proximidade com fossas e lançamento de esgotos. A contaminação se dá por infiltração através do solo, de tal maneira que as partículas em suspensão (causadoras da turbidez) ficam retidas neste, enquanto que as bactérias e vírus, por serem muito menores, atravessam o solo atingindo a água do poço ou da nascente, que embora "cristalina" passará a transmitir doenças. •

Poluição Térmica: ocorre freqüentemente pelo descarte, nos rios, de grandes volumes de água aquecida usada no processo de refrigeração de refinarias, siderúrgicas e usinas termoelétricas. O aumento da temperatura causa vários efeitos: * Para os seres vivos, os efeitos da temperatura dizem respeito à aceleração do metabolismo, ou seja, das atividades químicas que ocorrem nas células. A aceleração do metabolismo provoca aumento da necessidade de oxigênio e, por conseguinte, na aceleração do ritmo respiratório. Por outro lado, tais necessidades respiratórias ficam comprometidas, porque a hemoglobina tem pouca afinidade com o oxigênio aquecido. Combinada e reforçada com outras formas de poluição ela pode empobrecer o ambiente de forma imprevisível. * Diminuição da solubilidade dos gases em água, havendo assim um decréscimo na quantidade de oxigênio dissolvido na água, prejudicando a respiração dos peixes e de outros animais aquáticos. * Há uma diminuição do tempo de vida de algumas espécies aquáticas, afetando os ciclos de reprodução. * Potencializa-se a ação dos poluentes já presentes na água, pelo aumento na velocidade das reações e solubilidade de alguns poluentes.

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Poluição Sedimentar: resulta do acúmulo de partículas em suspensão (partículas de solo e de produtos químicos insolúveis orgânicos ou inorgânicos). Por exemplo, sedimentos contaminados com defensivos agrícolas que são transportados para os rios, pelas enxurradas. Esses sedimentos poluem de várias maneiras: * Bloqueiam a entrada dos raios solares na lâmina d'água, interferindo na fotossíntese das plantas aquáticas. * Carreiam poluentes químicos e biológicos neles adsorvidos. Os sedimentos constituem a maior massa de poluentes e geram a maior quantidade de poluição nas águas.


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Poluição Química: causada pela presença de produtos químicos nocivos ou indesejáveis, seus efeitos nocivos podem ser sutis e levarem muito tempo para serem sentidos. Os poluentes químicos são divididos em: a) Biodegradáveis - São produtos químicos que ao final de um tempo, são decompostos pela ação de bactérias. São exemplos de poluentes biodegradáveis o detergente, inseticidas, fertilizantes, petróleo, etc. b) Persistentes - São produtos químicos que se mantém por longo tempo no meio ambiente e nos organismos vivos. Estes poluentes podem causar graves problemas como a contaminação de alimentos, peixes e crustáceos. São exemplos de poluentes persistentes o DDT (dicloro-difeniltricloroetano), o mercúrio, etc.

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Poluição radioativa: Desde o início da era atômica, as centenas de experiências com material nuclear têm jogado quantidades enormes de resíduos radioativos na atmosfera. As correntes de ar, por sua vez, encarregam-se de distribuir este material para todas as regiões da Terra. Com o tempo, a suspensão é trazida para o solo e para os oceanos, onde será absorvida e incorporada pelos seres vivos. Além da liberação direta de material radioativo, existe o grave problema do lixo atômico, produzido pelas usinas nucleares, que apresenta uma série de dificuldades em seu armazenamento. Os principais elementos radioativos são: CÉSIO 137, IODO 131, PLUTÔNIO 239, ESTRÔNCIO 90, URÂNIO, COBALTO e CÁLCIO.

EXERCÍCIOS 1. Quais as principais etapas que ocorrem durante o tratamento da água? 2. Explique resumidamente cada uma das etapas que ocorrem durante o tratamento da água. 3. Quais os principais tipos de poluição que podem ocorrem na água? 4. Explique o que é poluição biológica? Dê exemplos. 5. Explique o que é poluição térmica? Dê exemplos. 6. Explique o que é poluição sedimentar? Dê exemplos. 7. Explique o que é poluição química? Dê exemplos. 8. Explique o que é poluição radioativa? Dê exemplos. Como tratar os diversos tipos de poluição da água O tratamento de água é um processo caro e demorado que visa reduzir a concentração de poluentes até o ponto em que não apresentem riscos para a saúde pública. Cada tipo de poluição da água deve Profª Tânia Regina de Souza

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ser minuciosamente tratada. A seguir estão algumas etapas dos tratamentos de água efetuados de acordo com a pouição que apresentam. •

Poluição Biológica Como tratar: No processo de desinfecção da água, o método mais utilizado é a cloração, onde quantidades suficientes de cloro, na forma de gás cloro ou ainda de hipoclorito, são adicionados à água visando destruir ou inativar os organismos alvo. O gás cloro reage quase completamente com a água para formar o ácido hipocloroso (HOCl), que se dissocia gerando os íons H+ e OCl-. A presença do cloro diminui o pH da água pela liberação de íons H+. O pH do meio é importante por que influencia na extensão com que o ácido hipocloroso se ioniza. Sob valores de pH inferiores a 7,5, o ácido hipocloroso é a espécie predominante. Seu potencial de desinfecção é cerca de 80 vezes superior se comparado ao hipoclorito que é a espécie predominante sob valores superiores à 7,5. Os aspectos básicos envolvidos no sucesso da cloração são a dose e o tempo de contato. O excesso de cloro deve ser evitado para que a água não possua após o tratamento um sabor característico indesejado. Outros agentes desinfetantes podem ser as cloraminas dióxido de cloro, ozônio e radiação ultravioleta.

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Poluição Térmica: Como tratar: Não há um tratamento específico para este tipo de poluição, que poderia ser evitado sendo instalados nas indústrias sistemas de refrigeração dos despejos. Ainda assim há indústrias que utilizam a água do mar ou de rios nesses sistemas, adequando à temperatura do descarte com a temperatura prevista na legislação.

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Poluição Sedimentar: Como tratar: A água que apresenta baixa turbidez pode ser tratada através da decantação direta, sem adição de substâncias químicas, e posterior filtração, para remoção de partículas que não se decantam naturalmente. Em muitos casos, no entanto, um agente químico é adicionado para coagular e flocular as partículas de menor tamanho. Estas partículas de tamanho coloidal , podem então ser removidas por decantação, em tanques ou diretamente em filtros. A decantação usa a gravidade como agente responsável pela remoção do material particulado suspenso da água. A coagulação/floculação é um procedimento químico é físico onde partículas muito pequenas são desestabilizadas e então agregadas para que possam se decantar. A coagulação é um processo químico usado para desestabilizar partículas coloidais; o agente químico é adicionado e agita-se rapidamente o sistema por aproximadamente 30s, em seguida o Profª Tânia Regina de Souza

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sistema é agitado lentamente, permitindo o contato entre as partículas, no processo denominado floculação. As partículas coloidais que não iriam se decantar são aglomeradas, formando sólidos de maior tamanho, chamados flocos. O sulfato de alumínio é o agente floculador mais utilizado, entretanto, outras substâncias químicas tais como sais de ferro (III) ou ainda polímeros orgânicos, podem ser empregados na coagulação. Contribua como um cidadão para evitar a Poluição das águas 1. Não jogue lixo nas águas dos rios e mares; 2. Não canalize esgoto diretamente para os rios; 3. Não desperdice água, em casa ou em qualquer outro lugar; 4. Observe se alguma indústria está poluindo algum rio e avise as autoridades sobre a ocorrência. EXERCÍCIOS 1. Como deve ser tratada a poluição biológica? 2. Como deve ser tratada a poluição térmica? 3. Como deve ser tratada a poluição sedimentar? 4. Qual a diferença de coagulação e floculação? 5. O que devemos fazer para evitar a poluição das águas?P Pncnvklcdnvlknackvnklvnacv

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3. QUÍMICA DO SOLO O solo é uma mistura de vários minerais, matéria orgânica, ar e água capaz de manter a vida das plantas na superfície terrestre. É o produto final das ações dos processos físicos, químicos e biológicos que degradam as rochas e em grande parte produzem minerais. Os solos típicos mostram camadas características com o aumento da profundidade. Estas camadas são chamadas horizontes, que se formam como o resultado de interações complexas que ocorrem devido ao desgaste do solo provocado pelas mudanças ao longo do tempo. Na figura a seguir podese notar os diferentes horizontes encontrados no solo.


