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2a Parte

DEGRADAO E CONSERVAO DO MEIO AMBIENTE

9. INTRODUO POLUIO

compreenso do processo de degradao do meio ambiente passa pela anlise da interao entre as ecologias natural e humana. Desde o surgimento na biosfera, o homem destacou-se dos demais seres vivos pela sua capacidade de engenho e aprendizagem. Com isso, passou a conquistar novos habitats, desenvolver novos nichos e nesse processo evolutivo, muito mais tecnolgico do que biolgico, passou a olhar o ambiente como sendo parte externa e no como elemento componente. Como consumidor, criou o ciclo humano de materiais parte dos ciclos naturais. Porm, a manuteno desse ciclo humano depende da manuteno dos ciclos naturais, pois todas as entradas no ciclo de produo de bens para satisfazer o consumo humano vm dos ecossistemas naturais e todas as sadas do ciclo humano se convertem em entradas no ciclo natural de materiais (Figura 9.1).

A

Ciclo natural de materiais

Ciclo humano de materiaisMatria-prima

Vegetais

Herbvoros

Carnvoros Matria-prima

Produo Industrial

Saprvoros (Materiais biogeoqumicos, minerais, terra, gua, ar)

Poluio Poluio

Resduos Resduos

Consumo humano

Figura 9.1: Interao das ecologias natural e humana. (adaptada de EDMUNDS, S e LETEY, 1975).

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Tanto o ciclo natural como o ciclo humano esto submetidos s leis da natureza e estas permanecem invariveis ao longo do tempo. Como exemplos citam-se as leis fsicas da conservao de energia - primeira Lei da Termodinmica - e da entropia - segunda Lei da Termodinmica. A primeira assegura que a energia pode transformar-se, porm no se cria nem se destri, e a segunda institui que todas as mquinas se desgastam, conceitos que se aplicam tanto ecosfera quanto tecnosfera1. A esta ltima acrescenta-se ainda as leis criadas pelo homem. Estas, que regulam as sociedades e as economias, so variveis de acordo com as circunstncias e com o tempo. Analisando o ciclo natural, lado esquerdo da figura 9.1, constata-se que alm dos resduos naturais que retornam sua base biolgica, esto os manufaturados, que procedem da atividade produtiva do homem, acrescidos daqueles provenientes do seu prprio metabolismo. Tais resduos, para voltarem ao processo produtivo, vo depender da capacidade de reciclagem dos ciclos naturais. Muitos deles so substncias inorgnicas e o resto so compostos orgnicos, alguns dos quais no biodegradveis, que se convertem em contaminantes da base biogeoqumica e, seja pela quantidade ou pela qualidade, contribuem para a degradao do ambiente. Por outro lado, as sadas dos ciclos naturais para abastecer os ciclos humanos atravs da minerao, desmatamento, queimada, construo de hidreltricas, agricultura e pecuria intensiva, etc., causam presses que contribuem para a degradao do ambiente. Como resultado da soma das presses sobre o meio ambiente tem-se a poluio ambiental. O que seria ento poluio ambiental ? Originalmente, poluio significa sujeira (do latim poluere = sujar), porm no contexto atual mais que isso: poluio ambiental a degradao da qualidade ambiente com prejuzos qualidade de vida humana ou, mais especificamente, qualquer alterao na composio e caractersticas do ambiente que, direta ou indiretamente, impea ou dificulte a sua utilizao. Obviamente, este conceito bem antropocntrico, uma vez que coloca o homem como centro, j que a utilizao do ambiente est atrelada manuteno do ciclo humano de materiais. Por outro lado, um conceito mais prtico, uma vez que a composio e caractersticas do ambiente podem ser avaliadas conferindo um grau de qualidade ao ambiente ou a um dado recurso ambiental, assegurando o seu uso. Analisando o lado direito da figura 9.1, pode-se constatar que quanto maior for a populao, maior ser o consumo de alimentos, energia, gua, minerais, etc. e, consequentemente, maior ser a presso sobre os ecossistemas naturais e maior a degradao da biosfera, ou seja, maior a poluio ambiental. Donde se conclui que o crescimento populacional pode ser apontado como causa maior da degradao ambiental. Rico polui, pobre tambm polui. Este por necessidade de sobrevivncia, aquele, muitas vezes por ganncia. Porm, a populao no pode crescer indefinidamente, pois est limitada capacidade de suporte do planeta. A capacidade de suporte para a vida humana varia de acordo com a forma como o homem maneja os recursos naturais, podendo ser melhorada ou piorada pelas atividades humanas. Cria-se assim um ciclo vicioso, onde a populao crescente polui o ambiente e o ambiente assim degradado vai perdendo a sua capacidade de suporte.

