QUÍMICA SANITÁRIA AMBIENTAL

Química Sanitária Ambiental, primeira aula 28.02.08

Revisão Química, conceitos de estrutura atômica, tabela periódica, funções químicas, conceitos de massa atômica, mol e estequiometria.
Foco: Meio água.
Hoje o meio água serve principalmente para: Beber,transporte,higiene,agricultura,geração energia,lazer, vida aquática.
Quando a água passa ter um valor, torna-se um recurso hídrico.
1. Aspectos de quantidade, olhada pelo ponto de vista da VAZÃO ( m3/s = metro cubico por segundo)
2. Aspectos de qualidade ( físicos, químicos e biológicos)


CURIOSIDADE: 3,5 bilhões ano surge a vida, surge oxônio (O3), surge as plantas verdes.
( O3 é produzido naturalmente na estratosfera pela ação fotoquímica dos raios ultravioleta sobre as moléculas de oxigênio. Esses raios são suficientemente intensos para separar os dois átomos que compõem a molécula de O2 produzindo assim o oxigênio atômico.

A produção de ozônio é realizada numa etapa imediatamente posterior, resultando da associação de um átomo de oxigênio e uma molécula de O2 na presença de um catalizador.)


Reação fotossíntese: 6CO2 + 6H2O = C6, H12,O6, 6 O2

No Brasil, a água não está onde deveria, pois tem zonas com crescimento urbano, longe das bacias.

Outro ponto é a poluição.
Abaixo do equador, temos menos terra e mais água, portanto a capacidade térmica nos ajuda a manter temperaturas menos bruscas ( variações). No verão a água segura o calor, e no inverno solta.
Ciclo hidrológico atrelado a qualidade da água.

Evapotranspiração: Água líquida para gasoso ( enegia solar = energia propusora)
Transpiração: Vegetais transpiram

CURIOSIDADE: No verão vem do oceano atlântico a transpiração, e em época de estiagem, vem da Amazônia.
Precipitação: Chuva, neve…
Escoamento superficial: Água escoa( chuva) para os rios, que escoa para os oceanos. Parte de água que não escoa, INFILTRA.
Ajusante: Quando a água fica mais quente ( aquecimento global)
Sulfactantes: Igual Detergente, ocupa mais espaço ( mais volume pela espuma)
Torrenciais: Geleiras (água doce)

Temos 5 ETES (Estação de Tratamento de Esgoto) na Grande São Paulo: Suzano,S. Miguel,Pq.Novo Mundo,Barueri.

Cada habitante gera 180L/dia esgoto, multiplicado por 20 milhões habitantes ( região metropolitana), gera 30m3/s, sendo que tratamos 11m3/s.

Ao NORTE somos alimentados pelo sistema Cantareira - 30m3/s.
Ao LESTE, temos Rio Panaiba, que alimenta Rio de Janeiro.
Alto Tietê 11m3/2
Billings 4m3/s
Guarapiranga 13m3/s
Cotia 2m3/s


MODELO TEORIA ATÔMICA


Dalton: modelo da partícula indivisível .
Johnson: Lâmpada não é indivisível – átomo carregado de fluidos positivos.
( mercúrio vapor + feixe eletro = libera energia luminosa)
Rutheford: Estudante de física nuclear, estuda feixe do Raio X.
Chega a conclusão que o átomo não é maciço. Átomo tem um núcleo, e em volta do núcleo tem a eletrosfera.
Bohr: Mecânica Quântica, comenta que o eletro pode pular de uma outra orbita, com um quanto de energia.


FALANDO MAIS DO ÁTOMO

Consistem na estrutura fundamental dos materiais, sendo constiuído por prótons,nêutrons e elétrons. ( elementos). Sua composição tem núcleo + eletrosfera.
Núcleo é constituído de prótons e nêutrons. Possuem aproximadamente o mesmo peso. Os prótons são carregados positivamente e os nêutrons não possuem carga elétrica. A soma dos números de prótons e nêutrons que constituem o núcleo de um átomo denominando-se número de massa.
Distribuição massa atômica.

Núcleo ) ) ) ) ) ) )

K L M N O P Q

Eletrosfera é constituída por camadas de elétrons, que se dispõem ao redor do núcleo. São muito mais leves que os prótons e os nêutrons e são carregados negativamente. O número máximo de camadas na eletrosfera de um átomo são 7.




K=2
L=8
M= 18
N=32
O=32
P=18
Q=2




Para distribuir os elétrons em camadas eletrônicas, deve-se fazer o seguinte:
Na camada mais próxima ao núcleo, adicionamos o número máximo de elétrons.
Observação 1: Se, numa camada, o número de elétrons for inferior a seu número máximo, coloca-se nela o número máximo da camada anterior.
Observação 2: A última camada não pode conter mais que 8 elétrons, os elétrons restantes devem ser colocados na próxima camada


Átomo de hidrogênio ( número átomico = número de protóns) Ex.: átomo H tem 1 eletrón.
O átomo de hidrogênio não existe na natureza, só na combinação.
Gases nobres não reagem com nada
Os não materiais precisam se ligar

A UNIÃO DE DOIS ÁTOMOS, FORMA UMA MOLÉCULA.

A quantidade de protóns, que define os eletróns.
O cobre (Cu) é bom condutor, pois tem uma camada de eletrón. ( o metal fica na temperatuara ambiente)
O corpo humano é formado pelo não metal.
Os átomos não existem sozinho na natureza, eles precisam se ligar.
Oxigênio (O2) tem número átomico 8 ( P=8;E=8) Vamos ver a distribuição de eletróns K=2 e L=6
Obs.: Não tendo 8 na última camada não é estável.

TEORIA OCTETO: Necessitamos de mais um átomo de O2 e fazemos o compartilhamento de eletróns.






LIGAÇÕES QUÍMICAS

Através da formação de ligações químicas, o átomo adquire uma configuração eletrônica estável e a formação de ligações envolve normalmente os elétrons do nível externo ( elétrons de valência)

Ligação Covalente: Ocorre quando a ligação entre dois átomos de um mesmo não metal formam pares eletrônicos.

É o caso da formação do nitrôgenio gasoso ( N2), a partir de dois átomos de nitrogênio (N). Os átomos interagem a permanecem ligados constituindo as moléculas. A substância é dita molecular quando todas as ligações no agrupamento de átomos são covalentes.
Não metal + não metal = Ligação Covalente

Ligação Iônica: É a união de ions – cátions e ânions, isto é, uma espécie adquire e outra cede elétrons, permanecendo independentes no meio, podendo ou não formar aglomerados. A substância é dita iônica, quando o aglomerado de átomos tiver pelo menos uma ligação iônica.

SÍNTESE: Cátions e ânions são íons (átomos ou moléculas que perderam ou ganharam elétrons). Cátions têm carga positiva e ânions carga negativa. Por que isso? Alguns átomos, para se tornarem estáveis, liberam ou ganham elétrons, até que sua camada de valência tenha 8 elétrons (teoria do octeto). Então cátions são aqueles que liberaram elétrons e ficaram carga positiva, pois quando liberaram um elétron, seu numero de prótons ficou maior que o número de elétrons, e como o próton tem carga positiva, você bota lá o '+' números de prótons que ele têm a mais que elétrons. Com os ânions é a mesma coisa. Mas pra ele se tornar estável, ele ganhou elétrons, ficando com mais elétrons do que prótons, adquirido assim a carga negativa)

Ligação Iônica ( perde) DIFERENTE Ligação Covalente ( 2 + metais)


Partícula Carga Massa Protón
+1 1 unid. Massa atômica Elétron -1
Zero Nêutron 0 1 unid.

DEFINIÇÃO DO MOL

Não pesa unidade de massa atômica, mas conseguimos medir em grama.

UMA>>>>> ( MOL)>>>>> GRAMA

( 1 mol de qualquer substância, tem o peso desta massa molecular em gramas)
O MOL representa a quantidade de átomos ou moléculas de uma substância. Com ele, podemos calcular de forma mais simples quantos átomos tem uma barra de ferro, por exemplo. Para calcularmos a quantidade de átomos/moléculas de uma substância, usaremos uma constante chamada CONSTANTE ou NÚMERO DE AVOGADRO, que faz uma relação entre mol e número de átomos/moléculas; 1 mol equivale á: átomos/moléculas.

Ex.: H2O, tem 2H x 1 (O) +16 = 18 UMA >>>>>> 1 molécula (H2O)>>>>>>> 18 gramas
E se fossem 2 moléculas? Simples: 2 X 18 = 36 gramas.

H3PO4 (ácido fosfórico) curiosidade: tem no refrigerante.
Massa molecular: H (1) x 3; P(30) ; O (16) x 4 = 97 UMA ( unidade de massa atômica)
97 é a massa de uma molécula de H3PO4 ( 97 UMA>>>> 1 mólecula>>>> 97 gramas H3PO4)

ESQUEOMETRIA ( lei das medidas) Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma.
N2( nitrogênio) + 3H2( hidrogênio)>>>>>>2NH3 (amônia)



LISTA 1

1) A combustão de 36g de grafite ( C ) provocou a formação de 118,8g de gás carbônico. Qual foi o rendimento da reação? ( C=12;O=16).

R.: R.: C(g) + O2 (g) >>>>>>>> 1 CO2 (g)
Reagente produto

Balancear: 1 C(g) + 1 O2(g) >>>> 1CO2
1 mol + 1mol>>>>> 1mol ( coisas)

Relação massica: 1 mol de C= 12g
1 mol de O2 (16x2)=36g
1 mol de 1CO2 (12+16+16)= 44g

Regra 3: 12(g) C ____36(g)CO2
44(g) C____ X(g) Co2

12.x = 36.44
X= 36.44/12 = 132(g) CO2

Sendo: 132(g) CO2 _____100%
118,8(g) CO2_____ y

132.y= 100.118,8
Y= 100.118,8/132= 90% rendimento.

2) A decomposição térmica de CaCO3, se dá de acordo com a equação. Quantas toneladas de óxido de cálcio serão produzidas através da decomposição de 100 toneladas de carbonato de cálcio com 90% de pureza? ( Ca=40;O=16; C=12)

R.: CaO(óxido cálcio) +CO2 (gás carbônico) >>>>>>>> CaCO3 (carbonato de cálcio)
Reagente reagente produto

Balancear: 1 CaCO3 = 40(g) Ca + 12(g)C+ 3.16(g)O = 100
1 CaO = 40(g) Ca + 16(g)O = 56

Relação massica: 1 mol de CaCo2= 100g
1 mol de CaO=56g

1 tonelada =1000kg = 1.000.000( )gramas

Regra 3: 100(g) ____56(g)
100. ____ X(g)

100.x = 56.100.
X= 56. CaO

Sendo, 90% pureza: 56. CaO _____100%
Y ____________ 90%
Y= 56. .90/100
Y= 504. /10
Y= 50,4.
Y= 50,4 tonelada CaO

3) 10,00g de ácido sulfurico são adicionados a 7,40g de hidróxido de cálcio. Sabe-se que um dos reagentes está em excesso. Após completar a reação, restarão:

R.: H2SO4 ácido + Ca(OH)2 cálcio >>>> CaSO4 sal + 2H2O água

Balancear: H2 (1) + S (32) + O4 (16x4) = 98 H2SO4
Ca (40) + O2 ( 16x2) + H (1) = 74 Ca(OH)2

Quem está em excesso aqui mostra que é o Hidróxido de sódio.