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Horizonte O – Conhecido como camada orgânica superficial, é a porção orgânica do solo visível em áreas de floresta e distingui-se pela coloração escura e pelo conteúdo em matéria orgânica (cerca 20%). Nesta camada encontram-se muitas populações de bactérias, fungos, e animais (minhocas, formigas). Horizonte A – Conhecido como camada mineral superficial, é uma camada rica em detritos orgânicos de partes de plantas e de seres vivos em estado de decomposição estabilizado – o húmus, apresentando por isso coloração escura. Está sujeito ao processo de lixiviação no qual os seus constituintes são arrastados pelas águas infiltradas para os horizontes E e B. Horizonte E – Conhecido como camada mineral situada mais abaixo do horizonte A, é um horizonte que inclui partículas minerais, substâncias coloidais, materiais argilosos, óxidos, hidróxidos metálicos, carbonatos, etc., provenientes do horizonte A. Essas partículas foram arrastadas pela infiltração da água (lixiviação). Por ser pobre em matéria orgânica apresenta cor mais clara que o horizonte A. Horizonte B – Conhecido como camada mineral situada mais abaixo do horizonte E, é a camada onde ocorre o máximo de acumulação de materiais tais como óxidos de ferro e alumínio, e argilas. Nas regiões áridas e semiáridas, o carbonato de cálcio, o sulfato de

cálcio

e

outros

sais

podem

ser

acumulados

neste

horizonte

B.

O horizonte B é muitas vezes incorretamente referido como subsolo. Horizonte C – Conhecido como camada mineral de material inconsolidado é essencialmente constituído pela rocha-mãe pouco alterada, fracamente fragmentada. Aqui verificase fraca meteorização, tem por isso características muito próximas da rocha-mãe. Horizonte R – Conhecido como camada mineral de material consolidado ou rocha-mãe que constitui substrato rochoso contínuo ou praticamente contínuo, a não ser pelas poucas e estreitas fendas que pode apresentar (rocha). Diversas propriedades do solo podem ser avaliadas nos horizontes e superfície do solo e um breve detalhamento dessas propriedades pode ser visto no tópico seguinte. Propriedades do solo Essas propriedades são de primordial importância para melhor conhecimento do solo existente no local e das devidas providências que devem ser tomadas antes do plantio para atingir uma melhor colheita.


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Coloração do solo A coloração do solo sempre foi uma das maneiras mais primitivas de identificá-los. Filósofos gregos e romanos, antes de cristo, classificavam os solos pela coloração. Como a cor é conseqüência do material de origem do solo, dos seus componentes e das condições climáticas predominantes, procura-se associar a cor a características como a fertilidade e produtividade. A cor é uma característica tão importante que é utilizada na própria nomenclatura dos solos, o que pode ser evidenciado pelo nome de solos como: Latossolo Vermelho Escuro, Podzólico Vermelho Amarelo, Latossolo Roxo, etc. As tonalidades cinzentas, esverdeadas e azuladas são típicas de várzeas e estão correlacionadas a deficiência de oxigênio, enquanto que a matéria orgânica tende a tornar um solo mais escuro quando comparado com outro sob o mesmo clima. Textura Refere-se às dimensões e características das partícula primárias do solo. Essas partículas são agrupadas em função do tamanho, porém apresentam características comuns. Pode ser avaliada através do tato, pela sensação ao esfregar um pouco de solo úmido entre os dedos. A areia provoca sensação de aspereza, o silte de sedosidade e a argila de pegajosidade. Raramente um solo é constituído de uma só fração granulométrica, daí a necessidade de classes de textura procurando definir diferentes combinações de areia, silte e argila. De uma maneira geral, o tamanho das partículas em que o solo está dividido pode ser avaliado através da escala mostrada no quadro abaixo: LOTES

DIÂMETRO DAS PARTÌCULAS em Milímetros

Cascalho Areia grossa Areia fina Silte ou limo Argila

>2 2 -0,2 0,2 - 0,02 0,02 - 0,002 < 0,002

EXERCÍCIOS 1. O que é solo e do que ele é composto? 2. O que são horizontes? Explique cada um deles.


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3. O que determina as diferentes colorações do solo? 4. Ao esfregarmos um pouco de solo úmido entre os dedos, podemos diferenciá-lo entre areia, silte e argila. Quais são essas diferenças? 5. Qual a diferença de cascalho, areia grossa e areia fina? Umidade e porosidade do solo Dentro do solo existem pequenos buraquinhos, que chamamos de poros do solo, onde fica guardada a água e o ar que as raízes das plantas e os outros organismos necessitam para beber e respirar. A dimensão dos poros influi na retenção da água pelo solo - os poros mais finos facilitam a retenção, enquanto os maiores permitem a sua rápida infiltração. O ar preenche os espaços não ocupados pela água. O arejamento do solo é fundamental para a respiração das raízes e, por isto, os solos pouco arejados são, em geral, pouco produtivos. São requeridas grandes quantidades de água para produção da maioria das substâncias da planta, pois a água é o meio de transporte básico para levar nutrientes essenciais de partículas sólidas do solo à planta através de suas raízes para as partes mais distantes de sua estrutura. Um solo sujeito a encharcamento é consequentemente um solo pouco arejado, constituindo um solo prejudicial para algumas espécies, pois afeta as raízes das plantas causando apodrecimento. pH do solo O pH indica se o solo é fértil ou não fértil, ou seja, se o local é ou não ideal para o cultivo. Para a agricultura o valor do pH ideal é entre 5,5 e 5,8, porém o pH da maioria dois solos situa-se entre 4 e 8,5. Essa medida de pH é realizada com o auxílio de um pHmetro. Esse valor varia de acordo com a composição do solo, concentração de sais, metais, ácidos, bases e substâncias orgânicas que são adicionadas no seu preparo para o plantio. Se necessário à acidez do solo pode ser corrigida através do uso de substâncias alcalinas como o calcário, por exemplo. Para se ter uma idéia da influência do pH nos cultivos, vamos analisar o caso das hortênsias: se elas forem cultivadas em solos onde a acidez é elevada adquirem a coloração azul e se forem cultivadas em solos alcalinos elas adquirem a coloração rosa. EXERCÍCIOS 1. Explique o que é um poro do solo. 2. Explique porque um solo encharcado não é ideal para plantações. 3. Qual a faixa ideal de pH para o cultivo?


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4. Porque ocorre variação de pH no solo? 5. Como é feita a correção de pH de um solo? 6. Como o pH interfere no cultivo de hortênsias? Adubação O conhecimento dos teores de nutrientes disponíveis no solo orienta na formulação das recomendações mais acertadas para a adubação das plantas, evitando-se o desperdício e o uso inadequado de adubos e corretivos e prejuízo, que haveria tanto nas despesas com adubação como na redução das colheitas. As pesquisas mundiais indicam que, num curto prazo, nenhum outro fator causará maior impacto no aumento da produção agrícola do que o uso racional de fertilizantes e corretivos. Por isso é importante que o produtor torne o uso desta prática habitual e rotineira, não negligenciando, e fazendo a análise química do seu solo com antecedência que lhe permita a escolha de um bom calcário, para que sua incorporação ocorra antes da aração e/ou gradagem e adubação. E também, permitir a aquisição dos adubos recomendados em tempo hábil, pois só assim os mesmos serão aplicados nas épocas indicadas para a cultura. Procure utilizar laboratórios credenciados, para que seus dados tenham a validade comprovada pelos diversos programas de controle de qualidade. Sem dúvidas, esta simples prática, desde que usada adequadamente, poderá resultar em benefício: custo altamente positivo, sem falar na relevante contribuição para a preservação ambiental, em função de evitar o uso excessivo ou desnecessário de adubos em muitas situações. Existem três tipos de adubação: orgânica, inorgânica e verde. Adubação Orgânica: Feita à base de restos de animais ou vegetais, como: estrumes, folhas, galhos, frutas podres, etc. Uma vez apodrecidos esses restos se transformam em excelentes adubos. Adubação Inorgânica: Feita com sais minerais. Estes podem ser extraídos do solo (como, por exemplo, o salitre-do-chile) ou obtidos quimicamente em indústrias de adubos (como os sulfatos). De acordo com a proporção desses produtos químicos, tais como sais de nitrogênio, potássio e fósforo, os adubos inorgânicos podem ser classificados em nitrogenados, potássicos e fosfatados. Os adubos inorgânicos só devem ser utilizados depois de feita uma análise do solo. Assim, é possível fornecer ao solo exatamente o elemento de que ele está precisando.