1

Mundo das mquinas e construes criadas pelo homem, regido por leis econmicas, sociais, culturais, mas que tambm seguem as leis da fsica, da qumica, da biologia e da ecologia.

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9.1. CICLO DA POLUIO O processo bsico da poluio na Natureza obedece a trs fases distintas a saber: 1a fase: ocorre a gerao e a emisso de poluentes pelas diversas fontes poluidoras existentes; 2a fase: ocorre o transporte e a difuso desses poluentes no ambiente. Nesta fase, as guas e os ventos, dentre outros fatores, tm papel preponderante; 3a fase: ocorre o contato dos poluentes com o homem, os animais, os vegetais, os bens materiais, etc., prejudicando, direta ou indiretamente, o homem e ficando assim caracterizada a poluio ambiental. Os programas voltados para o controle da poluio ambiental devem, de preferncia, atacar o problema da poluio na sua 1a fase, isto , controlar as fontes poluidoras. Entende-se por fonte poluidora qualquer equipamento, processo ou atividade capaz de gerar e emitir poluentes. O poluente qualquer forma de matria ou de energia que venha de maneira prejudicial, direta ou indiretamente, alterar as caractersticas do ambiente.

9.2. OS ONZE MAIORES POLUENTES MUNDIAIS No estudo da poluio ambiental, onze poluentes destacam-se pela sua presena em todo o mundo. Cada um deles pode ser identificado pelo seu smbolo2 internacional, que pode ser encontrado nas embalagens, nos locais de manuseio e de disposio. 1. Dixido de Carbono - Presente na combusto de produtos carbonados diversos, em usinas termoeltricas, indstrias e aquecedores domsticos. A acumulao desse gs na atmosfera favorece ao Efeito Estufa. 2. Monxido de Carbono - Resultante da combusto incompleta de materiais fsseis, tais como petrleo e carvo, em metalrgicas, refinarias de petrleo e veculos automotores. Esse gs incolor e inodoro extremamente txico para o homem. 3. Dixido de Enxofre - Emanaes de centrais eltricas, indstrias, veculos automotores e combustveis domsticos freqentemente carregados de cido sulfrico. O ar poludo agrava as afeces respiratrias, ataca rvores e plantas, certos tecidos sintticos e pedras calcrias empregadas em construes e em monumentos histricos. Favorece ao fenmeno da Chuva cida. 4. xidos de Nitrognio - Provm de motores a combusto, avies, incineradores, do emprego excessivo de certos fertilizantes, de queimadas e de instalaes industriais. Causam nevoeiros, podem provocar afeces respiratrias e bronquites em recm-nascidos. Favorecem ao fenmeno da Chuva cida.

2

Extrados de Symbol Sourcebook, Nova York, 1972.