Regra 3: 98(g) H2SO4 ______ 74(g) Ca(OH)2
X(g) H2SO4 _______ 7,4 (g) Ca(OH)2

98(g).7,4 = 74.x
725,20 = 74.x
X= 725,20/74 = 9,8(g) H2SO4

A massa do ácido a ser adicionada 10(g) que irá reagir com 9,8 (g) = 0,2 g H2So4 em excesso.


4) A Sabesp utiliza o sulfato de cobre para o controle do crescimento de algas no reservatório Guarapiranga. Admitindo-se que diariamente são necessários 1(g) de cobre por m2, qual seria o consumo mensal de sulfato de cobre (85% puro) no reservatório, sendo que o mesmo possui um área de aplicação de algicida em 2,2 hectares?
Significado. algicida (algo+i+cida) Substância química, tal como sulfureto de cobre, usada para matar algas.

R.:

Dados de entrada

· Aplicação específica de algicida (Cu) = 1(g) Cu / m2 x dia
( mata a alga, para nós seres humanos não acontece nada até 1mg/L)
· Area do reservatório = 2,2 hec que são 10.000 m2, 1 hectare = 22.000m2
· Grau de pureza do CuSo4 = 85 %

Pergunta-se: O consumo mensa de CuSO4???? O mês neste caso tem 30 dias.
R.: Etapa I ( Quantidade Cu utilizada em todo reservatório)
Regra 3: 1m2__________1(g) Cu
22.000m2______ x (g) Cu

1m2.xg = 1gCu. 22.000m2 ( corta m2 com m2 e grama com grama)
X= 22.0000(g)Cu

1CUSO4 ( produto) >>>>>> 1 Cu+ 1SO4 (reagente)


Etapa II ( Calculo esqueometrico – Determinar a quantidade de CuSO4, isto é converter Cu em CuSO4)

CuSO4>>>meio aquoso>>>> CU ^+2 ( +) SO4^-2
1 mol ________________ 1 mol
159,5 (g) ______________ 63,5(g)
X____________________ 660.000(g) Cu preciso

159,5.660,000/63,5 = 1.657,795 (g) isto é 1.6 toneladas.
Se é 100% puro, a compra seria de 1.6 toneladas
Mas como não é, precisamos comprar um quantidade maior 1.657,795 /0,85= 1,9t


5) Quantos gramas de ácido nítrico são necessários para neutralizar 4 moles de hidróxido de magnésio?
R.: Ácido nítrico ( HNO3) e Hidróxido Magnésio ( Mg (OH)2)
Balancear: H (1) + N(14)+ O3 (16x3) = 63(g)
Mg(24) + O2 (16x2) + H (1x2) = 58(g)
HNO3 + MG(OH)2 >>>>>>>>> Mg(NO3) + 2 H2O

Se 4 moles de Mg(OH)2 são 58 x 4 = 232(g)
Precisaremos de 4 moles de HNO3 = 63 x 4= 252 (g)

6) Num acidente rodoviário foram derrramados 20.000litros de ácido sulfúrico. Quantos gramas de hidróxido de sódio deverão ser utilizados para neutralizar o ácido antes que o mesmo atinga o rio. ( Densidade do ácido sulfúrico = 1,835 (g) cm3)

R.:

Entrada dados

· Volume de ácido derramado = 20.000L
· Densidade do ácido = 1,835 g/mc3
· Ácido = H2SO4
Pergunta-se: Qual a quantidade de NaOH (soda) para neutralizar o ácido????
ETAPA I (Reação química da neutralização)
H2SO4 + 2NaOH >>>>>>>>>>>> NaSO4 + 2H2O (equação foi balanceada, nada some)
ETAPAII ( Determinar a quantidade em gramas do ácido derramado)
D= M/V = 1,835(g) / cm3 = M /20.000.000cm3 ( corta cm3 com cm3)
M= 36.700.000gramas
ETAPA III ( Determinar a quantidade de NaOH para neutralizar o ácido)
· Calculo estequeometrico

H2SO4 + 2 NaOH >>>>>>>>>>> Na2SO4 + 2 H2O
1 mol ____________________ 2 mols
98(g)___________________ 2 x 40(g)
36.700.000(g)___________ _X
X= 80. 37.700.000/98= 29.928,644(g)


Segunda aula 06.03.08

Significado Sanitário e Ambiental das Variaáveis Físicas – Parte I Sólidos e Cálculo de concentrações molar e em massa.

Inorgânicas ( compostos minerais)

Ácidos: H3PO4 ácido fosfórico – HNO3 ácido nitríco – H2S gás sulfurico, cheiro ovo podre – H2SO4 ácido sulfurico, mineral forte– H2CO3 (CO2 + H2O) ácido carbônico – HCL, ácido clorídrico – HF, ácido fluorídrico
Bases: NaOH, hidroxido de sódio– CA(OH)2 , hidroxido de calcio- MG (OH)2, hidroxido de Magnésio – FE (OH)2, hidroxido de ferro – FE ( OH)3 hidroxido de ferro III, precipitação– AL ( OH)3 hidorxido de aluminio – NH4(OH) Hidroxido de âmonia

Orgânicos ( compostos de C,H,O,N)

Alcoól = Etánol ( São 5 moleculas de H, 2 C e 1 OH)
Se jogamos na água: HCL = H + CL – ; HF= H+ (+) F- ; H2S = 2H + S^-2 ; H3PO4 = 3H + (+) PO4 ^-3

Todos os ácidos tem que ter H ( hidroxido)


Ácidos: HCL= H + (+) CL- = catión H+ = H2O –
Base: Na(OH) = Na + (+) OH - ( a ligação ionica quebra, adicionando a água)
Sal: ácido + base = sal + H2O Ex.: HCL + NaOH = NaCL + H2Od
As bases sempre vão ter OH - ( hidróxido de alguma coisa)

Quando mistura ácido + base, NEUTRALIZA, porque produz íons H-
Ex.: NaCL ( cloreto sódio – sal de cozinha), quando mistura com água, DISSOLVE ( Na+ é um catión e não é uma base porque não tem aion hidroxido negativo ( OH -)
Ca(OH) Hidroxido de cálcio + H2CO3 Ácido carbonico, quando joga na água: CaCO^-2 e 2 H2O
H2SO4 ( ácido sulfurico): Tems 2 hidrogênios e para cada hidrogênio que perde na água, ganha anion.
AL(OH)^3 = AL ^+3 ( +) 3 ( OH)-, hidroxido de aluminio.

Como já citado Ácido + base vira Sal + Água ( Porque o ácido ioniza e a base dissolve)

O sulfato de aluminio é um sal, porque forma H+
Ação de neutralização H + (+) H- , reage e forma água
Catión do ácido, forma H2O
Catión da base, forma sal ( K+, um catión CL-, um anión) = KCL é o cloreto de potássio, que é um SAL.

Jogar a base na água para neutralizar a ação do H + serve para não baixar o PH, que demonstra o nível de equilibrio do corpo água e de sua vida aquática. PH potencial hidrogeniônico . O PH da água é neutro ou levemente alcalino ou ácido.

ÁCIDO,H2CO3: 2 (H+) (CO3) ^-2 quem determina a carga do anion (-) é o número de hidrogênios.
BASE, quem determina a carga cátion (+) é o número de hidrogecinas (OH) = hidrogenadas.


PARA NEUTRALIZAR:
HF + FE(OH)- vira 2HF + 1FE (OH)2, vemos abaixo:
Ácido: H+^1 ( +) F – = 2H+ (+) 2F-
Base: Fe^+2 ( +) 2(OH)- = Fe^+2 ( +) 2 (OH)-
Sal: FE^+2 ( +) F2^-1 ( para balancear joga +2 para outro lado negativo.

A água se forma do primeiro Hidrogênio H + OH = H2O

CURIOSIDADE_ A chuva que cai na floresta Amazônica, tem PH<7 h2o =" H2CO3)">

BALANCEANDO com exemplos NO2+H2O = HNO3 SO2 + H2O = H2SO3 SO3 + H2O = H2SO4 (chuva ácida, PH menor 5,5)

O esgoto tem máterias organicas, metais pesados , óleos e graxas. TUDO É MATERIAL SÓLIDO Que pode ser: ·

Dissolvido: Quando mistura ( tem mais estabilidade do que suspenso), tamanho menor que 10^-3 micrometros ·

Suspensos: mistura na água com areia, tamanho partícula maior que 1micrometro Definição Laboratório_ 0,45 micrometros ( menor SD, maior SS) Oque defini a diferença entre dissolvido, suspenso e o tamanhho da mólecula

SÓLIDOS TOTAIS(ST que é D+S): 720mg/L ( esgoto doméstico) 0,72(g)/1000(g)= 0,00072 x 100= 0,072% Uma ET, tira 0,072% da água, porque o restante 99,928/ é água.

CURIOSIDADE_ Detritos humanos constituido por vários poluentes, que pode ser dissolvido ou suspensos.

O sólido vai ser uma variável muito importante para o sentido sanitário ( ETES) Para remover sólido suspenso, precisamos sedimentar ( processo físico) Material Coloidal tem carga negativa ( não adianta aplicar processo físico)

PROCESSO FÍSICO: Coagulação ( energia rápida) – material precipita e Floculação(energia lenta) – material sedimenta. Ex.: O aluminio reage com a água, formando óxido de aluminio, que forma a precipitação. Al2(SO4)3 – sal coagula Fe+ CL-3_______________________Pode ser usado os dois. Quando começa a precipitar, leva o material coloidal anular as cargas, quando junta 01 mólecula coloidal com a outra, repele.

DISSOLVIDO Material pesado como por exemplo: Cl-;Ca+^2;Mg^+2 ( moleculas organicas) Para remove-las, pois seu tamanho é pequeno, precisamos ULTRAFILTRAÇÃO ULTRAFILTRAÇÃO_ envolve membrana mais pressão. O diâmetro do poro varia de 0,001 a 0,05mm NANOFILTRAÇÃO_para materiais dissolvidos <0,001>

Ex.: Á agua passa para o lado B, deixando no lado A o sal Se faz uma pressão no A, sendo maior osmose, passando para o lado B, somente água pura, isto é: tira o Sal da agua do mar, um exemplo de desalinização. Materiais Suspensos: Algas Materiais coloidais: virus Materiais dissolvidos: nutrientes ( aplica-se a osmose reversa)

LISTA 2

1) Em uma casa de química de uma estação de tratamento de água, deseja-se dosar cal hidratada ( CaOH2) com título igual a 20% e densidade de 1,2g/ml, de forma a resultar em uma concentração de 20mg/L na água. A estação trata 200L/s de água. Qual o volume necessário de tanques de preparo e qual a capacidade do sistema de dosagem?