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Adubação Verde: Certos vegetais, conhecidos como leguminosas (feijão, soja e alfafa), possuem bactérias (um tipo de microorganismo) em suas raízes. Essas bactérias têm a capacidade de absorver o oxigênio do ar e transformá-lo em nitrato, um nutriente que a planta aproveita. Muitas vezes, o plantio de leguminosas faz parte da rotação de culturas, pois esses vegetais enriquecem o solo. EXERCÍCIOS 1. Qual a importância de se fazer uma análise do solo antes da adubação? 2. Explique os três tipos de adubação existentes. Poluição e contaminação do solo A poluição do solo pode ser definida como a introdução no meio ambiente de qualquer matéria ou energia que venha a alterar as propriedades físicas ou químicas ou biológicas do solo, afetando, ou podendo afetar, por isso, a "saúde" das espécies animais ou vegetais que dependem ou que têm contacto com ele, ou que nele venham a provocar modificações físico-químicas nas espécies minerais presentes. Ao longo dos últimos anos, têm sido detectados numerosos casos de contaminação do solo em zonas, quer urbanas, quer rurais. Aos usos referidos associam-se, geralmente, descargas acidentais ou voluntárias de poluentes no solo e águas, deposição não controlada de produtos que podem ser resíduos perigosos, lixeiras e/ ou aterros sanitários não controlados, uso de adubos e pesticidas de maneira indiscriminada, etc. A contaminação tem-se tornado uma das preocupações ambientais, uma vez que, a contaminação interfere no ambiente global da área afetada, podendo mesmo estar na origem de problemas de saúde pública. Na maioria das vezes a contaminação do solo pode causar uma percolação de poluentes, através da água de chuva, contaminando os lençóis freáticos. Essa poluição das águas subterrâneas, muitas vezes, só aparece depois da indústria ou outra atividade por ela responsável ter cessado suas atividades há muitos anos. Por exemplo, produtos químicos armazenados ou derramados no solo podem demorar anos, ou até mesmo décadas, a atingir um lençol freático. Depois de ser atingido, a área contaminada tende a ser alargada e a água presente no lençol fica inutilizada e imprópria para o consumo. As águas subterrâneas poluídas são muito difíceis de purificar, devido ao seu lento movimento de percolação e grande volume de contaminantes, uma operação de limpeza numa região contaminada poderá levar décadas e custar bilhões de reais para ficar completa.


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O acúmulo de pesticidas e de produtos químicos no solo é especialmente perigoso, pois essas substâncias são absorvidas pelas raízes das plantas juntamente com a água. Assim, podem passar para o organismo do homem e de outros animais que se alimentam dessas plantas. Tais substâncias podem ainda atingir os lençóis freáticos. Os nitratos, uma das substâncias mais utilizadas nos fertilizantes, são perniciosos e altamente tóxicos, mesmo em pequenas quantidades quando presentes na água que possamos beber. O lixo é em um problema na medida em que, acumulado no ambiente, é capaz de produzir odor desagradável, contribuir com mecanismos que provocam desastres como enchentes e alagamentos, servir como foco de atração de animais (gatos, cães, ratos, baratas, cobras, insetos) e provocar doenças em crianças e adultos. A má localização dos depósitos de lixo também pode gerar uma contaminação dos lençóis freáticos, aparecendo na água presente no mesmo, concentrações de metais pesados, tais como o mercúrio, o chumbo, o cromo, o cobre e o cádmio, conjuntamente com outras substâncias químicas altamente venenosas. EXERCÍCIOS 1. Qual a definição de poluição do solo? 2. Como ocorre a poluição do solo? 3. Como ocorre a contaminação de um lençol freático? 4. Quais prejuízos o acúmulo de pesticidas e de produtos químicos podem trazer ao solo? 5. Quais prejuízos o acúmulo de lixo e a má localização dos depósitos podem trazer ao solo? Destinação final do lixo Existem diversos tipos de destino para os resíduos, como o lixão, a incineração, o aterro controlado, aterro sanitário e usinas de compostagem. A seguir faremos uma análise sobre cada um deles. Lixão O lixão é apenas a disposição do lixo a céu aberto em terrenos baldios onde fica exposto sem nenhum tratamento e sem nenhum critério sanitário de proteção ao ambiente, provocando intensa proliferação de moscas, mosquitos, baratas e ratos, e ainda é aproveitado pelos "catadores de lixo" que correm o risco de contrair doenças. Outro inconveniente é o "chorume", líquido que resulta da decomposição do lixo que possui alta taxa de compostos orgânicos de difícil degradação e que polui o solo e os lençóis d'água.


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Os gases também produzidos pela decomposição do lixo poluem o ar e são vetores de doenças através de germes patológicos.

Foto de um lixão Incineração A incineração é um processo dispendioso, no qual o lixo é queimado em fornos de alta temperatura, propiciando uma relativa redução no volume do lixo, além de destruir a maioria do material orgânico e dos contaminantes que causam problemas nos aterros. Além de calor, a incineração gera dióxido de carbono, óxidos de enxofre e nitrogênio, dioxinas e outros contaminantes gasosos, cinzas voláteis e resíduos sólidos que não se queimam e que concentram substâncias tóxicas com potencial de contaminação do Meio Ambiente. As dioxinas são consideradas uma das substâncias mais tóxicas presentes no ambiente. Além de serem de difícil destruição, elas podem causar sérios efeitos à saúde humana. As cinzas resultantes podem também ser usadas na indústria de fertilizantes.

Incinerador

Interior de um incinerador

Aterro controlado Um aterro controlado caracteriza-se, segundo a ABNT/NBR-8849/85, pela disposição do lixo em local controlado, onde os resíduos sólidos recebem uma cobertura de solos ao final de cada jornada. Como não possuem impermeabilização dos solos nem sistema de dispersão de chorume e gases, é muito comum nesses locais a contaminação de águas subterrâneas. Profª Tânia Regina de Souza

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Esquema de funcionamento de um aterro controlado Aterro sanitário O chamado aterro sanitário não é um processo de tratamento. Consiste na decomposição de camadas de lixo alternadas com camadas de argila auxiliando na impermeabilização e materiais inertes, como mantas de polietileno em terrenos com sistemas de drenagem para o chorume. Nessas condições as camadas de lixo sofrem decomposição aeróbia e depois anaeróbia. Na atualidade, o Aterro Sanitário Sítio São João, em São Paulo, parece ser o melhor do Brasil, visto que nele foram consideradas as melhores tecnologias, inclusive uma das principais, qual seja, a relativa à proteção total dos mananciais hídricos vizinhos a jusante do aterro. Além do sistema de drenagem para o chorume, é necessário também um sistema de drenagem de tubos para os gases, principalmente o gás carbônico, o gás metano e o gás sulfídrico, pois, se isso não for feito, o terreno fica sujeito a explosões.

Esquema de funcionamento de um aterro sanitário


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Usinas de compostagem No processo de compostagem, o material orgânico do lixo é segregado e sofre um tratamento biológico do qual resulta o chamado "composto", material utilizado na fertilização (como adubo na agricultura) e recondicionamento do solo ou em ração para animais.

Esquema de funcionamento da compostagem EXERCÍCIOS 1. Quais os principais destinos para o lixo? 2. Explique com suas palavras o que é lixão. 3. Explique com suas palavras o que é incineração. 4. Explique com suas palavras o que é aterro controlado. 5. Explique com suas palavras o que é aterro sanitário. 6. Qual a diferença de um aterro controlado de um aterro sanitário? 7. Explique com suas palavras o que é compostagem. Os resíduos sólidos podem ser classificados de acordo com a origem, tipo de resíduo, composição química e periculosidade conforme abaixo: Classificação de resíduos de acordo com a origem “Resíduo Hospitalar ou de Serviços de Saúde”: qualquer resto proveniente de hospitais e serviços de saúde como pronto-socorro, enfermarias, laboratórios de análises clínicas, farmácias, etc.. Geralmente é constituído de seringas, agulhas, curativos e outros materiais que podem apresentar algum tipo de contaminação por agentes patogênicos (causadores de doenças); “Resíduo Domiciliar”: são aqueles gerados nas residências e sua composição é bastante variável sendo influenciada por fatores como localização geográfica e renda familiar. Porém, nesse tipo de