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5. Fosfatos - Encontrados em esgotos, provenientes principalmente de detergentes. Encontrados tambm em guas que escoam de terras excessivamente tratadas com fertilizantes e de terras onde se pratica a pecuria intensiva. Fator principal (eutrofizante) da degradao das guas de lagos e rios. 6. Mercrio - Provm de combustveis fsseis, da indstria de cloro-lcalis, de fbricas de aparelhos eltricos e de tintas, de atividades de minerao e refino e da indstria de papel. O mercrio forte contaminante de alimentos, principalmente peixes e crustceos. Sua assimilao afeta o sistema nervoso. 7. Chumbo - Proveniente principalmente de usinas de refinao de chumbo, de aditivos antidetonantes da gasolina, de indstrias qumicas e de pesticidas. um veneno que se acumula no organismo, afeta as enzimas e prejudica o metabolismo celular. Armazena-se em sedimentos marinhos e de gua doce. 8. Petrleo - Poluente originado, principalmente, de descargas ou acidentes com navios petroleiros e, da extrao e do refino de petrleo. Os efeitos ecolgicos so desastrosos nas guas - poluio de praias, envenenamento do plncton e da fauna marinhos. Impede a penetrao de luz, o que afeta a flora e gera anaerobiose. 9. DDT e outros pesticidas - Proveniente, principalmente, do uso na agricultura e em campanhas de sade pblica. Na guas mata peixes, envenenando seu alimento, e contamina os alimentos ingeridos pelo homem. So altamente txicos para crustceos, at em baixa concentrao. Reduzem o nmero de insetos teis, provocando o aparecimento de novas pragas. Alguns so cancergenos. 10. Radiaes - Produzidas principalmente pela utilizao da energia nuclear, tanto para fins industriais como blicos. Importantes na medicina e na pesquisa mdica, podem no entanto causar malefcios orgnicos e at genticos, quando usadas acima de certas doses. 11. CFC - O clorofluorcarbono, tambm conhecido como FREON, provm de produtos em spray (inseticidas, desodorantes, tintas, etc.), circuitos de refrigerao (geladeiras, ar condicionado), indstria de embalagens (isopor) e da indstria eletrnica (solvente). Apontado como destruidor da camada de oznio.

9.3. CLASSIFICAO DA POLUIO A poluio pode ser estudada sob diversos aspectos. As alteraes podem ocorrer na gua, no ar e no solo, classificando-se como poluio da gua ou hdrica, do ar ou atmosfrica e do solo, respectivamente. Nestes vrios ambientes em que ocorre, pode apresentar-se de forma diferente, o que a classifica em: Qumica, Trmica, Biolgica, Radiativa e Mecnica. Poluio Qumica. Esta forma de Poluio pode ser dividida em dois tipos: poluio qumica brutal e poluio qumica insidiosa ou crnica. A poluio qumica brutal decorrente de descargas macias de detritos industriais no meio ambiente, de substncias tais como cidos, l-

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calis, metais pesados, hidrocarbonetos, fenis, detergentes, dentre outros. Caracteriza-se pelos seus efeitos brutais sobre o ambiente. Enquanto que a poluio qumica insidiosa ou crnica ocorre de maneira mais ou menos sistemtica, com menor quantidade de poluentes. Seus efeitos so freqentemente intensificados devido mistura de vrios tipos de poluentes, que so bem mais nocivos quando agem sinergicamente com outros do que quando agem separadamente. Nesta categoria, esto includos os detergentes sintticos, os subprodutos do petrleo, os pesticidas e resduos qumicos diversos. Poluio Biolgica ou Orgnica. aquela cujos poluentes se caracterizam por serem materiais orgnicos fermentveis. Nesta categoria, so fontes poluidoras, principalmente, os esgotos domsticos, as indstrias de lacticnios, os curtumes, os matadouros, as indstrias txteis e de celulose. Poluio Trmica. Este tipo de poluio decorre da elevao da temperatura mdia do ambiente. Mais comum nos ambientes aquticos, tem sua origem no aquecimento das guas utilizadas no resfriamento de reatores de usinas trmicas, nas centrais eltricas, nas refinarias de petrleo, destilarias, etc.. Poluio Mecnica. decorrente do deslocamento de grandes quantidades de argila, areia, calcrio e escrias derivadas da dragagem de corpos dgua, da indstria de minerao, da abertura de estradas. Poluio Radioativa. Proveniente de fisses nucleares, tem sua origem nas exploses atmicas, acidentes de usinas nucleares e no lixo atmico. As guas utilizadas no resfriamento dos reatores atmicos, alm de polurem termicamente, so capazes de arrastar resduos radioativos para rios e mares. Este tipo de poluio, devido ao longo tempo de vida mdia dos poluentes envolvidos, causa danos irreversveis ao ambiente.