R.: Entrada dados Ca(40g);O(16g);H(1g);CaOH (74g);H2O(18g) Q= 200L/s Solução= CaOH2, sistema dosador =1,29g/ml Temos estação de tratamento, e desejamos dosar CaOH2 D= 1,29m/L T= 20% C3=20mg/L Fluxograma Dosagem Cal (2) entra H2O(rio) entra, (1)>>>>> >>>>Saida ETA (3)


1) Q1= 200L/s
C1= 0mg/L

2) Q2= ?
C2= 0,25g/ml
C= t x d/100= 20 .1,29/100= 0,25g/ml
( dosagem do Cal serve para corrigir PH da água)

3) Q3= ?
C3= 20mg/L


ETAPAI ( Determinar a vazão de saída)

Entrada=saída
Q1+Q2 = Q3
200L/s + Q2= Q3
Da água, pegamos a concentração.

ETAPAII ( Balanço de Cal)
Entrada = saída
Carga1 + Carga2 = Carga 3
Zero + 0,24g/ml , transformar em litros 0,24g/ml x 1.000mg/ml = 2.400mg/ml x 1.000L = 240.000mg/L
Zero + 240.000mg/L x Q2 = Carga 3 ( C3.Q3)
Zero + 240.000mg/l x Q2 = 20mg/L x (200+Q3)
240.000Q2 – 20Q2 = 4.000
4.000/239.980 = 0,017L/S
Capacidade diária é 0,017L/S x 86400 S/D = 1444 L/D

2. Os resultados para a resolução deste exercicio fora obtidos de uma amostra tomada numa ETE. O Volume da amostra foi de 85mL. Determinar a concentração de sólidos totais e volatéis expressos em mg/L.

. Tara do prato de evaporação= 22.6435g
. Massa prato evaporação mais o resíduo apos evaporação a 105C = 22.6783g
. Massa prato de evaporação mais resíduo apos queima 550C= 22.6768g

R.:
ST= P1 – P0/V = 22.6783 – 22.6435/85 = 0,0004 g/L = 409.41 mg/L
SV= P1 – P0/V = 22.6783 - 22.6768/85= 0.00002g/ml = 17,65mg/L
3. A determinação de solidos suspensos de um amostra de esgoto foi de 175mg/L. Se os resultados obtidos neste teste foram:
. Tara do meio filtrante= 1.5413g
. Residuo retido no meio filtrante apos secagem a 105C = 1.5538g

Qual foi o tamannho de amostra utilizada neste teste?

R.: SST = P1- P0 /V = 1.5538 – 1.5413/ 175(0,175) = 0,071L = 71,43 mL

4. Em uma amostra de 100ml de efluente industrial, foram obtidos os seguintes resultados:

. Amostra 100ml ( P1)
. Tara do prato de evaporação= 52.1533g (P2)
. Massa prato evaporação mais o resíduo apos evaporação a 105C = 52.1890g (P3)
. Massa prato de evaporação mais resíduo apos queima 550C= 52.1863g (P4)
. Tara do meio filtrante= 1.5413g ( P5)
. Residuo retido no meio filtrante apos secagem a 105C = 1.5541g ( P6)
. Residuo retido no meio filtrante após queima 550C= 1.5519g ( P7)

Determine a concentração de ST,SVT,SS,SD?

R.:
ST= P2-P1/V= 52.1533 – 100/100 = 0.47847g/L = 478,46mg/L

SV= P2 – P3/ V = 52.1533 – 52.1890/100 = 0.00036g/L = 0,357mg/L

SS= P5 – P4/100 = 1.5413 – 52.1863/100= 0.50645g/L = 506,45mg/L

SSV= P5 – P6 /V = 1.5413 – 1.5541/100= 0.00013g/L =0.128mg/L

SD= ST-SS = 478,46 – 506,45 = - 50,166


Terceira aula 13.03.08

Significado Sanitário e Ambiental das Variáveis Físicas

Parte II Temperatura, Cor, Turbidez e Condutividade

Toda máteria sólida total que permanece na minha amostra após aquecimento a 105C, é removida a água e o que sobra é MATERIAL SOLIDO TOTAL.

Compõe ST: Óleos,Materia organica,Pesticidas,Mateis pesados, Nutrientes, etc.
O Tamnho do ST, conhece o que é dissolvido e suspenso, para saber como tratar

STV (sólidos totais voláteis): Faz um processo de queima ( 550C), oque transforma em gás ( materia organica) eo que fica, chama-se fixo ( materia inorganica, que são sais) SAL = NaCL

TEM DOIS TIPOS DE DIVISÕES : TAMANHO E TEMPERATURA

SST ( Sólidos Suspensos totais): Sólido ficou retido na membrana, na queima a 550C, fica somente SSF e SSV.

COMO FAZER ANÁLISE SÓLIDO TOTAL: Colocar na capsula porcelana, queima e fica ST.

SSV( Sólido Supenso Volatil): Para manter o tanque otimizado, precisa ter uma relação ideal da materia organica com numero de bacterias. Poderia fazer uma análise DNA ( mais caro).

SÓLIDOS

1. Sólidos Sedimentados ml/L _CONE INHOFF
2. Sólidos Totais: mg/L ( 104C, capsula)
3. Sólidos Suspensos: mg/L (0,8micro=porosidade do filtro = meio filtrante)
4. Sólidos Vólateis totais: mg/L ( 550C, capsula – solido partido)
5. Sólidos fixos totais: mg/L ( 550C, capsula – sólido residual)
6. Sólidos Suspensos Vólateis: mg/L ( meio filtrante + 550C)
7. Sólidos Dissolvidos Totais: mg/L ( complemento SST, passa pela membrana 0.8nm)

Vai dizer se a água é doce ( H2O doce < mar =" 33g/L)">

MISTURA DE SOLUÇÕES Importante entender o Balanço de Massa C1, V1 ( I) entra C2,V2(II) I,II são fontes mananciais sendo jogadas no mesmo tanque. Meio entre 1e 2 resultante da mistura 1. Volume antes = M, mistura depois 2.

Controle de tempo (pega a mesma quantidade de I e II) 3. Presservação da massa antes e depois da mistura. MA (mistura antes) = MD (mistura depois) V1.V2 = V3 ; C1.V1 = C2.V2 = C3.V3 (V1+V2) C3= C1.V1 + C2.V2 / V1+V2 VAZÃO : Volume / Tempo CARGA: Massa/Tempo CONCENTRAÇÃO: Massa/Volume Vazão x Concentração =

Carga (mg/L) M3= unidade de medida, comprimento ( Largura x comprimento = area) Nosso esgoto, jogamos na

Sabesp para tratar e depois e jogado no rio. Mas se a indústria joga algo tóxico, quebra o esquema da Sabesp. ( neste caso a industria quando descoberta, é punida)

SISTEMA ( descobrir carga da saida Q3) Entrada = Saida de Niquel ( Ni) C1 = 50kg/m3 Q1= 2m3/h C2= 10kg/m3 Q2= 5m3/h Entra>>>> Q1.C1 + Q2.C2 = Qs ( Q1+Q2) .CS
2m3/h . 50kg/m3 + 5m3/h . 10kg/m3 = 7m3/h.CS
Corta m3 com m3
100kg/h + 50kg/h = 7m3/h. CS
150kg/h = 7m3/h. CS
CS= 150kg/7m3 = 21,4kg/m3

A concetração de saida é de 21,4kg/m3. Precisa saber a vazão do rio, para saber se esta concentração pode ser jogada. Trabalhar média vazão.
Carga Saida= Qs.CS = 7.21,4 = 149,8Kg/h

A carga de saida tem que ser igual a carga de entrada ( PROVA REAL)
A concentração de saida não precisa ser igual a entrada, pois é uma média. A concentração é uma caracteristica do sistema. Quando mistura duas correntes com a mesma concentração, fica tudo igual.

Exemplo exercicio Controle de Poluição
Entrada dados
Q corrego= 5L/S
C corrego= 50mg/L
Qrio= 45L/S
Crio DBO= 5mg/L
Fazer balanço DBO
Qc.Cc + Qr.Cr = Qs.Cs
5L/S . 50mg/L + 45L/S.5mg/L = (Qc+Qr). Cs
55mg/S + 50mg/S = 50L/S. CS
105mg/S = 50L/S.CS
Cs=105mg/50L
CS= 9,5mg/L concentração saída, dado final da mistura da DBO


TEMPERATURA (20.03.08)

A água recebe energia solar e esquenta, sendo característica física. O Sol manda radiação eletro magnética.
. ponto de vista ecológico o que interessa faixa do visível (radiação)
. parte da radiação do sol, é perdido na atmosfera
. tem duas radiação visíveis direta ( reflexão partícula gás/poeira) e difusa (bate atmosfera)
.parte da radiação que chega na água é ABSORVIDA e parte REFLETIDA.

Transformações da Radiação quando chega atingir o corpo d´agua
Absorção
1. transforma energia calorífica
2. Causa aquecimento
3. Fotossintese para algas ( transformação energia luminosa em energia química)


Reflexão
1. Sólidos Suspensos
2. Sólidos, bate a luminosidade e reflete

VARIAÇÕES

Latitude: Afasta do equador, incide 90 graus .

O lago esta em uma latitude abaixo do equador, parte desta incidência é refletida ( perda de calor)
Altitude: Aumenta, diminui a temperatura do corpo d´agua
Sazonalidade: Verão, mais águas quentes
Hora do dia: 14horas, mais quente
Cobertura de nuvens: Menos calor corpo d´agua
Vazão: A temperatura água do lago, depende da vazão do rio.
Profundidade: Quanto mais profundo, menos calor

FONTES DE CALOR >>>>>>> SOL>>>>>>ANTRÓPICAS.

O2, CO2 e H2S(gás sulfirico) – DBO aumenta, pois cai O2.

LAGOS TEMPERADOS, tem a temperatura mais fria, portanto mais O2.

Tratamento Anaerobico ( sem oxigênio)

Menor eficiência, trabalhando a 25C. Se aumenta para 35C, aumenta a velocidade decomposição. Aumenta temperatura, dobra a velocidade de decomposição. DBO 600mg/L, passa 60mg/L

Tratamento Aerobico ( Com oxigênio)
Mais eficiente. Para aerar, precisa gastar energia. Consegue chegar DBO 25 a 20


TEMPERATURA INFLUE NA DENSIDADE DA AGUA.
. Ponto densidade máxima água e 4C
.Conforme diminui a temperatura, a densidade aumenta, facilita a formação claster (diminui distancia das moléculas – estado liquido)

A densidade do gelo, menor que a densidade da água. ( Agua 4C e Gelo OC).
Densidade maior no fundo, por ser mais frio e este fenômeno chama-se ESTRATIFICAÇÃO TERMICA ( verão)

As algas ficam na superfície (zona fótica) que produz O2.

Sem O2 no fundo, passa a ser rico em ferro, manganês e fósforo.
Temperatura do ar esfria muito, o calor evapora, a água da superfície abaixa (densidade aumenta), acontece uma inversão, que chama QUEBRA DA ESTRATIFICAÇÂO TERMICA ( inverno).