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resíduo podem ser encontrados restos de alimentos, resíduos sanitários (papel higiênico, por exemplo), papel, plástico, vidro, etc. Atenção alguns produtos que utilizamos e descartamos em casa são considerados perigosos e devem ter uma destinação diferente dos demais, preferencialmente para locais destinados a resíduos perigosos. Por exemplo: pilhas, baterias, cloro, água sanitária, desentupidor de pia, limpadores de vidro, removedor de manchas, aerossóis, medicamentos vencidos, querosene, solventes, etc. “Resíduo Agrícola”: são aqueles gerados pelas atividades agropecuárias (cultivos, criações de animais, beneficiamento, processamento, etc.). Podem ser compostos por embalagens de defensivos agrícolas, restos orgânicos (palhas, cascas, estrume, animais mortos, bagaços, etc.), produtos veterinários e etc. “Resíduo Comercial”: são aqueles produzidos pelo comércio em geral. A maior parte é constituída por materiais recicláveis como papel e papelão, principalmente de embalagens e plásticos, mas também podem conter restos sanitários e orgânicos. “Resíduo Industrial”: são originados dos processos industriais. Possuem composição bastante diversificada e uma grande quantidade desses rejeitos é considerada perigosa. Podem ser constituídos por escórias (impurezas resultantes da fundição do ferro), cinzas, lodos, óleos, plásticos, papel, borrachas, etc. “Entulho”: resultante da construção civil e reformas. Quase 100% destes resíduos podem ser reaproveitados embora isso não ocorra na maioria das situações por falta de informação. Os entulhos são compostos por: restos de demolição (madeiras, tijolos, cimento, rebocos, metais, etc.), de obras e solos de escavações diversas. “Resíduo Público ou de Varrição“: é aquele recolhido nas vias públicas, galerias, áreas de realização de feiras e outros locais públicos. Sua composição é muito variada dependendo do local e da situação onde é recolhido, mas podem conter: folhas de árvores, galhos e grama, animais mortos, papel, plástico, restos de alimentos, etc. “Resíduos Sólidos Urbanos”: é o nome usado para denominar o conjunto de todos os tipos de resíduos gerados nas cidades e coletados pelo serviço municipal (domiciliar, de varrição, comercial e, em alguns casos, entulhos). “Resíduos de Portos, Aeroportos e Terminais Rodoviários e Ferroviários”: o lixo coletado nesses locais é tratado como “resíduo séptico”, pois pode conter agentes causadores de doenças trazidas de outros países. Os resíduos que não apresentam esse risco de contaminação, podem ser tratados como lixo domiciliar. “Resíduo de Mineração”: podem ser constituídos de solo removido, metais pesados, restos e lascas de pedras, etc. Profª Tânia Regina de Souza

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Classificação de resíduos de acordo com o tipo “Resíduo Reciclável”: papel, plástico, metal, alumínio, vidro, etc. “Resíduo Não Reciclável” ou “Rejeito”: resíduos que não são recicláveis, ou resíduos recicláveis contaminados. Classificação de resíduos de acordo com a composição química “Orgânicos”: restos de alimentos, folhas, grama, animais mortos, esterco, papel, madeira, etc. Muita gente não sabe, mas alguns compostos orgânicos podem ser tóxicos. São os chamados Poluentes Orgânicos Persistentes (POP) e Poluentes Orgânicos Não Persistentes. - “Poluentes Orgânicos Persistentes” (POP): hidrocarbonetos de elevado peso molecular, clorados e aromáticos, alguns pesticidas (Ex.: DDT, DDE, Lindane, Hexaclorobenzeno e PCB`s). Estes compostos orgânicos são tão perigosos que foi criada uma norma internacional para seu controle denominada “Convenção de Estocolmo”. - “Poluentes Orgânicos Não Persistentes”: óleos e óleos usados, alguns pesticidas biodegradáveis, solventes de baixo peso molecular e a maioria dos detergentes. “Inorgânicos”: vidros, plásticos, borrachas, etc. Classificação de resíduos de acordo com a periculosidade Essa classificação foi definida pela ABNT na norma NBR10004:2004 da seguinte forma: “Resíduos Perigosos (Classe I)”: são aqueles que por suas características podem apresentar riscos para a sociedade ou para o meio ambiente. São considerados perigosos também os que apresentem uma das seguintes características: inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade e/ou patogenicidade. Na norma estão definidos os critérios que devem ser observados em ensaios de laboratório para a determinação destes itens. Os resíduos que recebem esta classificação requerem cuidados especiais de destinação. “Resíduos Não Perigosos (Classe II)”: não apresentam nenhuma das características acima, podem ainda ser classificados em dois subtipos: - Classe II A – não inertes: geralmente apresenta alguma dessas características: combustibilidade, biodegradabilidade e solubilidade em água. - Classe II B – inertes: quando submetidos ao contato com água destilada, à temperatura ambiente, não tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentrações superiores aos padrões de potabilidade da água, com exceção da cor, turbidez, dureza e sabor, conforme anexo G da norma NBR10004:2004.


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EXERCÍCIOS 1. Cite as diferentes classificações dos resíduos de acordo com sua origem. Explique cada uma delas. 2. Cite as diferentes classificações dos resíduos de acordo com o tipo. Explique cada uma delas. 3. Cite as diferentes classificações dos resíduos de acordo com sua composição química. Explique cada uma delas. 5. Cite as diferentes classificações dos resíduos de acordo com sua periculosidade. Explique cada uma delas. Praticamente, toda atividade industrial é obrigada pela lei ambiental a apresentar periodicamente ao órgão de controle ambiental um relatório que demonstre quantidade, tipo, características fisicoquímicas, formas de armazenamento e estoque e ainda, a destinação dos resíduos gerados e que estão estocados e com destinação ainda não definida. Porém, os especialistas do setor acreditam que boa parte desses resíduos está sendo depositada de forma inadequada, pois os geradores de resíduos contratam empresas de conduta duvidosa, a preços normalmente bem abaixo dos praticados no mercado, que encontram um destino para o resíduo. O gerenciamento dos resíduos sólidos industriais é hoje um dos principais problemas vivenciados pelas empresas na área de meio ambiente. A principal atividade industrial geradora de resíduos perigosos é a química, que gera 177 mil t/ano, o que corresponde a aproximadamente 33% do total de resíduos Classe I (perigosos) gerados no estado de São Paulo. Com a aprovação da Lei de Crimes Ambientais, no início de 1998, a qual estabelece pesadas sanções para os responsáveis pela disposição inadequada de resíduos, as empresas que prestam serviços na área de resíduos sentiram um certo aquecimento do mercado - houve empresas que tiveram um aumento de 20% na demanda por serviços logo após a promulgação da lei - mas tal movimento foi de certa forma arrefecido com a emissão da Medida Provisória que ampliou o prazo para as empresas se adequarem à nova legislação.

(http://www.tema-poluir.hpg.ig.com.br/nposol)


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Muitos materiais podem ser reciclados e os exemplos mais comuns são o papel, o vidro, o metal e o plástico. As maiores vantagens da reciclagem são a minimização da utilização de fontes naturais, muitas vezes não renováveis; e a minimização da quantidade de resíduos que necessita de tratamento final, como aterramento, ou incineração. O conceito de reciclagem serve apenas para os materiais que podem voltar ao estado original e ser transformado novamente em um produto igual em todas as suas características. O conceito de reciclagem é diferente do de reutilização. O reaproveitamento ou reutilização consiste em transformar um determinado material já beneficiado em outro. Um exemplo claro da diferença entre os dois conceitos, é o reaproveitamento do papel. Reciclagem

A reciclagem é o termo geralmente utilizado para designar o reaproveitamento de materiais beneficiados como matéria-prima para um novo produto, feito anteriormente apenas com matériaprima virgem. Para se ter uma idéia da importância da reciclagem, com 250 toneladas de lixo por dia poderia gerar energia para o abastecimento de 50.000 pessoas. Em Madri – Espanha, 50.000 habitantes recebem energia elétrica gerada a partir da reciclagem do lixo. O sistema transforma montanhas de detritos em gás metano. Esse gás vai para uma mini-termelétrica que faz a conversão para eletricidade. Um outro benefício da reciclagem é a quantidade de empregos que ela tem gerado nas grandes cidades. Muitos desempregados estão buscando trabalho neste setor e conseguindo renda para manterem suas famílias. Cooperativas de catadores de papel e alumínio já são uma boa realidade nos centros urbanos do Brasil. O lixo a ser reciclado deve ser separado em 5 recipientes diferentes: orgânico (recipiente branco), vidros (recipiente verde), latas (recipiente amarelo), plásticos (recipiente vermelho) e papel (recipiente azul), conforme a figura a seguir.


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O Brasil produz cerca de 100 mil toneladas de lixo por dia, mas recicla menos de 5% do lixo urbano, valor muito baixo se comparado à quantidade de material reciclado nos Estados Unidos e na Europa (40%). De tudo que é jogado diariamente no lixo, pelo menos 35% poderia ser reciclado ou reutilizado, e outros 35%, serem transformados em adubo orgânico. Reciclagem de produtos orgânicos Lixo orgânico é todo resíduo de origem vegetal ou animal, ou seja, todo lixo originário de um ser vivo. Este tipo de lixo é produzido nas residências, escolas, empresas e pela natureza. Este tipo de lixo precisa ser tratado com todo cuidado, pois pode gerar conseqüências indesejadas para os seres humanos como, por exemplo, mau cheiro, desenvolvimento de bactérias e fungos, aparecimento de ratos e insetos. Nestes casos, várias doenças podem surgir, através da contaminação do solo e da água. Para tratar esse tipo de resíduo em casa devemos separar os materiais biodegradáveis (cascas de frutas, pó de café, erva de chás e chimarrão, folhas, etc), colocá-los em um buraco cavado no quintal, juntamente com minhocas e cobrir com terra. Dessa forma o lixo orgânico será transformado em húmus, o melhor adubo natural que existe. O lixo não emitirá nenhum cheiro a partir de 24 a 36 horas após a colocação das minhocas na quantidade adequada. Reciclagem de papel Os papéis que podem ser reciclados são: folhas soltas, jornais, revistas, listas telefônicas, folhetos comerciais, papéis de embrulho, caixas de papelão e caixas longa vida. Os papéis que não podem ser reciclados são: papel toalha (com gordura), papel higiênico, absorvente íntimo, papel plastificado, metalizado, parafinado, fotografia, etiquetas, papel de fax ou carbono. Para serem reciclados os papéis devem estar limpos, secos e de preferência não amassados. As caixas devem estar desmontadas. Lembre-se que 40 kg de papel reciclados evitam o corte de uma árvore! Reciclagem de vidro Os vidros que podem ser reciclados são: garrafas, copos, potes, cacos de vidro, lâmpadas incandescentes e frascos. Os vidros que não podem ser reciclados são: vidros planos do tipo pirex e similares, pratos, espelhos, cristais, ampolas de remédios e cerâmicas. Profª Tânia Regina de Souza