possvel analisar a poluio levando em considerao o aspecto econmico da regio. Nas regies subdesenvolvidas, aparece um tipo de poluio bem diverso daquele observado nas zonas desenvolvidas e em desenvolvimento. Os pases pobres sofrem da chamada poluio "da misria", ou seja, aquela devida falta de saneamento bsico, causadora da disenteria amebiana, febre tifide, hepatite, esquistossomose, etc.. J os pases com grande desenvolvimento industrial e portanto com uma economia estvel, podem combater eficientemente a poluio "da misria", mas ,em contrapartida, sofrem da poluio "tecnolgica", s vezes mais violenta do que aquela combatida. As naes em desenvolvimento, com os recursos da agricultura e da indstria, vo se utilizando do saneamento bsico, diminuindo a poluio "da misria", mas aos poucos vo aumentando a poluio "tecnolgica", atravs do uso de pesticidas e de muitos outros produtos industriais.

9.4. INDICADOR DE POLUIO E PADRO DE QUALIDADE Na avaliao da poluio ambiental dois conceitos so particularmente importantes: o indicador de poluio e o padro de qualidade ambiental. Indicador de poluio - um parmetro ou um grupo de parmetros utilizado para medir o grau de poluio, seja da fonte poluidora ou do ambiente. So utilizados indicadores fsicos, qumicos e biolgicos. Os liquens so bastante utilizados como indicadores de poluio atmosfrica em alguns pases. Outros indicadores muito comuns so: o pH, as bactrias e os nitratos usados tanto na gua como no solo; a DBO (demanda bioqumica de oxignio) e o CO (monxido de carbono), utilizados na avaliao da poluio hdrica e atmosfrica, respectivamente.

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Padro de qualidade - um parmetro ou grupo de parmetros utilizado para diagnosticar a poluio ambiental. O padro de qualidade fixa a quantidade ou a concentrao aceitvel de um poluente no ambiente. Seus valores so fixados por rgos internacionais como a OMS (Organizao Mundial da Sade) e pelos rgos de controle ambiental no pas, seja a nvel federal ou estadual.

9.5. ESQUEMA BSICO PARA AVALIAO DA POLUIO Para facilitar o estudo da poluio ambiental prope-se o seguinte roteiro bsico, cuja seqncia deve ser observada: 1. 2. 3. 4. Identificar as fontes poluidoras; Associar poluentes s fontes poluidoras; Escolher os indicadores de poluio que melhor representem os poluentes; Comparar os indicadores de poluio com os padres de qualidade ambiental esperados ou desejados para aquele ambiente; 5. Parecer sobre as condies ambientais avaliadas, isto , sobre o grau de poluio no ambiente estudado.

9.6. EXERCCIO DE FIXAO 9 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Como o ciclo humano de materiais pode interferir no ciclo natural? Conceitue poluio ambiental. Comente a frase Rico polui por ganncia, pobre por necessidade. Comente sobre o ciclo da poluio na natureza. Liste trs poluentes mundiais associando-os s suas fontes poluidoras. Qual a diferena entre poluio qumica brutal e insidiosa? Para que servem os padres de qualidade e os indicadores de poluio? Escolha um corpo dgua que voc conhea e proceda um levantamento sanitrio.