LAGO TEMPERADO:
Primeiro processo ( primavera) descongela
Segundo processo (verão) estratificação
Terceiro processo (outono) Mistura
Quarto processo (inverno) Quebra estratificação
Oxigênio Dissolvido, Estratificação – superfície quente O2 9, fundo frio O2 zero

COR
Fala-se Platina Cobatto por litro ( cor azulado), para alterar a cor + concentração de sais, + cloloração.

A COR SE ASSOCIA DIRETAMENTE AO SOLIDOS DISSOLVIDOS E A TURDIBEZ AO SOLIDOS SUSPENSOS.
A cor é formada por partículaos que absorve calor ( partícula -)
A turbidez formado por particulados que refletem calor ( partícula +)

FONTES (causas)
Ferro/Maganes: coloração marron ( inorgânicas)
Ácidos fulvico: decomposição vegetais ( orgânicas)
Ácidos humicos: solúvel, passa pela ETA
Este ácido,combinado com cloro, pode causar câncer ( THM), portaria 518 de potabilidade impõe como parâmetro consumo de até 100mg/L.

Para evitar a formação de acido humicos, podemos usar outra forma para desinfetar (sem cloro), outra manancial(época de chuva),medir pela cor a manancial ( medida indireta).

A cor medida indireta, pois tem várias atenuantes. QUAL A MELHOR MEDIDA, DIRETA OU INDIRETA??????

OQUE É?
Quando determina qual substância e esta sendo única, medida DIRETA. Com várias atenuantes, como a mortalidade de peixes, é medida INDIRETA.

Nas medidas indiretas, iremos analisando, para ver quais as medidas diretas. Uma puxa a outra da analise do processo.

GOSTO E ODOR

ALGAS ANABINA ( grupo ciano bactérias) tem gosto

FENOIS (clorofenois) tem cheiro de ovo pobre. ( OH + CL2) – 0,003 ppm não tem cheiro.

Para pré-cloração, pega-se a água bruta, adiciona CL+ para oxidação. Poderiamos substituir o cloro por Maganes ( +caro).
As moléculas causam cheiro ( orgânicas) sendo estruturas complicadas, difícil de fazer análise química.

MÓLECULAS PROTEÍNAS ( Enxofre e Nitrogênio) – Dá cheiro.

TRANSPARÊNCIA
É composto de turbidez ( indireta)
Disco Sechi, é uma circunferência, pintada preto, que mergulhamos na água, e o observador no ponto de apoio, precisa enxergar o disco. É uma medida barata para medir a transparência do corpo hídrico. A luz que penetra no corpo hídrico sofre uma reflexão e assim é possível medir as metragem de transparência. Simples e barata esta técnica.

TURBIDEZ
Temos vários tipos de turbidez, mais a mais interessante, envolve um angulo de 90graus.
Fonte de luz bate no corpo hídrico e reflete em 90graus.
FONTES: Areia,Argila (fina),Algas, Bacterias,Detritos Organicos ( presente esgoto),Detritos inorgânicos(presente solo).

Para ETA, a turbidez é uma importante medida de análise ( Coagulação,Flotação, Filtração)
Ambiente aquático pobre, causa mais turbidez, por ter menos penetração da luz e assim realizando menos fotossíntese.
Cloriforme – Tem nas águas minerais, que são tóxicos para as algas (Sabesp).

CONDUTIVIDADE
Facilidade condução corrente elétrica pela água.
A passagem da corrente elétrica se dá pelos cátions/anions ( presentes efluentes industriais/domésticos).

CATIONS: Na+;H+;Ca++;Mg++;Fe++
ANIONS: Sulfato,nitrato,OH-,Fosfatos,Cloretos(CL-)
Medidas de Condutividade (MS/CM)
Condutividade é a mistura de vários íons, sendo uma medida indireta.

LISTA 3

1. Numa determinação de DBO5, 6 mL de esgoto foram misturados com 294 mL de água de diluição contendo 8,6 mg/L de oxigênio dissolvido. Após 5 dias de incubação a 20oC, o oxigênio dissolvido da mistura foi 5,4 mg/L. Calcule a DBO do esgoto, assumindo que o oxigênio dissolvido inicial do esgoto tenha sido zero.

R.: Entrada dados

Volume amostra= 6ml
H2O diluição = 294ml


6ml esgoto + 294ml agua diluição ___ OD mistura
OD Zero + OD 8,6ml = 0+ Vol. Amostra + 8.6 x 294 / Vol. Amostra + Vol. H2O diluida
8.6 x 294/300= 8.428mg/L

DBO5,20= Odinicial – Odfinal x Vol. Frasco/Vol.amostra
DBO5,20= 8.428 – 5,4 x 300/6 = 151,4 mg/L

2. A DBO5 de uma amostra de esgoto forneceu o valor de 40 mg/L. A concentração inicial da água de diluição era igual a 9 mg/L, o OD medido após a incubação foi igual a 2,74 mg/L e o tamanho da amostra utilizada foi de 40 mL. Se o volume do frasco de DBO utilizado foi igual a 300mL, estime a concentração inicial de OD na amostra de esgoto?

R.: Entrada dados

DBO5,20= 40mg/L
OD H2O diluido= 9mg/L
ODfinal= 2,74mg/L
Vol. Amostra = 40ml
Vol. Frasco = 300ml

DBO5,20= Odinicial – Odfinal x Vol. Frasco/Vol.amostra

40= Odinicial – 2,74 x 300/40
1.600/300 = Odinicial – 2,74
Odinicial= 5,33 + 2,74 = 8,07mg/l

OD amostra esgoto

Odinicial = ODH2Odil + Vol. Amostra + Odamostra x Vol. Amostra/Vol.Amostra
8,07 = 9 ( 300 – 40=260) Odamostra x 40 /300
2421 = 2340 + Oda x 40
2421 / 2340 = 81
81= ODA x 40
ODA = 80/40 = 2mg/L



Sexta aula 03.04.08
Redes de Monitoramento de Qualidade de Águas

DBO – oxigenio dissolvido
DQO – Oleos e graxas
TOC – Sulfactantes

Carbono Orgânico Total (COT ou TOC) - O nível de COT, é um indicador amplo e importante do nível residual de contaminantes orgânicos na água purificada. Faz a queima e transforma em CO2, seu aparelho faz a leitura fotométrica, infra vermelho. Não tem legislação.

TUDO MATERIA ORGANICA

Chegar no litoral e medir o oxigenio dissolvifo 8,3 mg/L ( OSAT = Oxigenio Dissolvido Saturado)

O Rio esta totalmente limpo ( não tem nada que consuma O2) estará com DBO 9,1 ( nivel oxigenio dissolvido que é ODSAT)
Oque aumenta o OD na agua: ATMOSFERA

Rio muito limpo(muito): 9,1mg/L
Rio encachoeirado ( mais aeração pela movimentação), tem acima 9,1mg/L
Quando existe algas ( existe realização de fotossintese) fica mais aerado, DBO mais alta.

PLANTAS CONSOMEM CO2 e LIBERAM O2, para relembrar….

Curiosidade_ Corrego do Sapateiro ( Vila Mariana) pega lagos Ibirapuera que corre em baixo da Juscelino, que desagua na marginal pinheiros, onde tem todo o esgoto urbano deposito. Que pena!

PUTREFAÇÃO = Podre

Ocorrências de materiais anaerobicos, acontece odor e escurecimento ( S^-2) sulfeto que reage com metais. Quando é aerobico produz SO4 ( sulfato).

Caracteristicas importantes OD na água, faz base importante para análises para DBO.
Oximetro: Membrana que permite a passagem de O2 e transforma em impulsos eletricos.

MATERIA ORGANICA DA AGUA ( carbono,O2,H, Fosforo, Proteinas)
Os ingleses desenvolveram a DBO ( medida indireta da quantidade materia organica)
O esgoto domestico é formado em uma boa parte por proteinas (50%, aminoacidos =amina que é uma molecula de N com duas moleculas de 02)

ESGOTO DOMESTICO: 50% proteinas, 35% carboidratos,10% oleos e graxas e sulfactantes.
A proteina tem peso molecular muito grande, massa atomica pesada, tendo nitrogenio na decomposição, causando problemas de odor.

Carboidratos( açucar) fermenta (fácil decomposição)

No ambiente aquatico, dificil degradar celulose.

O importante da DBO é fazer um ensaio indireto ( medida indireta)

A materia organica tem um ensaio da bacterias (aerobicas) para decompor e transformar inorganica ( Co2,N, PO43- que é o fosfato). Para fazer a decomposição as bacterias irão usar o OD, então uma DBO40 mostra o consumo de muito O2.

DBO5,20
5 significa o periodo de analide do ensaio
20 significa a temperatura que estará sendo exposto este ensaio ( as bacterias tendo mais temperatura, tem maior eficiencia, logicamente tendo seu limite de saturação, acima 40C frita bacteria,rs!).

A DBO É A MATERIA ORGANICA BIODEGRADAVEL (bacteria consegue decompor).

DBO é uma analise imprecisa.

Quando diluir, precisa corrigir, pois a agua nova interfere na amostra e para consertar pega ml total e divide pelo valor da amostra.

Ex.: 300ml, sendo 2 ml amostra ( 300/2)

Semente aclimatada_bacteria que está acostumada a comer celulose
Semente não aclimatada_Amostra esgoto, consome menos bacteria organica.
Se tiver uma substancia toxica na amostra, mata a bacteria, portanto a Odi 6,5 e a Odf 6,5.

A DBO é para degradar demanda CARBONADA ( CO2)

Qual a importancia do estudo controle da qualidade das águas????
Ver a carga especifica ( Esgoto Domestico são 54g/hab./dia ( razoavel)

TEM QUE ANALISAR A EFICIENCIA REMOÇÂO DBO, entende!
Achar a carga 54g x 60.000

PARA CALCULAR A EFICIENCIA DE UMA ESTAÇÃO ESGOTO, vamos:
Eficiência= DBOantes – DBOdepois / DBO antes ( eficiência da flotação)

EFICIENCIA ETE ( dboantes/dbodepois) diferente EFICIENCIA MUNICIPIO(60.000hab., 50% coleta, 10% tratado, então são 30.000coleta, sendo 3.000tratados).

AUTODEPURAÇÃO
A formula magica e natural, da revitalização de um corpo hidrico.

DBO baixa, O2 alto
O2 baixo, DBO alta.

DQO – Demanda Quimica do Oxigênio, vem a ser a queima quimica oxidante, reagindo com toda a materia organica ( biodegradavel e não biodegradavel)

Os laboratorios não querem mais fazer DQO, porque este processo gera mercurio e cromo ( sub produtos toxicos)

DQO demora 3 horas para queima, a DBO são 5 dias.

A DQO não consta na legislação ( sem parametros) brasileira, pelas ETES. As ETES somente removem materia organica. Biodegradavel.