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Para serem reciclados os vidros devem estar limpos, podem estar inteiros ou quebrados. Se quebrados, devem ser embalados em papel grosso (jornal). O vidro deveria ser mais utilizado no dia a dia, pois com 1 kg de vidro quebrado se faz 1 kg de vidro novo! O ciclo de reciclagem do vidro é infinito.

Reciclagem de plástico Os plásticos que podem ser reciclados são: embalagens, garrafas tipo "PET", sacos, brinquedos, utensílios domésticos, canos, potes em geral. Os plásticos que não podem ser reciclados são as fitas adesivas. Para serem reciclados os plásticos devem estar limpos e destampados. Reciclagem de metais Os metais que podem ser reciclados são: latas e objetos de alumínio, cobre, latão, chumbo, bronze, ferro ou zinco e pequenas sucatas. Para serem reciclados os metais devem estar limpos, com as tampas pressionadas para dentro. Podem ou não estar amassados. Lembre-se que a energia economizada com a reciclagem de 1 lata de alumínio é suficiente para manter uma TV ligada por 3 horas! Profª Tânia Regina de Souza

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Materiais que não são recicláveis Pneus, lâmpadas fluorescentes, pilhas, baterias, resíduos contidos em embalagens de materiais de limpeza, inseticidas, herbicidas, cosméticos, restos de tintas, produtos químicos e remédios. As empresas que os produzem estão sendo obrigadas por lei a recolher esses produtos. Tempo de degradação Pense bem antes de jogar seu lixo em qualquer lugar, pois ele leva muitos anos para se decompor. A tabela a seguir mostra o tempo de decomposição dos principais materiais encontrados no lixo. Há porém, muita variação da informação. Isso se deve ao fato de que o tempo de decomposição deverá variar de acordo com as condições do solo ou ambiente em que os materiais foram descartados Material

Tempo de Degradação

Latas de Aço

10 anos

Alumínio

200 a 500 anos

Cerâmica

Indeterminado

Chicletes

5 anos

Cordas de nylon

30 a 40 anos

Embalagens Longa Vida

Até 100 anos (alumínio)

Embalagens PET

Mais de 100 anos

Esponjas

Indeterminado

Filtros de cigarros

10 a 20 anos

Isopor

Indeterminado

Louças

Indeterminado

Luvas de borracha

Indeterminado

Metais (componentes de equipamentos) Cerca de 450 anos Papel e papelão

Cerca de 6 meses

Plásticos (embalagens, equipamentos)

Até 450 anos

Pneus

Indeterminado

Sacos e sacolas plásticas

Mais de 100 anos

Vidros indeterminado Fonte: Secretaria do Meio Ambiente do Estado de São Paulo EXERCÍCIOS 1. Qual a atividade industrial que mais libera resíduos? Quanto é liberado anualmente? 2. O que é reciclagem? Quais materiais podem ser reciclados? 3. Quais as vantagens da reciclagem? 4. Qual a diferença de reciclagem e reaproveitamento?


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5. Quais papéis que podem ser reciclados e quais não podem? 6. Quais vidros que podem ser reciclados e quais não podem? 7. Quais plásticos que podem ser reciclados e quais não podem? 8. Quais metais que podem ser reciclados? 9. Quais materiais não são recicláveis? 10. Cite o tempo de degradação de pelo menos 5 materiais diferentes, quando são descartados no meio ambiente.


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4. QUÍMICA DA ATMOSFERA A atmosfera é uma massa de gases onde permanentemente ocorrem reações químicas. Ela absorve uma variedade de sólidos, gases e líquidos provenientes de fontes naturais e industriais, que podem se dispersar ou reagir entre si ou com outras substâncias já presentes na atmosfera. A composição química da atmosfera terrestre pode ser considerada como 78% de N2 e de 21% de O2. Mas, uma observação mais criteriosa da composição química mostra que existem outros componentes presentes: 78% de N2 , 21% de O2, 0,035% de CO2 e 0,965% de Ar. A atmosfera nem sempre apresentou a mesma composição, o oxigênio levou mais de 1,5 bilhões de anos para sair de uma concentração de traços e atingir os atuais 21%. No entanto, parece que os homens não estão muito atentos ao fato de que nestes últimos 150 anos houve uma mudança bastante apreciável na concentração de alguns gases minoritários presentes na nossa atmosfera. O dióxido de carbono vem crescendo a uma taxa de 4% ao ano e o metano a 1% ao ano, enquanto os CFCs (clorofluorcarbonetos) crescem a uma assustadora taxa de 5% ao ano, quadruplicando sua concentração média na atmosfera nas últimas quatro décadas. Todos estes gases, ainda que minoritários, têm uma função muito importante na química da atmosfera, pois alguns são gases causadores do efeito estufa, outros destroem a camada de ozônio e alguns dos CFCs apresentam ambas propriedades com altíssima intensidade. Poluição atmosférica A poluição atmosférica pode ser definida como sendo a degradação da qualidade do ar como resultado de atividades que direta ou indiretamente: a- prejudiquem a saúde, a segurança e o bem-estar da população; b- criem condições adversas às atividades sociais e econômicas; c- afetem desfavoravelmente a biota; d- afetem as condições estéticas ou sanitárias do meio ambiente; e- lancem matérias ou energia em desacordo com os padrões ambientais estabelecidos em Leis federais [Lei Federal no 6938, de 31 de agosto de 1981, regulamentada pelo decreto no 88 351/83]. A poluição atmosférica causa impactos negativos na saúde humana, cujo grau de incidência e de perigosidade depende do nível de poluição, assim como dos poluentes envolvidos. Os problemas com maior expressão são ao nível do sistema respiratório e cardiovascular. Os contaminantes do ar provêm de diversas fontes, como fábricas, centrais termoelétricas, veículos motorizados, no caso de emissões provocadas pela atividade humana, podendo igualmente provir de meios naturais, como no caso de incêndios florestais ou das poeiras dos desertos. Profª Tânia Regina de Souza

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Algumas cidades classificam a qualidade do ar, segundo a resolução nº 03 de 1990 do CONAMA, e divulgam aos cidadãos para que saibam o índice diário de poluição e tomem as devidas providências para proteção de sua saúde. A seguir encontra-se uma tabela de classificação de acordo com a faixa de poluentes.

Os poluentes são normalmente classificados como primários ou secundários. Poluentes primários são os contaminantes diretamente emitidos no ambiente, como no caso dos gases dos automóveis, e os secundários resultam de reações dos poluentes primários na atmosfera. Principais poluentes primários Os poluentes primários são emitidos ao meio ambiente pela ação direta da fonte poluidora e podem variar de acordo com o ramo industrial, onde foi gerado. A figura abaixo nos mostra uma diferença relativa as principais fontes poluidoras. Nota-se que a maior parte do CO, NOx SO2 e materiais particulados, presentes na atmosfera, foi gerado por veículos automotivos.