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10. CRESCIMENTO POPULACIONAL E DESENVOLVIMENTO SUSTENTVELunca a populao mundial cresceu to rpido quanto na segunda metade deste sculo. Hoje (1997), nascem trs bebs por segundo, o que d uma Alemanha por ano. Nos ltimos 17 anos a populao passou de 4,4 bilhes de habitantes a 5,8 bilhes. Isto tem carter nico entre todas as populaes animais da biosfera. A maneira mais fcil de entender esse crescimento atravs do tempo de duplicao, ou seja, do tempo necessrio para que a populao duplique seu tamanho. No quadro 10.1 pode-se acompanhar esse crescimento. Observa-se que a populao mundial alm de manter um aumento contnuo ao longo do perodo analisado, o tem feito a uma velocidade cada vez maior, devido ao crescimento exponencial.

N

Quadro 10.1: Tempo de duplicao da populao mundial. Ano8.000 a.C. 1.650 d.C. 1.850 d.C. 1.930 d.C. 1.975 d.C. 2.010 d.C. 2.040 d.C.

Populao mundial estimada5 milhes 500 milhes 1 bilho 2 bilhes 4 bilhes 8 bilhes ? 16 bilhes ?

Tempo de duplicao1.500 anos 200 anos 80 anos 45 anos 35 anos 30 anos

Fonte: SUTTON, D. B. e HARMON, N. P. (1979).

Mesmo com esse crescimento, a populao humana na maior parte da sua histria tem mantido um aumento gradual baixo, aqum de seu potencial bitico, devido resistncia ambiental - fome, guerras, doenas - que atua reduzindo a reproduo e a sobrevivncia. O aumento rpido da populao aparece nos perodos em que o homem introduziu avanos tecnolgicos que lhe permitiram aumentar a capacidade de suporte da Terra. O primeiro aumento notvel aconteceu com a revoluo das ferramentas (~ 600 mil anos a.C.). O segundo com a revoluo agrcola (~ 8 mil anos a.C.). O terceiro aumento, mais recente, data de 200 anos atrs, a revoluo industrial. Nesta o homem no s conseguiu canalizar e dirigir o fluxo energtico dentro dos ecossistemas, mas tambm aprendeu a explorar a energia dos resduos fsseis. Numerosos avanos tecnolgicos no campo da agricultura, do transporte, da cultura e, principalmente, da medicina, possibilitaram a reduo das taxas de mortalidade, enquanto que a taxa de natalidade permanece alta. E, assim, a populao mundial tem apresentado o seu maior crescimento (tempo de duplicao cada vez menor).

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10.1. LIMITES DO CRESCIMENTO O crescimento atual da populao humana, assim como o consumo dos recursos naturais, avana a uma velocidade exponencial. O problema que os recursos do planeta no crescem na mesma proporo e, pelo contrrio, so limitados. Partindo desta constatao, chega-se pergunta: que populao o planeta pode abrigar, sem que a qualidade de vida se deteriore, sem que toda a beleza que encerra desaparea? ou, em outras palavras, qual a capacidade de suporte do planeta? Na dcada de setenta, na busca de uma resposta para esta questo, o oceangrafo francs JaquesYves Cousteau3, tomando como modelo o padro de vida norte-americano, chegou cifra dos 700 milhes. Obviamente, o padro de vida considerado, apesar de almejado por muitos, no seria suportvel, pois est baseado numa fonte energtica no renovvel (petrleo) e num consumismo sem limites de suprfluos e de descartveis, com gastos elevadssimos de energia, em detrimento de outros povos (Figura10.1).

2 Europeus 1Americano consome tanta energia quanto

55 Indianos 168 Tanzanianos 900 Nepaleses

Figura 10.1: Consumo total de energia em 1980, comparao entre povos.(Fonte: Banco Mundial)