Sexta aula 10.04.08

Significado Sanitário e Ambiental das Variáveis Químicas – Parte 2: Fósforo Total, Série de Nitrogênio, Óleos e Graxas e Surfactantes

Óleos = Líquidos (apolar) Graxas = Sólidas ( apolar)
Sabões ( sais de ácidos graxos) - Vinagre ( ácido acético, C-C =O – OH)

CURIOSIDADE_Um parte molecular é polar e a outra apolar, tendo uma grande vantagem para a gordura dissolvida, que é a parte apolar se dissolve na parte polar de molécula.

Oléos vegetais ( triésteres de glicol)
Oléos Minerais ( hidrocarbonetos)

CURIOSIDADE_ A agua é polar, tendo envolvidas cargas eletricas, isto é eletrons ficam positivos ( H+ perto oxigênio que fica negativo O-).

Meio Aquático: Fisiologia das diversas éspecies, efeitos diversos.

Tratamentos Biólogicos: Neutralidade, Ecossistemas diversificados e tratamento mais estável. Tratamento Anaeróbico, bactérias são acidificadoras.

OLÉOS VEGETAIS

Glicol: mólecula ôrganica, ligada ao álcool.
Reação do álcool mais o ácido carbonico. É um triester de glicol ( H2 – OH – C- OH-C- OH – H2)
São 3 grupos de OH + ácido com + de 12 a 15 carbonos)

CURIOSIDADE_ para fazer sabão, use óleo com soda ( Na+) O sabão não dá DBO, pois não é biodegradável.

Glicol: Glicerina ( na segunda guerra mundial, usavam para TNT)

TRANSTERIFICAÇÃO: Quando reage a cobertura vegetal, trocando o álcool por etanol ou metanol, temos o biocombustível.

Ao reagir óleo com álcool, forma a glicerina, que forma o biocombustivel.

Molécula metanol: H3C – OH ( etanol são 2C)

Fontes de óleos e graxas: petroquímicas, oléos comestivéis, frigoríficos.

O padrão para lançamento na rede de tratamento esgoto: Doméstico 50 a 100mg/l; Industrial <>

AMBIENTAL: Impede a troca gasosa, isto é O2 não vai para atmosfera

PONTO DE VISTA ESTÉTICO: Tomar banho de mar com óleo, não é agradavél. Quando a gordura estiver misturada com a água, jogar ácido clori para fazer a emulsão.

SULFACTANTES OU DETERGENTES O detergente é uma mólecula de carbono ramificada ( 8 carbonos), depois dos anos 80, conseguimos tornar a mólecul de detergente biodegradavel, tirando a tal da ramificação. ( LAS- Linear

Auquil Sulfonato que não tem a ramificação). Para degradar o detergente, precisamos de bácterias ( aerobicas), isto é precisamos de O2. Com espuma, fica dificil ter O2 na água, portanto fica dificil degradar o detergente. Esta espuma está contaminada, pois concentra metais pesados e poluentes. As indústrias jogam PO4-3(fosfato) nos detergentes para anular (remover) a ação da dureza da água. Ca+2 e Mg+2 = precipitado. O Fosforo tem a função de remover a dureza e evitar a reposição de sujeira no tecido. Acaba sendo responsável pela EUTROFIZAÇÃO e além de matar as bactérias que mata as algas.

DBO RIO LIMPO MÉDIA 8 DBO RIO TIÊTE 30, O2 zero por isto não degrada sulfactantes.

pH – MEDIDAS DA CONCENTRAÇÃO ÍONS H+´ ( Geradores são os ácidos) Parte da água ioniza H2O = H+ (+) OH

– Kequilibrio (se muda a temperatura, muda constante equilibrio) : (H+) x (OH-) / H2O Esta constante de equilibrio, serve para constatar se a água esta ionizada. Kw( Kágua) = ( H+) x ( OH-) = a 25C Kw= 10 ^-14 A água pura tem 10^-7.10^-7 = 10^-14 O pH é corrigido conforme temperatura da água.

Alteração de pH ( elevar joga-se base e baixar joga-se ácido) (H+)= 10^-7 = pH= 7 (H-)= 10^-2=pH= 2 CO2 + H2O = H2OCO3 ( causa a acidificação da água)

pH para meio aquático: Para os organismos aquáticos é ideal ter um pH neutro, isto é em torno de 7. Eventualmente tem lançamento de metais, que precipita pH básico (+OH-), mais que 7 Encrusta ou seja encrustante ph ácido é menor que 7 (-OH+) Corroe ou seja corrosão IDEAL, levamente acalino, isto é entre 7,5 a 8

Aqui deveria ter a lista de exercícios, número 4.

Oitava aula 24.04.08

Significado Sanitário e Ambiental das Variáveis Químicas – Parte 3: Metais Pesados, Potencial Formação de THMs e Compostos Orgânicos.

H2S – Inibi aos metanos bactérias

Tratamento Anaeróbico(sulfato) – Efluentes industriais Se tiver matéria orgânica (M.O.), tem muito sulfato, isto vai formar H2S ( que mata as bactérias)

TRATAMENTO ANAERÓBICO DA ÁGUA MO ==(bactérias acidulantes) ==== H2C _ C=O_OH ( ácido acético) Depois tem a ação da metano bactérias ( CH4)

CURIOSIDADE_ Este processo é muito usado na China ( eles tratam o esgoto e depois usam Ch4 nas residências) – Sobra o gás metano, isto pode ser canalizado e utilizado como gás natural.

SO^-2,4 _( bactéria sulfato)___H2S ( Se for formato de concentração alta , é tóxico para as metanos bactérias)

Dependendo da concentração de Fe que tem no meio, pode precipitar Fe^2 + H2S ________ FeS ( precipitado)

I etapa: Reducao Sulfato ( para sulfeto)

II etapa: Precipitacao do sulfeto ( normal com Fe)

III etapa: Tratamento da M.O.

Para remoção do sulfato: Ion estável NO-3(nitrato) Cl – SO^-2,4 * Osmose reversa, troca ionica*

Ex.: Para tirar o PO^-3,4 , somente reagir com Fe. CLORETO Uma cidade de 100.000hab. lança seus efluentes sem tratamento num corpo hídrico, cuja a vazão na época de estiagem é de 100L/s. Assumindo que a concentração de cloreto do rio antes do lançamento da cidade seja de 5mg/l e que cada habitante gera 160L/s dia. Determine a concentração de cloreto do rio apos a cidade?

R.: DADOS DE ENTRADA Corpo hídrico ( montante)

Vazão = 100L/s - Ponto Montante Cl- = 5mg/l

Ponto Montante Fonte poluidora: 6g/dia (cloreto); Vazão de cada hab 160L/dia (vazão) – Lançamento cidade.

Ponto jusante?

Vazão = ? ( 285 L/s) Concentração = ?

Balanco de massa de quantidade de água ( achamos a vazão)

Entrada= Saida

Q1 + Q2 = Q3 ( vazão do rio, apos receber o lançamento da cidade)

100L/s + 160L/dia por hab. ( 160Lx 100.000/hab) – transforma em dia.

86.400s/dia 100+160x100.000/86.400 Q3= 285 L/S

Balanco de massa do cloreto Agora não é mais só vazão, mas incluir a carga

Entrada= Saida

Carga1 + Carga2 = Carga3

( Ex.: O rio recebe 5L + 10L = 15L)

Q1xCarga2 = Q3xCarga3 ?

Se multiplicar 6g/dia pelo 100.000, teremos a Carga2, assim falta somente a Carga3, que é oque estamos buscando….

100L/s x 5mg/L ( corta LcomL) + 6g(6.000mg)/hab.,dia x 100.000hab/86.400s/dia

(corta habitante com habitante e dia com dia)

Ficamos: 500+ 6.944 7444mg/s = 285L/s. C3

C3= 7444mg/s / 285L/s = 26mg/L ( Concentração cloreto aumentou)

CLORETO ( Cl-)

Efluentes( esgoto, industrias (ácido cloreto), petróleo, curtumes)

CURIOSIDADE_ Run-Off, 7 problemas na América do Norte Sal para derreter gelo, a água passa do estado sólido para o líquido em uma temperatura menos do que o ambiente, isto è o ponto de fusão.

TREINANDO: Um laudo oponta fósforo total de 1,5mg/L

Cloreto termo tolerante 2NMP/100ml

Pergunta: Concentração de fósforo elevada é acarretada por que tipo de efluente? Industrial ou Domestico?

EFLUENTE INDUSTRIAL

Um exemplo de esgoto domestico

FT= 1,5mg/L

CT= 2.000 ( alto)

CL= 26mg/L ( alto)

Se o CT e CL dão zero, o FT vem do esgoto industrial.

Para baixar arquivo em pdf:

http://www.scribd.com/doc/12090220/Quimica-Sanitaria-Ambiental

HIDROLOGIA AMBIENTAL

Hidrologia Ambiental (27.02.08)

Este professor tem umas sacadas engraçadas, as vezes impulsivas, um senhor de bom carácter vem a transparecer, antigo com leve modernismo. Boa leitura em uma apostila completa veio oferecer.

CAPÍTULO I – A água e o homem- Uso e Cobrança – Qualidade x Uso – Politicas Recursos Hídricos – Cobrança pelo uso da água.

Falar qualidade: Essa água é boa para…, precisamos saber parâmetros (físicos, químicos e biólogicos)
Padrões físicos: Cor, Turbidez,Odor, Sabor, Temperatura, etc…
Padrões Químicos DQO, DBO,Acidez,PH, Alcalinidade, Condutividade, etc…
Padrões Biológicos: Bactérias,Fungos,Vírus, Protozoários, etc…
Falar quantidade: Bacias Hidrográficas.
Reversão ou Transposição: Paasa uma bacia para a outra.

Curiosidades_: Oriente médio, conflito pela água, Construção de Itapu ( Argentina tinha medo que houvesse uma inundação de Buenos Aires) Em diversos lugares do mundo, é uma necessidade urgente o planejamento e a racionalização do uso dos recursos hidricos. No Brasil as grandes populações estão longe da água doce.

APROVEITAMENTO DOS RECURSOS HÍDRICOS

1) Abastecimento urbano; 2) Uso na indústria;3) Agrícola; 4) Geraão energia elétrica; 5) Afastamento e diluição de esgotos; 6) Dessedentação de animais; 5) Transporte; 6) Recreação; 7) Aquicultura; 8) Paisagismo; 9) Preservação da fauna e da flora.

Uso consuntivo: Abastecimento Urbano (consumo)
Uso não consuntivo: Geração de energia, exemplo é o transporte ( Não gasta)
Uso restritivo: Geração energia elétrica ( segura a água do reservatório)
Derivação recurso hidríco: Mudança curso da água ( tirar)

Curiosidade_ No Brasil hoje, a agricultura é o que consome mais água ( quase no mundo inteiro)

IRRIGAÇÃO fica com 60% - ABASTECIMENTO URBANO com 22% e USO INDUSTRIAL com 18%

CONCEITO ÁGUA

A agua pura somente é pura em um estado gasoso ( vapor), a partir do momento que começa a condensar, a água apresenta “ impurezas” .