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A seguir encontra-se uma breve descrição de cada um dos principais poluentes primários que são liberados na atmosfera, assim como fontes que emitem esse tipo de poluente e ainda os males que causam à saúde. Óxidos de enxofre (SOx) Os óxidos de enxofre, em especial o dióxido de enxofre, SO2 são maioritariamente emitido por vulcões, produzido em grande escala por processos industriais e pelo tráfego de veículos a motor. O enxofre é um composto abundante no carvão e petróleo, sendo que a combustão dos mesmos emite quantidades consideráveis de SO2. Na atmosfera, o SO2 dissolve-se no vapor de água, formando um ácido que interage com outros gases e partículas ai presentes, originando sulfatos e outros poluentes secundários nocivos. Uma maior oxidação de SO2, normalmente na presença de um catalisador, como NO2, forma H2SO4 e, assim, a chuva ácida. Esta é uma das causas de preocupação sobre o impacto ambiental da utilização destes combustíveis como fontes de energia. Em altas concentrações o SO2 pode provocar problemas no trato respiratório, com especial incidência em grupos sensíveis como asmáticos. Óxidos de azoto (NOx) Os óxidos de nitrogênio, em especial o dióxido de nitrogênio (NO2) são emitidos a partir de combustão a altas temperaturas, e do setor rodoviário. A maior parte do dióxido de nitrogênio na atmosfera é formada a partir da oxidação do óxido nítrico (NO). É um forte oxidante que reage no ar para formar o ácido nítrico (corrosivo), bem como a nitratos orgânicos tóxicos. Também desempenha um papel importante na atmosfera com reações que produzem ozônio ao nível do solo ou smog. Uma vez que o dióxido de nitrogênio é um poluente relacionados com o tráfego, as emissões são geralmente mais elevadas nas zonas urbanas. A média anual d e suas concentrações em áreas urbanas está geralmente no intervalo 10-45 ppb, sendo menor nas zonas rurais. Os níveis


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variam consideravelmente ao longo do dia, com picos ocorrendo geralmente duas vezes por dia como uma consequência da hora de ponta do Tráfego. Exposições críticas ou por tempo prolongado, originam dores de garganta, tosse, falta de ar, enfisema e alergias. Monóxido de carbono (CO) O monóxido de carbono é um produto por combustão incompleta de combustíveis como o gás natural, carvão ou madeira. Os maiores níveis de CO geralmente ocorrem em áreas com tráfego intenso congestionado. Nas cidades, 85 a 95% de todas as emissões de CO geralmente são provenientes do escape dos veículos a motor. Outras fontes de emissões de CO incluem processos industriais, queima residencial de madeira para aquecimento, ou fontes naturais, como incêndios florestais. Os fogões a gás e os fumos de cigarro são as principais fontes de emissões de CO em espaços interiores. A periculosidade do CO prende-se com a inibição que causa de o sangue poder trocar oxigênio com os tecidos vitais, sendo mortal em doses elevadas. Os principais problemas de saúde são sentidos no sistema cardiovascular e nervoso especialmente em indivíduos com problemas coronários e estão diretamente relacionados com o tempo de exposição ao mesmo, conforme a tabela a seguir. Concentração atmosférica de CO (ppm) 50 100 250 500 1.000 10.000

Tempo médio para acumulação (minutos) 150 120 120 90 60 5

Sintomas Dor de cabeça leve Dor de cabeça moderada e tontura Dor de cabeça severa e tontura Náuseas, vômitos, colapso Coma Morte

Compostos Orgânicos Voláteis (COV) Os compostos orgânicos voláteis (COV) são produtos químicos orgânicos que facilmente evaporam à temperatura ambiente, como o metano, benzeno, xileno, propano e butano. São chamados orgânicos porque contêm o elemento carbono nas suas estruturas moleculares, e são de especial preocupação, pois na presença do sol, sofrem reações fotoquímicas que podem originar ozônio ou smog. Estes compostos podem causar irritação da membrana mucosa, conjuntivite, danos na pele e nos canais respiratórios superiores independentemente de estarem no estado gasoso, assim como spray ou aerossol. Em contacto com a pele podem causar pele sensível e enrugada, e quando ingeridos ou inalados em quantidades elevadas causam lesões no esôfago, traquéia, trato gastrintestinal, vômitos, perda de consciência e desmaios.


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Partículas finas ou inaláveis As partículas finas, ou inaláveis, são uma mistura complexa de substâncias orgânicas e inorgânicas, presentes na atmosfera, líquidos ou sólidos, como poeira, fumaça, fuligem, pólen e partículas do solo. As fontes primárias mais importantes destas substâncias são o transporte rodoviário (25%), processos de não-combustão (24%), instalações de combustão industriais e processos (17%), combustão comercial e residencial (16%) e o poder público de geração (15%). As partículas com menos de 10 micrómetros (µm) de diâmetro pode penetrar profundamente no pulmão, quando inaladas, e causar sérios danos na saúde. São um dos principais poluentes com efeitos diretos na saúde humana, sendo responsáveis pelo aumento de doenças respiratórias como a bronquite asmática e rinite. Poluentes tóxicos Os poluentes atmosféricos tóxicos, são os poluentes que são conhecidos ou suspeitos de serem uma séria ameaça para a saúde humana e o ambiente. Na lista de poluentes tóxicos, constam dioxinas, amianto, tolueno e metais como cádmio, mercúrio, cromo e compostos de chumbo. A exposição a poluentes tóxicos podem produzir vários efeitos a curto prazo e, ou efeitos crônicos, a longo prazo. Os efeitos agudos incluem irritação dos olhos, náuseas, ou dificuldade em respirar, enquanto os efeitos crônicos incluem danos aos sistemas respiratório e nervoso, defeitos de nascimento, efeitos reprodutivos e cancer. O tipo e a gravidade do efeito é determinado pela toxicidade do poluente, a quantidade de poluentes, a duração e a frequência de exposição, e da saúde geral e nível de resistência ou susceptibilidade da pessoa exposta. O chumbo é um exemplo de poluente tóxico que causa danos no sistema nervoso, originando convulsões, e no caso de crianças causa uma redução das capacidades de aprendizagem. Afeta ainda o sistema renal, circulatório e reprodutor. O trabalhador que lida com o mercúrio metálico é o mais exposto aos vapores invisíveis despreendidos pelo produto. Eles são aspirados sem que a pessoa perceba e entra no organismo através do sangue, instalando-se nos órgãos. Geralmente quem foi intoxicado dessa maneira pode apresentar sintomas como dor de estômago, diarréia, tremores, depressão, ansiedade, gosto de metal na boca, dentes moles com inflamação e sangramento nas gengivas, insônia, falhas de memória e fraqueza muscular, nervosismo, mudanças de humor, agressividade, dificuldade de prestar atenção e até demência. No sistema nervoso, o produto tem efeitos desastrosos, podendo dar causa a lesões leves e até à vida vegetativa ou à morte, conforme a concentração. O amianto, por anos chamado de "mineral mágico", foi utilizado principalmente na indústria da construção civil (telhas, caixas d’água, divisórias, forros falsos, tubulações, vasos de decoração e Profª Tânia Regina de Souza

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para plantio e outros artefatos de cimento-amianto), para isolamento acústico ou térmico e em materiais de fricção nas guarnições de freios (lonas e pastilhas), em juntas, gaxetas e outros materiais de isolamento e vedação, revestimentos de discos de embreagem, tecidos para vestimentas e acessórios anti-chama ou calor, tintas, instrumentos de laboratórios e nas indústrias bélica, aeroespacial, petrolífera, têxtil, de papel e papelão, naval, de fundições, de produção de cloro-soda, entre outras aplicações. Porém o amianto pode ocasionar câncer do pulmão, esôfago, laringe, trato digestivo, ovário, dentre outras doenças respiratórias. Além de contaminar o trabalhador que inala as fibras do amianto, há também a contaminação de seus familiares e das pessoas que residem próximo as indústrias. Sendo as dioxinas compostos extremamente perigosos e que se podem formar durante o processo da co-incineração é fundamental uma análise mais aprofundada sobre os mesmos. Existem 75 dioxinas diferentes, que se formam na maioria dos casos por ação do calor, apresentando na sua constituição átomos de carbono (C), oxigênio (O), hidrogênio (H) e cloro (Cl). Além de serem cancerígenos estes compostos apresentam ainda outros efeitos: efeitos crônicos nos sistemas imunológico, reprodutor e hormonal, bem como no crescimento e desenvolvimento dos seres vivos e doenças hepáticas. De acordo com o ramo industrial, uma indústria libera mais ou menos resíduos tóxicos. A tabela a seguir nos dá uma idéia do tipo de resíduo que cada ramo industrial libera.