Esse estudo, como tantos outros, aponta para a superpopulao, com todas as suas conseqncias nefastas. E este talvez seja o problema mais grave do planeta. Dos 5,8 bilhes que povoam a terra, menos de 2 bilhes vivem decentemente. Ser possvel qui alimentar os 10 a 12 bilhes previstos (algumas projees apontam o CPZ4, por volta do ano 2110, com a populao mundial em 10,5 bilhes de habitantes). Uma alternativa para aumentar a produo de alimentos, seria buscar os recursos do mar, porm encarando a desvantagem em termos da produtividade: o fator de transformao no mar de 40 para 1, enquanto que na terra este de 10 para 1 (Jaques Cousteau, 1991). O prejuzo causado ao planeta resulta da demografia, mas tambm do grau de desenvolvimento. Os pases desenvolvidos (EUA, Canad, Europa, Unio Sovitica e Japo) representam 24% da populao mundial, mas consomem muito mais que o resto do mundo e so os campees de poluio (Quadro 10.2). Ressalte-se, ainda, que os pases desenvolvidos so sustentados, em grande parte, pela terra fora de suas fronteiras; na Holanda, por exemplo, 100% do milho, do algodo, do arroz e do minrio de ferro consumidos so importados. Portanto, se for considerado o consumo em relao produo, muitos pases, principalmente da Europa, j esto superpovoados e, para se manterem, financiam a degradao em pases em desenvolvimento ou subdesenvolvidos.3 4

Revista El Correo da Unesco, nov/91. O CPZ - crescimento populacional zero - taxa de natalidade = taxa de mortalidade da populao.

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Quadro 10.2: Distribuio do consumo e da poluio industrial no mundo. Recurso / PoluenteEnergia Ferro e ao Cobre e alumnio Papel Adubo Cimento Automveis Veculos comerciais Leite Carne Produtos qumicos Lixo txico CO2 CFC

Pases desenvolvidos75% 80% 86% 81% 60% 52% 92% 85% 72% 64% 86% 94% 70% 84%

Resto do mundo25% 20% 14% 19% 40% 48% 8% 15% 28% 36% 14% 6% 30% 16%

Fonte: Instituto Indira Gandhi, ndia, publicado na Rev. Superinteressante.

Outra grande ameaa ao planeta a poluio. O aquecimento do planeta, a destruio da camada de oznio, a contaminao qumica, a alterao e destruio dos ecossistemas, as inmeras doenas, a degradao das terras produtivas, as alteraes em escala global no clima e a rarefao da gua, so ameaas graves e urgentes. O rareamento da gua est relacionado com o desperdcio, mas tambm com a superpopulao. Nos pases ocidentais, os agricultores empregam sistemas de irrigao por asperso, e uns 90% da gua utilizada evaporam-se. Retira-se a gua do lenol fretico para deixar que evapore. Todavia, existem provas de que o lenol fretico est secando. Em algumas regies h seca, apesar da abundncia das chuvas, devido retirada sem controle e ao desperdcio da gua. Um outro problema est no desequilbrio das espcies e na perda da biodiversidade. A eliminao de um vrus para controlar uma doena uma idia nobre, porm traz enormes problemas. Mediante as epidemias, a natureza compensava os excessos de natalidade com excessos de mortalidade. O nobre propsito da medicina de eliminar os sofrimentos e as enfermidades, talvez no seja benfico a longo prazo. Existe o perigo de que, ao fazlo, se comprometa o futuro da populao humana.

10.2. DESENVOLVIMENTO SUSTENTVEL O crescimento da populao um fator fundamental na degradao ambiental; nos pases em desenvolvimento a causa de 79% do desmatamento, de 72% da expanso de terras cultivveis e de 69% do incremento das pastagens. Porm no o nico, a degradao vem determinada tambm pelo nvel de consumo da populao e pela tecnologia empregada. Os nveis mundiais de consumo sem dvida aumentaro. A tecnologia no pode obrar milagres por si s. Um crescimento mais lento da populao, permitir reduzir o impacto do desenvolvimento. Uma estratgia para reduzir o impacto ambiental e garantir a capacidade de suporte do planeta, deve incluir me-