Tipos de poluição: Doméstico (esgoto) ; Urbano ( Lixo sargeta) nós dois casos sabemos que é PONTUAL, pois temos conhecimento de qual é o foco.

DIFUSOS_: Agrícola e Indústrial ( mais difícil de combater, pois os são jogados)

A PET está na contra mão no panorama do mundo.

Padrões qualidade - CONAMA

CONAMA (resolução, não lei) 357/05(março) Conselho Nacional Meio Ambiente .
MODIFICAÇÃO CONAMA 20, sendo 38 definições com o objetivo de estebelecer padrões de qualidade. ( está é a novidade)

Águas Salinas (água mar) salinidade <>

Águas Salobras (agua doce + salgada) Salinidade >0,5%.00 e <>

Água doce (rio) Salinidade <>

Exemplos de padrões estabelecidos, como as classes da água. Àgua especial ( Super boa) art.4

Classe 1: Tratamento simples, recreação, contato primário (nadar), Secundário (barco) Classe

2: Tratamento convencional completo

IMPORTANTE: A água de boa qualidade, tem que avaliar o uso. Deveria ser feito em conjunto com a da qualidade ( hidrologia) porém nossos recursos são monitorados em orgãos diferentes.

Ex.: CETESB (qualidade) DAEE ( quantidade) Gestão Qualidade ( Gerenciamento) - Definir uso prioritário e classificar. Conjunto de águas, entrelaçados em uma determinadaa região é chamado de

BACIA HIDROGRÁFICA. MONTANTE _ para cima do rio. A bacia deve ser controlada de uma forma desentralizada, pela própria região e pelo poder público.

SISTEMA GERENCIAMENTO ( fazer girar) Estado de São Paulo, hoje tem 22 comitês de bacia. Cobranças Recursos Hidricos: Evitar desperdicíos e arrecadar receita para financiamento de projetos na própria bácia. Para cobrar existe a exigência de ter um projeto na bácia. A cobrança vem determinar que o usuário que emite mais efluentes, consome mais. Usuário com menos carga poluidora, paga menos. Atualmente pagamos pelo tratamento e transporte ( vendido pela Sabesp). A água que estão oferecendo é nossa, poder público. Outorga estabelece quantos libro por segundo, etc… para pre definir como será feita esta cobrança.

Ex. cobrança Estado de SP: Preço total = vol. Captação + preço consumo+preço lançamento (poluição). Existem as uma formula para cada fator e vária de bácia para bácia.

1. Quais são as principais competências das Agência Nacional de Águas?

R.: Entidade Federal, vinculada ao Ministério de Meio Ambiente, tem objetivos de supervisionar, controlar e avaliar as atividades decorrentes do cumprimento da legislação federal pertinente ao recursos hidrícos. Tem que operacionalizar e implementar sistemas de controle e avaliação, além de outorgar direitos de uso, arrecadar, estimular ações referentes aos recursos hídricos da União. ( criada em 2000) Gerenciamento por cômites de agências de bácias.

2. Se o Brasil dispõe de enorme quantidade de água doce, porque enfrenta vários problemas de disponibilidade de recursos hídricos?

R.: As grandes populações estão longe dos recursos da água docem, além de problemas de qualidade, quantidade, responsabilidade e usabilidade dos recursos hídricos.

3. Quais são, pela ordem, os principais usuários de água no Brasil?

R.: Irrigação 60%, Abastecimento Urbano 22% e Indústrial 18%

4. Qual relação entre a qualidade da água e o seus usos preponderantes?

R.: Para falar de padões, falamos de qualidade, e para falar em qualidade, temos que questionar a água é boa para? Dentro destes padrões, verificar para qual uso.

5. O que entende por Padrões de Qualidade da Água?

R.: São requisitos de qualidade, indicados por parâmetros fisicos (cor,turbidez,odor,sabor, temperatura…), químicos (DBO, DQO,Acidez, PH, Alcanilidande…)Biologicos ( Bacterias, Fungos,Vírus, Protozoários…), associados ao uso final da água.

6. Quais são os fundamentos da Politica Nacional de Recursos Hídricos?

R.: Uma politica pública para as águas, sendo distrinchada com objetivo de assegurar a atual e as futuras gerações a disponibilidade das águas, em padrões de qualidade de distintos usos. A utilização racional e integrada dos recursos hídricos, incluindo o transporte aquaviário, visando desenvolvimento sustentável. A preservação e defesa de ordem natural ou decorrente do uso destes recursos. A Politica Nacional de recursos hídricos traz o conceito de água como um bem de domínio público, dotado de valores ecônomicos, tendo como uso prioritário o abastecimento humano, a dessendentação de animais e a gestão por bácia hidrográfica.

7. Quais são os objetivos e as condicionantes da cobrança pelo uso da água?

R.: Induzir um uso racional ao conceber valores econômicos e ao instigar medidas a fim de evitar perdas e desperdícios. Definir receitas para financiar programas e projetos de obras de saneamento básicos e hidraulicas referente a bácia em questão.

8. Como é composto o preço da cobrança?

R.: Feita pela somatória do preço de captação, preço consumo e preço de lançamentos (poluiçao). Cada um destes fatores é obtidos pelo volume (captado, consumido ou lançado), multiplicado por um preço unitário final ( PUF – este último obtém-se pelo produto do preço unitário básico PUB e pelo coefinciente ponderado para casa situação). Captado: Volume bruto, antes do tratamento

Quem vai pagar?

Apenas usuários diretos vão pagar: empresas de abastecimento público de água e esgotos, indústrias ou usuários urbanos privados (hotéis, condomínios, etc.). Os empreendimentos agrícolas que utilizam técnicas de irrigação permanecerão isentos até 2010. Os pequenos e micro produtores rurais ficarão isentos da cobrança. Vale lembrar que as empresas de abastecimento público poderão repassar esse custo para os consumidores, exceto aqueles que comprovem viver com baixa renda, isto é, aqueles classificados na "tarifa social" pelas empresas de saneamento ou os inscritos em programas sociais do Governo.

CAPÍTULO II – Ciclo Hidrológico – Degradação da água – Autodepuração – Precipações – Pluviometria – Chuvas Intensas e Chuvas ácidas.


Hidrologia Ambiental (05.03.08)

Água Salgada 97,5% total global
Água doce 2,5% total Global

CICLO HIDROLOGICO

Vamos começar pela atmosfera, água das nuvens ( partículas)
Qualquer corpo envolvido na água, sofre um empuxo, exemplo do navio.
Toda água evapora ( mar, rios, mata) e volta.

DEFINIÇÃO CICLO: Movimento das águas passa pela atmosfera, passa pela superfície terrestre e volta para a atmosfera. A mesma água perde em qualidade, mas não em volume.
Escoamento Subterrâneo: Abastece os rios, época estiagem, vêm do conjunto de águas da infiltração.

Processos
Precipitação consiste no vapor de água condensado que cai sobre a superfície terrestre.
Infiltração consiste no fluxo de água da superfície que se infiltra no solo.
Escoamento superficial é o movimento das águas na superfície terrestre, nomeadamente do solo para os mares.
Evaporação é a transformação da água no seu estado líquido para o estado gasoso à medida que se desloca da superfície para a atmosfera.
Transpiração é a forma como a água existente nos organismos passa para a atmosfera.
Evapotranspiração é o processo conjunto pelo qual a água que cai é absorvida pelas plantas, voltando à atmosfera através da transpiração ou evaporação directa (quando não absorvida).
Sublimação é o processo em que a água passa directamente do estado sólido ao estado gasoso, sem passar pelo estado líquido.
Condensação é a transformação do vapor de água em água líquida, com a criação de nuvens e nevoeiro.
Goteamento: Pinga das arvores e cai na surficie;Percolação: Agua escorre do lençol freático (pressão), para aquífero subterrâneo ( uma camada abaixo lençol);Difusão de Vapor: Vem do lençol freático, o mesmo que acontece ascensão capilar; Fluxo Subterrâneo são aguas que infiltram os oceanos, estando um uma zona de pressão comprimida)

CURIOSIDADE_ Lençol freático esta em uma zona saturada, isto é, sem O2.
Rebaixamento Lençol Freático: Bombea a água para fora, e o solo que era mais úmido pode ficar seco, com rachaduras. Esta água deveria ser aproveitada, mas normalmente são jogadas na calçada. O Rebaixamento é feito quando será construído no terreno, normalmente.

Capitalidade: Fenômeno que faz a água subir para atmosfera.

O TOTAL NO ANO DE PRECIPITAÇÃO ( 342Km3) bate com a soma de EVAPORAÇÃO (244Km3) + TRANSPIRAÇÃO (58km3) + ESCOAMENTO ( 40km3) = faça prova real!

A destruição na costa brasileira : NORTE/NORDESTE: Degradação manguezais, com esgotos e indústria (materiais pesados) OESTE: Os pólos petroquímicos causa danos na costa de Salvador com óleos, esgotos.SUL: Na Bahia de Guanabara é lançado um Maracanã de esgoto por dia, além das indústrias e poluição através de óleos. Lagoa dos Patos é poluída com cerca de 1.800 litros de esgoto a casa minuto, além das indústrias (materiais pesados). A Bacia hidrográfica com ação antrópica deixa de ter sua mata nativa, para dar lugar a erosão,pastagem e pomar. Seus lagos ficam contaminados pelos agrotóxicos agrícolas e a mineração. Mata Ciliar dá espaço para a indústria, veículos e a poluição difusa. Com tudo isto vem a impermeabilização, poluição atmosférica e os desmoronamentos. Em sua várzea prolifera a erosão e a permanência humana.

AUTODEPURAÇÃO, salvadora da qualidade da água poluida.

Funciona somente com a máteria orgânica (carbono, biodegradável), tendo que ter O2 para oxidação (queima). O processo envolve fenômenos químicos, físicos e biológicos para recuperação da água contaminada. A máteria orgânica biodegrádavel é consumida pelos decompositores aeróbicos (bactérias).

ETAPA 1: A DBO é o oxigênio que vai ser brespierado pelos decompositores aeróbiscos para a decomposição completa da matéria orgânica lançada na agua. ( MAIOR DBO, MENOR O2).


Quanto maior o grau de poluição orgânica maior será a DBO

.
ETAPA 2: RECUPERAÇÃO O2, a movimentação da água, fotossíntese oferece mais O2 para a água. Rios com cachoeiras, tem alto poder de depuração, por ter mais oxigênio. Àguas paradas, menos concentração O2m, portanto menor poder de depuração.


TIPOS DE CHUVA
Convectivas: De verão, que ocorrem em dias de muito calor, no final da tarde ou no inicio da noite. São responsaveis por enchentes e erosão do solo.

Orográficas: Próximo as montanhas/montes, localizações com relevo, em função do vento, baixa intesidade e as vezes com cerração.

Frontais: Massas de ar, fácil previsão,abrange grandes áreas, longa duração.