Ramo industrial

Cd

Papel

Cr X

Metal Pesado Cu Hg Pb Ni X

X

X

Sn

X

Zn X

Petroquímica

X

X

X

X

X

X

Ind. de cloro e KOH (eletrolítica)

X

X

X

X

X

X

Fertilizantes

X

X

X

X

X

X

X

Refinarias de Petróleo

X

X

X

X

X

X

Usinas Siderúrgicas

X

X

X

X

X

X

Indústrias de metais não-ferrosos

X

X

X

X

X

Veículos automotores e aviões

X

X

X

X

X

Vidro, cimento, cerâmica

X

Indústria têxtil

X

Indústria de couros

X

Usinas termelétricas

X

X

X

X


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Principais poluentes secundários Os poluentes secundários são resultantes de transformações físicas e químicas na atmosfera, por parte de poluentes primários. Partículas finas formadas a partir de gases poluentes primários e compostos do nevoeiro fotoquímico: Uma parte é formada por reações químicas entre compostos da atmosfera, formando aerossóis, ou então resultam do choque entre vários compostos atmosféricos, formando partículas de maiores dimensões. Ozônio troposférico (O3) formado por reações químicas entre o NOx e COV. O ozônio provoca vários problemas de saúde, nomeadamente dores toráxicas, tosse e irritação da garganta, causando ainda vários danos nas plantas e restantes dos seres vivos. EXERCÍCIOS 1. Qual a composição química da atmosfera? 2. A composição da atmosfera é fixa ou varia com o passar dos anos? 3. Qual a definição de poluição atmosférica? 4. Qual a diferença de poluentes primários e poluentes secundários? 5. Cite alguns dos poluentes primários e secundários. 6. Escolha alguns dos poluentes primários e explique como eles interferem na saúde. 7. Qual o ramo industrial que mais libera metais pesados? 8. Cite dois ramos industriais e quais metais pesados liberam. Fontes Poluidoras As fontes de poluição atmosférica são variadas e classificadas dependendo das causas das suas emissões, ou de acordo com a sua especificidade e dispersão territorial e temporal. A seguir pode-se observar algumas das classificações das fontes poluidoras em função de sua localização. Fontes poluidoras estacionárias Emissões provenientes de fontes fixas, como centrais elétricas e termoelétricas, incineradores, fornos industriais e domésticos, aparelhos de queima e fontes naturais como vulcões, incêndios florestais ou pântanos. Fontes poluidoras móveis Emissões provenientes de fontes em movimento, como o Tráfego rodoviário, aéreo, marítimo e fluvial, incluindo as emissões sonoras e térmicas. Profª Tânia Regina de Souza

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Fontes poluidoras em área Fontes localizadas numa área específica, sendo que no caso de emissões difusas, com uma distribuição homogênea. São exemplos os grandes complexos industriais, que ocupam uma determinada área. Fontes poluidoras em linha Associada as fontes móveis. Os veículos automóveis, por exemplo, são uma fonte móvel, contudo ao longo de vias rodoviárias constituem uma fonte em linha. Fontes poluidoras pontuais Casos especiais de fontes emissoras, cuja análise e tratamento apresentam particularidades específicas, como no caso da chaminé de uma central térmica, os incêndios florestais ou as erupções vulcânicas podem ser consideradas como fonte pontual, pois são limitadas no tempo. Impactos da poluição atmosférica no ambiente Os impactos ao ambientais ocasionados pela poluição atmosférica podem ser a uma escala local, regional ou global, dependendo do tipo de poluição emitida e das características ambientais.

Acidificação da atmosfera e chuvas ácidas A chuva ácida é uma das principais consequências da poluição do ar. As queimas de carvão ou de petróleo liberam resíduos gasosos, como óxidos de nitrogênio (NOx) e de enxofre (SOx). A reação dessas substâncias com a água (presente nas nuvens) forma ácido nítrico e ácido sulfúrico. Esses ácidos irão precipitar juntamente com a água, na forma de chuva, ocasionando a chamada “chuva ácida”. Os poluentes do ar são carregados pelos ventos e viajam milhares de quilômetros; assim, as chuvas ácidas podem cair a grandes distâncias das fontes poluidoras, prejudicando outros países. Como prejuízos ocasionados pela chuva ácida podem-se citar: empobrecimento do solo (a vegetação fica comprometida), comprometimento da pesca, morte de alguns organismos em rios e lagoas e corrosão de monumentos de mármore. Efeito estufa O efeito de estufa é um processo que ocorre quando uma parte da radiação solar refletida pela superfície terrestre é absorvida por determinados gases presentes na atmosfera, retendo o calor em


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vez de ser libertá-lo na atmosfera.. O efeito estufa dentro de uma determinada faixa é de vital importância pois, sem ele, a vida como a conhecemos não poderia existir pois as temperaturas no planeta Terra seria por volta de -15ºC e o planeta seria uma esfera rica em água no estado sólido e certamente não propiciaria o aparecimento de vida pela falta de um fluido de escoamento. Ou seja, o efeito estufa bem dosado é benéfico e essencial para a manutenção da vida, mas um aquecimento descontrolado do planeta traria conseqüências funestas para o mesmo. Portanto, nossa preocupação com as mudanças químicas que ocorrem na atmosfera devem ser centradas não nos gases majoritários mas principalmente naqueles minoritários que estão crescendo a uma velocidade tão elevada que, tudo indica, não teremos tempo de nos adaptar a uma nova situação, caso esse aumento venha a alterar o nosso clima ou intensidade da radiação ultra-violeta que chega até a crosta terrestre. Os gases do efeito estufa (dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), Óxido nitroso (N2O), CFC´s (CFxClx)) absorvem alguma radiação infravermelha emitida pela superfície da Terra e irradiam por sua vez alguma da energia absorvida de volta para a superfície. Como resultado, a superfície recebe quase o dobro de energia da atmosfera do que a que recebe do Sol e a superfície fica cerca de 30 °C mais quente do que estaria sem a presença dos gases de estufa. Redução da camada de ozônio O ozônio (O3) atmosférico localiza-se essencialmente a altitudes entre 10 a 50 km acima da superfície terrestre, observando-se as maiores concentrações a altitudes aproximadamente entre 15 e 35 km, formando a conhecida camada de ozônio. O ozônio atua como barreira para radiações nocivas à vida, pois absorve parte da radiação ultravioleta. A diminuição da camada de ozônio pode permitir que estas radiações causem danos nocivos ou letais nos seres vivos, saúde humana e no ambiente em geral. Ao longo dos últimos 25 anos, tem-se verificado uma diminuição da camada de ozono que protege o planeta das radiações ultravioleta indesejadas. Em 1977, cientistas britânicos detetaram pela primeira vez a existência de um buraco na camada de ozônio sobre a Antártida. Desde essa descoberta, estudos indicam que a camada de ozônio está a diminuir de espessura, especialmente nas regiões polares, tendo-se posteriormente descoberto que esta diminuição se devia a fotodissociação dos clorofluorocarbonetos (CFC's), levando a comunidade internacional a adotar o Protocolo de Montreal, que entrou em vigor no dia 1 de Janeiro de 1989 e ainda hoje é considerado como um exemplo de tratado internacional bem sucedido.


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Inversão térmica Um fenômeno interessante na atmosfera é o da inversão térmica, ocasião na qual a ação dos poluentes do ar pode ser bastante agravada. Esse fenômeno funciona assim: normalmente, o ar próximo à superfície do solo está em constante movimento vertical, devido ao processo convectivo (correntes de convecção). A radiação solar aquece a superfície do solo e este, por sua vez, aquece o ar que o circunda; este ar quente é menos denso que o ar frio, desse modo, o ar quente sobe (movimento vertical ascendente) e o ar frio, mais denso, desce (movimento vertical descendente). Este ar frio que toca a superfície do solo, recebendo calor dele, esquenta, fica menos denso, sobe, dando lugar a um novo movimento descendente de ar frio. E o ciclo se repete. O normal, portanto, é que se tenha ar quente numa camada próxima ao solo, ar frio numa camada logo acima desta e ar ainda mais frio em camadas mais altas, porém, em constantes trocas por correntes de convecção. Esta situação normal do ar colabora com a dispersão da poluição local.

Dispersão da poluição em dias normais Na inversão térmica, condições desfavoráveis podem, entretanto, provocar uma alteração na disposição das camadas na atmosfera. Geralmente no inverno, pode ocorrer um rápido resfriamento do solo ou um rápido aquecimento das camadas atmosféricas superiores. Quando isso ocorre, o ar quente ficando por cima da camada de ar frio, passa a funcionar como um bloqueio, não permitindo os movimentos verticais de convecção: o ar frio próximo ao solo não sobe porque é o mais denso e o ar quente que lhe está por cima não desce, porque é o menos denso. Acontecendo isso, as fumaças e os gases produzidos pelas chaminés e pelos veículos não se dispersam pelas correntes verticais. Os rolos de fumaça das chaminés assumem posição horizontal, ficando nas proximidades do solo. A cidade fica envolta numa “neblina” e conseqüentemente a concentração de substâncias tóxicas aumenta muito.