PLUVIOMETRO CASEIRO: Marcar relógio tempo que estará recolhendo a água da chuva em um balde (ex.: 1h), pegar o balde colocar um régua para medir q quantidade de água contida.
Ex.: 20mm/h


Segundo dados da ONU (Organizações Nações Unidas), qual é a quantificação estática da distribuição de água em nosso planeta?

R.: Oceanos 96%, Geleiras 1,8%, Àguas Subterrâneas 0,6%, Rios e Lagos 0,01%, Atmosfera 0,0007%.

Explicar o processo de formação de chuvas convectivas, conhecidas como chuvas de verão?

R.: Superficie terrestre aquecida, formam se imensas massas de ar aquecido na superfície que inicia uma subida em algum local. Esta subida tende a empurrar para cima e para os lados mais ar aquecido da superfície da terra, provocando a precipitação, que pode ocorrer em dezenas de quilômetros de diâmetro e vários quilômetros de altura. O processo pode produzir grande atividade elétrica intensa, com raios e violentos ventos verticais.

Quais são as principais características das chuvas frontais?

R.: Fácil previsão ao acompanhar o avanço da frente , abrange áreas enormes, longa duração variando de intensidade. Normalmente abaixam a temperatura e são grande responsáveis pelo reabastecimento dos reservátorios e mananciais.

O que são intensidade e duração de chuva? O que entende por periodo de retorno?

R.: Relação da quantidade de chuva, através da altura pluviométrica, dada normalmente em mm, com tempo de duração ( ex.: 20mm/h). O tempo refere-se ao tempo de chuva no local, dada normalmente em minutos. Período de retorno é um intervalomédio de tempo em que determinado evento é igualado ou superado uma única vez.




COMO USAR PLUVIOGRAMA: Pegar altura pluviométrica aproximada ( ex.: periodo de 4 horas, aparece 15 pontos, na altura em milimitros no 10, fazer 10x15=150mm e dividir posteriormente pela quantidade de horas 150mm/4h= 37,4mm/h está é a intensidade média da chuva no intervalo de tempo indicado).
Para verificar o perído de retorno de chuvas intensas ou intensidade máxima da chuva em um x período, temos que usar formula( cada cidade tem a sua).

O que são chuvas ácidas? Explique sua formação.

R.: Uma das principais consequências da poluição do ar. As queimas que liberam um residúo gasoso(carvão, petroleo) com oxido de nitrogênio e de enxofre. A reação destas substâncias com a água forma ácido nítrico e sulfúrico. Lembrando que a água da chuva já é ácida devido a uma pequena quantidade de dióxido de carbono dissolvido na atmosfera ( Co).

O que entende por autodepuração em um curso d´agua?

R.: Recuperação por mecanismos puramente naturais no curso d´agua através de processos quimicos,fisicos e biólogicos. Funciona com matéria orgânica ( carbono) e tem que ter oxigênio( oxidação/queima).

CAPÍTULO III – Escoamento Superficial-Inflitração – Evaporação – Hidrometria – Águas Subterrâneas, Vazões, Redes, Radares e Previsões de alertas.

Parte do escoamento superficial cai nas depressões, parte infiltra e o restante escoa.

Vazão: 1litro de leite é volume, quantos litros de leite bebe é a vazão.

Posto Fluviométrico: Mete a chuva, precisa de mão de obra humana para registrar.
Posto Fluviográfico: Registra direto, automático.



PENN
E= E1+E2+E3+E4 ( E1 sempre negativo)
E1= f(ti,n/d) (mm) – E2= f(t,n/d, Ra) – E3=f(t,h,n/d) – E4= f(t,m2,h)
T= temperatura média
D= número máximo horas sol ( tabela)
N= numero de horas do sol observado
Ra= Radiação solar (tabela)
H=Umidade relativa do ar (decimal)
U2= velocidade do vento a 2m do solo (m/s)

Águas Subterrâneas

Vp= volume poros
Poros são vazios, que contém água, solo poroso, armazena mais água.
P= VP/VA
VP= volume particulas sólidas
VA= volume total ( volume da amostra)
Boa qualidade geralmente e disponivel em quantidade. Quando poluida, não tem volta.

PERMEABILIDADE

Maior ou menos facilidade da passagem da água.
Material poroso e impermeavel: O ISOPOR
Um solo que não tem água é solo seco e sem ar é saturado.
Lençol Freático: Igual pressão da atmosfera
Artesiano: Vai com pressão ( maior que a pressão atmosférica)
C= ES/P sempre em %
Quando mais impermeável o solo, o C é menor.
Coeficiente C (Escoamento Superficial) é a porcentagem de chuva que escoou. C varia conforme a cobertura vegetal.
Cmédia= C1.A1 x C2.A2 x C3.A3/ área total

CHOVE UNIFORNE (volume) E CONSTANTE (tempo)

TC( tempo concentração = minutos)
Depois de algum tempo, a vazão fica constante. Ao chegar ao ponto máximo. O Tempo de Concentração da bacia , é o tempo que demora para que toda área da bacia esteja contribuindo para a vazão no ponto considerado, com uma chuva uniforme e constante.
Quando mais inclinada a bacia, o tempo de concentração é menor.

SCS
Precipitação (mm) – nos últimos 5 dias
Escoamento artificial (Q) ( vazão em mm)
Retenção (S) em mm
Q= (P-o,2.S)elevado 2 / ( P +0,8.S)
P maior ou igual 0,2, anula fica Q= 0


Elaborar figuras e identificar as diferenças entre Postos Fluviométricos e Postos Fluviográficos. Em que casos é primordial a existência de Postos Fluviográficos?

R.: Os postos Fluviográficos são automáticos, isto significa mais praticidade no armazenamento dos dados, sendo importante nas regiões de difícieis acessos e em regiões urbanas, que podem acontecer eventos relevantes em minutos. Os postos Fluviométricos são manuais, tendo que ter mão de obra humana para observar dados e acontecimentos dos eventos. A medição da vazão é feita por réguas linimétricas.

Determinar, por intermédio de Métod S.C.S, o valor do escoamento Superficial Direto para a seguinte situação: Cidade de SP (área comercial com 85% de impermeabilização, grupo D de solo e condição II de umidade antecedente) Altura pluviométrica de 64mm. Qual o volume que este escoamento representa em uma bacia hidrográfica de 4km2?

R.: P = 64 mm ; C= II ; solo= D ; Ocupação= 85% impermeabilização.
CN= 95 ( formula CN= 1000/ 10+ (S/25,4))
95=1000/ 10+ ( S/25,4)= 95.10 + ( S/25,4)=1000
95.25,4+10.25,4+S= 1000.25,4
S= 13,4 ( para validar P> 0,2)
Q= ( P – 0,25)elevado2 / (P + 0,85.S)
Q= 64 – 0,2 (13.4)elevado2 / 64+0,8 (13,4) = 50,31mm
V(m3)= Q(mm) x Área(km2)
1km2=1.000x1000 = 1milhão ( área de 4 milhões)
Q= 1mm = 0,001m (10 elevado –3)
(Q= 50,3 x 0,001 = 0,0503m)
V= 0,0503 x 4.000.000 = 201,200m3
Do 64mm água 50,31 foi escoamento artificial.

3- a) Estimar a evaporação ocorrida no reservatório de Guarapiranga (São Paulo – latitude 23° Sul) em um dia no mês de Março, em que se verificaram os seguintes valores: t – temperatura média = 22°C; n – número de horas de sol = 10 horas; h – umidade relativa do ar = 45%; u2 – velocidade do vento a 2 m do solo = 5,5 m/s. b) Calcular a população que poderia ser abastecida com a água perdida por evaporação, considerando: área do reservatório = 10 km² e consumo per capita de 250 L/hab/dia.

R: a) E = E1 + E2 + E3 + E4 t = 22°C n = 10 h h = 45% u2 = 5,5 m/s ábaco (p. 74)

E1 é dado pela função da temperatura (t) e pela relação de horas reais pelo máximo de horas de sol/dia (n/D), portanto:
t = 22°C n/D = 0,82, pois
n = 10 h D = 12,25 h (dado pela tabela D – p.73)
Com isso, ao verificar no ábaco temos E1 = -4,2

E2 é dado pela função da temperatura (t), pela relação de horas reais pelo máximo de horas de sol/dia (n/D) e pela radiação incidente na atmosfera (Ra), portanto:
t = 22°C n/D = 0,82 Ra = 820 cal/cm²/dia (dado pela tabela Ra – p. 73)
Com isso, ao verificar no ábaco temos E2 = 5,4

E3 é dado pela função da temperatura (t), pela umidade relativa do ar (h) e pela relação de horas reais pelo máximo de horas de sol/dia (n/D), portanto:
t = 22°C h = 45% n/D = 0,82
Com isso, ao verificar no ábaco temos E3 = 2,2

E4 é dado pela função da temperatura (t), pela velocidade do vento a 2 m do solo (u2) e pela umidade relativa do ar (h), portanto:
t = 22°C u2 = 5,5 m/s h = 45%
Com isso, ao verificar no ábaco temos E4 = 3,6

Portanto, E = E1 + E2 + E3 + E4 => E = - 4,2 + 5,4 + 2,2 + 3,6 => E = 7,0 mm

b) A = 10 km² c = 250 L/hab/dia E = 7,0 mm p = ?


4- Mostrar em corte esquemático poços: freáticos não jorrantes; freáticos jorrantes (nascentes); artesianos não jorrantes (“semi-artesianos”) e artesianos jorrantes.

R.: Poços jorrantes acontece quando a água subterrânea armazenada em uma camada impermeável entra em contato com a água de uma camada superior, sob pressão hidrostática; no caso de ser perfurada, dá origem a poços artesianos.Na eventual captação de águas profundas sem estarem sob pressão suficiente para virem a tona, é necessário a utilização de bombas para sua remoção à superfície. São chamados poços semi-artesianos

BIOLOGIA AMBIENTAL

Biologia Ambiental (03 a 10.03.08)


Características do Seres Vivos

Metabolismo, Respirar, Fotossíntese, Hereditariedade,Irritabilidade, Reprodução,Evolução Biologica(relacionado a adaptalidade), Composição química complexa.

Visão criacionista: Imutável
La Marq: Se as especiés mudam ao longo do tempo, a teoria lamarquista, vem questionar o criacionismo. Depois a teoria de Darwin, vem com uma argumentação mais forte, que as espécies mudam, evoluem. Pai da genética (Mendel): Leis da genética: a grande falha de Darwin, não saber explicar, como passava as características de um ser para o outro.

Aplicação do conceito evolução dia/dia: Transgênicos (evolução artificial) – AZT ( virus sofre mutações constantes)

O homem seleciona as características que ele quer, para evoluir como quer.
O ambiente modifica a espécie, e a espécie se adapta ao ambiente, isto ajuda com a seleção natural.

Composição química complexa
Composto simples H2O
Nos seres vivos, o composto é bem mais complexo (biomolecular)

Lípidios(gorduras) – complexa
Aminoácidos: H2N-C-C-O-OH-H ( temos 20 tipos de aminoácidos diferentes – radical,distingue)
Ligação peptidica( várias ligações, para criar uma proteína) Vários aminoácidos(sequências) modificam uma proteína da outra.

ATÔMOS, FORMAM MOLÉCULAS GENE: FORMA DNA + PROTEINA

Nossas moléculas tem alto grau de organização.
Átomos , moléculas, cristis ( matéria bruta)

Nós, seres vivos somos organizados em Átomos,Moléculas, Células, Tecidos, Orgãos ,Sistemas…
A organização célular é uma características dos serem vivos.

Célula: Unidade básica dos seres vivos. Fisiologia de fundamento de todos seres vivos. Núcleo é no Citoplasma ( tem várias organelas).

NUTRIÇÃO.

Trasnformação compostos simples em complexo(composto).

FOTOSSÍNTESE: Entra (6) CO2 + (6) H2O(inorgânicas) >>
Origina C6H12O6 (glicose) +02(gás oxigênio) (orgânicos)

Reparem na reformulação que ocorre molecular.

Metabolismo Célular, é extremamente importante para manutenção da vida.
Moléculas interagem entre si, formando produto, e quando estas moléculas interagem com menor energia, temos reações endotérmica.

reação endotérmica[Ant.reação exotérmica]
Reação mineral que exige calor para ocorrer.
Reações endotérmicas são aquelas que absorvem energia na forma de calor

Ex.: Fotosssíntese ( água, gás carbonico, reações químicas produz glicose)
A fotossintese ocorre dentro de uma organela chamada CLOROPASTO, sendo: Membrana externa, membrana interna, Conjunto discos sobrepostos (tilacóides), Estroma.

Podemos dividir este processo em duas etapas: Fotoquimica ( Tilacóides) – somente com luz (reações de claro); Etapa química ( reações no escuro)

As folhas realizam a fotossíntese, que contém células ricas em cloropastos, com muitos pigmentos chamados clorofilas ( absorve espectros).

FOTOSFORILAÇÃO (adição fosfato + energia)

Adenozina Trifosfato - ATP ( carregada) quando célula precisa de energia, a ligação química é quebrada. O hidrogênio é transportado pela NADP+H=NADPH
(Calvin Benson – descreveu a reação química, ganhou Nobel)

O processo da fotossíntese, conjunto reações químicas, que libera a glicose (molécula energética), produzindo mais glicose do que necessita para atividades metáforicas. O restante é armazenado, isto chama-se AMIDO( dirigido ao sistema digestivo, formando a glicose).

Processo respiração celular: Processo troca O2 e dioxo carbono, com o ambiente.

Aérobica: Para cada molécula de glicose degradada, formam 38 moleculas ATP´S ( energia).

Células tem atividades menos intensa, te menos mitocôndrias.

Mitocôndrias: Formada membrana interna, externa e cristais, tendo um citoplasma chamada MATRIZ.

Glicólise: quebra molécula glicos em duas moléculas de ácido pirúvico, saldo são duas moléculas de ATP.

PRECISAMOS DE ATP EM NOSSO METABOLISMO, SOMOS ENERGIA.

Cadeia Respiratória: Ocorre excitação eletróns, que ocorre adição de fosfato ATP (34 moléculas ATP)

AS MOEDA DE ENERGIA DO NOSSO CORPO SÃO AS MOLÉCULAS ATP(carregado) e ADP (descarregado).

Fotossíntese e respiração são ciclos fechados: Planta C6H12O6+O2, seres vivos CO2+H2O

Respiração Anaeróbica ( não precisa de oxigênio)
C6H12O6 (glicose) + 4 NO3 (nitrato) ________ 2 CO2 + 6 H2O + 2 N2 + energia
Estes seres realizam processo respiração sem oxigênio ( fundo do mar, vulcões, etc…)

FERMENTAÇÃO ( primeira etapa)

Para ocorrer a fermentação, tem que ser ambientes sem O2
Ex.: C6H12O6____2 CO2(gás)+ 2 C2H5OH( alcool, mas pode ser outro) + energia(2 ATP)

(Ocorre menos etapas porque não são moléculas grandes, que necessitam de mais energia.)
Celulas musculares podem fermentar.


Biologia Ambiental (31.03.08 a 07.04.08)
CH4 – Gás Metano ( aprisiona a radiação) – efeito estufa

Vinte uma vezes mais nocivo do que o CO2 que é considerado um grande vilão, pela quantidade.
A criação gado, contribui de forma significativa para efeito estufa, por causa da bactéria metanôgenicas ( manda metanol)

· Mitocondrias: Eram bactérias que foram incorporadas, gerador hoje de célula.
· Cloroplastos: Organelas responsáveis pela fotossíntese.
· Organelas com DNA: Mitocondrias e Cloroplastos tem material genético próprio.
Provavelmente eram células.

Curiosidade: Carregamos material mitocondrial (DNA) da mãe.
Todas as bácterias são organismos unicelulares, pois apresentam Ribosomos ( responsável proteínas). Não possuem mitocondrias, mas podem respirar pelos mesosomos.

REINO MORENA ( composição bácterias) = REINO DASA BÁCTERIAS

Forma da célula: Existem bácterias esfericas,basonetes,espirais e em forma de virgula

Ex._ A Cólera é transmitida pela bácteria Vitrião ( em forma de virgula).

DIVIDAS EM DOIS GRUPOS - GRAM POSITIVAS E GRAM NEGATIVAS, difereciadas pela coloração (usam corante violeta para distinguir a qual grupo pertence). As que ficam coradas, são gram positivas. Este ponto é importante para identificação de doenças e em seu tratamento.

AS GRAM POSITIVAS são sensivéis ao antibióticos.

A capacidade de absorver o corante está relacionado ao peptideoglicano.

Curiosidade:_ Antraz ( bácteria parasita, grupo heterotrófica(basilo) causa degradação da pele)

REPRODUÇÃO: Duplicam-se na lateral, assexuadas.
No processo de pausteurização combate as bácterias em altas temperaturas, durante um determinado tempo.

ISO 22.000 ( Segurança no alimento): A norma, que aborda a segurança alimentar, está voltada à analise de todo o processo de produção, como qualquer outro formato da ISO.


Curiosidades: Quando morre um animal/planta, quebram moléculas e são reutilizáveis.
Fermentação por causa das bactérias ( bactenologia)
As bactérias são extramente importantes para o ciclo de transformações de gases. Ex.: Converte amônia em nitrito.

REINO PROTOCTISTA ( bácterias são procariontes ou eucariontes)

ALGAS SÃO UNICELULARESCerca de 80% da fotossintense (02) vem das algas marinhas. Os oceanos são os pulmões do mundo.

ALGAS SÃO PLURICELULARES ( podem ser vista a olho nu)

As algas são divididas em 6 grandes núcleos:
Para diferenciar um grupo do outro (algas) podemos começar pela ORGANIZAÇÃO ( unicelular e pluricelular), tipo de CLOROFILA (captação radiação luminosa, com diferentes espectros), tipos de PIGMENTO e a COMPOSIÇÃO DA PAREDE (vária de um grupo para o outro).
Composição da Parede: Silica (fabricação de abrasivos,sorvetes, gomas) Carregenina ( utilizada na indústria farmaceutica, como pasta de dentes, etc…)

FILO BACILARIOPHYTA (Diotomacis)

São duas parte impregnadas de silica(grudadas), tendo a mobilidade por expelir a agua.
Tem muita importância na econômia, pois é utilizada na indústria. São organismos microscopios e de ambiente marinho ( tipo rochas sedimentares).
ESPOROS ( bácterias) # CISTOS ( Algas)

EUGENAS ( Sempre que ocorre lançamento esgoto ( matéria orgânica), indicando um ambiente poluido.

DINOPHYTA ( significa rotação)

Fenômeno Maré Vermelha: Apresenta contaminação da agua, pois fabricam uma tóxina (quando morrem) que pode causar intoxicação no homem e na fauna marinha.
Fenômemo onda brilhando( Noctiluca), não ocorre em praia poluida.

FILO CLOROPHYTA (grupo pluricelulares, verdes)

Podem ser vista a olho nu
PLANTAS ( plantas tem várias células) # ALGAS PLURICELULARES (Corpo formado única célula e o corpo é chamdo de talo)

FILO PHAEOPHYTA (algas pardas)

Sargassum – região marinha ( triangulo das bermudas,Caribe), formam um verdadeiro ecossistema.Este tipo de algas, desitratadas são usadas na fabricação de fertilizantes e produção da ração animal.

FILO RHODOPHYTA (algas vermelhas)

Macroscopias e marinhas, absorvem a luz azul, por isto são vermelhas( podem vivem em maiores profundidas). Estão presentes somente em águas limpidas, de maneira que podem indicar, caso desapareçam, poluição.
OGM – Organismos Geneticamentes Modificados.

EUTROFIZAÇÃO

Algas unicelulares ( causa coloração verde nas represas)
Para tratar, pode ser com sulfato de cobre ou H2O2 (água oxigenada).

ORGANISMOS PROTOCTISTAS HETEROTRÓFICOS ( Protozoários)

Ex.: Sarcodinas(amebas): São pseudópodos ( pés falsos) – estrutura locomoção – São aquáticas, alguns parasitas do homem.

MASTIGOPHORA ( flagelos)

Quando não se locomovem, podem ser parasitasa
Maioria predadores, sendo importante para o equilibrio ecologico(bacterias, algas, etc…)
Uma célula em um ambiente agua doce (concentração osmotica) a tendência é a agua entrar dentro da célula, em função dos sais. Vacúolo pulsatil : bombea a agua para fora da célula.

CILIOS ( mais curtos, maior quantidade) # FLAGELOS ( compridos e menos quantidade)

Organismos pluricelulares – cogumelos

Saprofelo, alimentam-se de organismos vivos, são parasitas, fungos

CURIOSIDADE_ Penicilina é um fungo usado como medicamento.

Substancias reservas vegetais: Amidos

Substancias reservas animal: Glicogênio

Substancias reservas bactérias/fungos: Glicogênio

LEVEDURAS ( degrada a glicose e forma o álcool e CO2)

Todo fungo(pluricelular) tem corpo formado de um conjunto de hinjas ( são diferentes espécies).

Nícelio = conjuntos de hifas

INTERAÇÕES

Neuralismo : Duas espécies que não utilizam o mesmo recurso

Competição: Disputam os mesmos recursos, sendo que uma espécie inibi o desenvolvimento da
outra

Parasitismo: Uma relação onde um organismo tem vantagem determinante

Predação: A é predador e B é a presa

Comesalismo: A é comensal e B é hospedeiro, se beneficia, não faz diferença

Cooperação: Interação não obrigatória, vivem as duas independente

Mutualismo: As duas se beneficia, porém uma não vive sem a outra.

Se temos duas espécies, que vivem no mesmo habit e não disputam os mesmos recursos, significa que é um NEUTRALISMO.

PARASITISMO é diferente de PREDAÇÃO

Parasitismo a presa tem fase hospedeira e na predação não existe uma fase desenvolvimento hospedeiro.

Trabalho apresentado disponível para download:
http://www.scribd.com/doc/12094953/BA-Versao-Formatado