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Inversão térmica O fenômeno é comum no inverno de cidades como Nova Iorque, São Paulo e Tóquio, agravado pela elevada concentração de poluentes tóxicos diariamente despejados na atmosfera. EXERCÍCIOS 1. Como podem ser classificadas as fontes de poluição? 2. Cite ao menos 4 tipos de fontes poluidoras e explique cada uma delas. 3. Quais os principais impactos da poluição na atmosfera? 4. Explique o fenômeno da chuva ácida. 5. O efeito estufa é prejudicial? Explique 6. Explique o fenômeno do efeito estufa. 7. Explique os benefícios da camada de ozônio. 8. O que ocorre com a redução da camada de ozônio? 9. Explique o fenômeno da inversão térmica. Tecnologias de controle da poluição atmosférica Existem várias tecnologias de controle da poluição atmosférica e estratégias disponíveis para reduzir a poluição do ar, como a seguir: Controle de poluição nos veículos automotores A poluição causada por veículos automotores há muito tempo incomoda e gera transtornos a população e ao meio ambiente. Esse tipo de poluição se expandiu de maneira proporcional ao crescimento de veículos e o governo brasileiro decidiu impor um limite ao nível de emissões de poluentes de veículos automotivos implementando o Programa de Controle da Poluição Veicular


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(PROCONVE) no período de 1992 a 1997. Este programa introduziu metas para as emissões de poluentes de veículos novos a serem cumpridas gradualmente, incorporando a tecnologia existente na época para redução de emissões – catalisadores e injeção eletrônica, por exemplo – nos carros novos vendidos no país. Neste sentido, em 1991, o governo ofereceu um incentivo fiscal equivalente a uma redução de 5% na alíquota do IPI para os carros com potência de 100 a 127 HP que adotassem injeção eletrônica, os chamados carros populares. A tabela a seguir mostra os diferentes níveis de poluentes emitidos pelos veículos automotivos, ao decorrer dos anos. Nesta tabela é possível observar uma diminuição acentuada dos níveis de poluentes ao longo dos anos, principalmente após a implementação do PROCONVE. Ano/Modelo

Combustível

Pré 80 80 - 83

Gasolina Gasolina Álcool Gasolina Álcool Gasolina Álcool Gasolina Álcool Gasolina Álcool Gasolina Álcool Gasolina Álcool Gasolina Álcool Gasolina Álcool Gasolina Álcool Gasolina Álcool Gasolina Álcool Gasolina Álcool Gasolina Álcool Gasolina Álcool Gasolina Álcool

84 - 85 86 - 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00

CO (g/Km) 54,0 33,0 18,0 28,0 16,9 22,0 16,0 18,5 13,3 15,2 12,8 13,3 10,8 11,5 8,4 6,2 3,6 6,3 4,2 6,0 4,6 4,7 4,6 3,8 3,9 1,2 0,9 0,8 0,7 0,7 0,6 0,73 0,63

NOx (g/Km) 1,2 1,4 1,0 1,6 1,2 1,9 1,8 1,8 1,4 1,6 1,1 1,4 1,2 1,3 1,0 0,6 0,5 0,6 0,7 0,6 0,7 0,6 0,7 0,5 0,7 0,3 0,3 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

CHO (g/Km) 0,050 0,050 0,160 0,050 0,180 0,040 0,110 0,040 0,110 0,040 0,110 0,040 0,110 0,040 0,110 0,013 0,035 0,022 0,04 0,036 0,042 0,025 0,042 0,019 0,040 0,007 0,012 0,004 0,014 0,004 0,013 0,004 0,014

Emissão evaporativa de combustível (g/teste) ND ND ND 23,0 10,0 23,0 10,0 23,0 10,0 23,0

10,0 2,7 1,8 2,7 1,8 2,0 0,9 1,7 1,1 1,6 0,9 1,6 0,9 1,2 0,8 1,0 1,1 0,8 1,3 0,8 1,6 0,73 1,35


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Mesmo com todo esse controle de poluição, atualmente a poluição gerada pelos veículos na cidade de São Paulo (com concentração de 28,1 microgramas de poluentes por metro cúbico de ar) está quase três vezes acima do limite considerado tolerável pela Organização Mundial de Saúde (OMS), que é de 10 microgramas de poluentes por metro cúbico de ar. Esse fato que é agravado pelo trânsito caótico das cidades e a falta de investimento em transportes coletivos (trens, metros, ônibus, etc.) está longe de apresentar uma solução. Controle de poluição nas indústrias A escolha do melhor método de controle de poluição atmosférica nas indústrias deve ser precedida de um projeto que analisa a viabilidade técnica, econômica e de outros fatores específicos para a fonte em questão. Esse projeto irá determinar que tipo de equipamento deve ser instalado na indústria, visando uma redução na emissão de poluentes de acordo com a realidade financeira da indústria. Os principais equipamentos de controle da emissão de material particulado são: Filtros Manga Apresentam altas eficiências (até 99%) na retenção de partículas e resistência a corrosão, mas apresentam como desvantagens o grande espaço requerido para tratar grandes vazões, alto custo, baixa resistência a altas temperaturas e possibilidade de entupimento.

Esquema de funcionamento

Foto de um filtro manga instalado

de um filtro manga

em uma indústria


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Câmara de sedimentação Apresentam baixo custo e resistência a corrosão e temperaturas elevadas, mas apresentam como desvantagens a baixa eficiência para partículas pequenas (uso restrito a partículas maiores que 50µm) e exige um grande espaço para instalação.

Esquema de funcionamento de uma câmara de sedimentação Coletores Úmidos ou Lavador de gás Apresentam baixo custo inicial, um tamanho compacto e podem coletar partículas e gases ao mesmo tempo, mas apresentam como desvantagens um grande consumo de água, geração de resíduos e baixa eficiência para partículas menores que 1 µm.

Esquema de funcionamento de um lavador de gás Profª Tânia Regina de Souza

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Ciclones Apresentam baixo custo, resistência a corrosão e temperatura e simplicidade de projeto e manutenção, mas apresentam como desvantagens baixa eficiência para partículas menores que 5µm, excessivo desgaste por abrasão e possibilidade de entupimento (partículas higroscópicas e/ou pegajosas).

Esquema de funcionamento de um ciclone Precipitadores Eletrostáticos Apresentam baixo custo de operação e manutenção, alta eficiência de coleta para partículas pequenas e consegue tratar grandes vazões e altas temperaturas, mas apresentam como desvantagens custo inicial elevado e necessitam de grandes espaços para instalação.

Foto de um precipitador eletrostático instalado em uma indústria Profª Tânia Regina de Souza

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Uma comparação entre os principais tipos de coletores de poluição atmosférica pode ser observada na tabela a seguir.

Pode-se notar que quanto maior a eficácia na retenção de partículas maior o investimento que deverá ser realizado. Ações preventivas da poluição atmosférica: Ao longo dos tempos, a comunidade política e civil foi sendo alertada para os efeitos adversos da poluição e todas as consequências ocasionadas. Surgiu então a necessidade de se fazer algo, e foram assinados vários protocolos internacionais no sentido resolver alguns dos problemas existentes, como o caso do “Protocolo de Montreal”, que aboliu o uso dos CFC's, sendo considerado um dos protocolos de maior sucesso, ou ainda mais recente, o “Protocolo de Quioto”, que visa o controle da emissão de CO2. Embora a assinatura desses protocolos tenham sido de primordial importância, atitudes simples no dia-a-dia também podem auxiliar e muito na redução de poluentes. Dentre essas atitudes pode-se citar: • Uso de combustíveis menos poluidores (GNV); • Instalação de catalizadores; • Operação e manutenção adequadas do veículo, visando seu bom funcionamento;


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• Rodízio de carros - organizar um sistema de caronas; • Altura adequada das chaminés da indústria, em função das condições de dispersão de poluentes; • Uso de matérias primas e combustíveis que resultem em resíduos menos poluidores; • Melhoria da combustão; • Evite queimar compostos orgânicos ou lixo de um modo geral; • Plantar mais árvores; • Reduzir o lixo - incentivo a reciclagem; • Instalações nas indústrias de separadores de gás-sólido, impedindo que as “poeiras” saiam pelas chaminés; EXERCÍCIOS 1. Explique o que é PROCONVE, quando foi criado e para quê? 2. Houve um decréscimo na emissão de poluentes atmosférico por veículos automotivos. O que acarretou esse decréscimo? 3. Explique como estão os índices de poluição atmosférica, atualmente na cidade de São Paulo. 4. Toda indústria deve instalar um mecanismo de controle da poluição atmosférica. Essa afirmação é verdadeira ou falsa? Explique. 5. O que deve ser considerado, por uma indústria, ao instalar um mecanismo de controle da poluição atmosférica. 6. Cite ao menos 5 equipamentos que são instalados nas industrias, com a intenção de controlar a poluição atmosférica. 7. O que são filtros manga? Quais suas vantagens e desvantagens? 8. O que são câmaras de sedimentação? Quais suas vantagens e desvantagens? 9. O que são lavadores de gás? Quais suas vantagens e desvantagens? 10. O que são ciclones? Quais suas vantagens e desvantagens? 11. O que são precipitadores eletrostáticos? Quais suas vantagens e desvantagens? 12. Se a indústria que você trabalha libera partículas com tamanhos diferentes, mas a partir de 2µm, qual o mecanismo de controle da poluição atmosférica você indicaria para a indústria instalar? Justifique a resposta. 13. Cite pelo menos 5 ações que podemos tomar para prevenir a poluição atmosférica.


Apostila de Química Ambiental

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