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didas que fomentem o desenvolvimento sustentvel e a reduo da taxa de crescimento populacional. Entende-se por desenvolvimento sustentvel aquele processo de desenvolvimento que supre as necessidades das geraes do presente, sem comprometer as possibilidades das geraes futuras de atender s suas prprias necessidades. Segundo a Comisso Mundial de Meio Ambiente e Desenvolvimento, para alcan-lo, o uso dos recursos naturais, os programas econmicos, o desenvolvimento tecnolgico, o crescimento populacional e as estruturas institucionais devem estar em harmonia, no pondo em risco a atmosfera, gua, solo e ecossistemas que mantm a vida. O desenvolvimento sustentvel exige pois mudanas na sociedade, de modo a garantir oportunidades econmicas, sociais e polticas iguais para todos e, sobretudo, ter noes das limitaes que o estgio da tecnologia e da organizao social impem ao meio ambiente. A proteo ao meio ambiente e a gesto racional dos recursos naturais, quer em escala global ou exclusivamente interna de um pas, estado ou municpio, se fazem necessrias. Neste sentido, na Rio-92 2a Conferncia das Naes Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento elaborou-se o documento intitulado Agenda 21, que foi ratificado naquela ocasio por 170 pases. A Agenda 21 (Apndice A) constitui o mais extenso, detalhado e dinmico programa assinado pela Comunidade Internacional, cuja espinha dorsal o desenvolvimento sustentvel. A reviso do sistema de incentivos, de forma a encorajar maior produo de alimentos, principalmente nos pases em desenvolvimento, e a estimular polticas agrcolas que protejam a base dos recursos naturais, juntamente com programas que preconizem a administrao racional dos recursos hdricos, alternativas para o uso de produtos qumicos, a proteo e manejo de florestas, a ampliao da aquacultura e criao de peixes, a reforma agrria, utilizao de fontes alternativas de energia, etc., precisam de maior ateno por parte de todos, pois o recurso natural mais ameaado o prprio homem.

10.3. RELATRIO DA FUNAP - ESTUDO DA POPULAO MUNDIAL Algumas observaes e recomendaes da Fundao das Naes Unidas para Assuntos de Populao - FUNAP, no seu Relatrio do ano de l980. 1. A populao do mundo, hoje, de 4,4 bilhes de habitantes, com uma taxa de crescimento de 1,63% ao ano. A essa taxa, haver 6 bilhes de pessoas no fim do sculo. 2. At o "Crescimento Populacional Zero" (CPZ), previsto para o ano 2110, haver 10,5 bilhes de pessoas no planeta, 90 por cento delas concentradas nos pases em desenvolvimento (5,8 bilhes na sia e reas prximas, 2,1 bilhes na frica e 1,2 bilhes na Amrica Latina). 3. O Brasil, hoje com cerca de 120 milhes de habitantes e uma taxa de crescimento de 2,1% (1970-1979), inferior a taxa da dcada 60-70 que era de 2,9% ao ano, atingir, o seu CPZ por volta do ano 2075 com a populao de 281 milhes. 4. Nos primeiros anos deste sculo, populao mundial cresceu em 360 milhes de pessoas, no atual quarto do sculo, crescer 3,1 bilhes. 5. A taxa de mortalidade infantil caiu a metade nos ltimos anos, o que pressiona os nmeros do crescimento. Hoje, no mundo em desenvolvimento, 40% dos habitantes tm menos de 15 anos. 6. Cerca de 450 milhes de pessoas, metade das quais crianas com menos de cinco anos, vivem hoje em estado de desnutrio. H cerca de 10 milhes de crianas em condies crticas.

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7. No ano 2110, a terra ter plenas condies de alimentar a populao existente. Com a tecnologia existente hoje, poderia ser alimentada uma populao quatro vezes maior que a atual. 8. Em muitos pases onde h altos nveis de desnutrio, quase metade da rea cultivada ocupada por produtos de exportao ou destinados ao consumo das classes mais favorecidas, em vez de alimentos bsicos. 9. 36 dos 40 pases mais pobres do mundo exportam alimentos para a Europa e os Estados Unidos. 10.O mundo gasta hoje 80% de suas verbas de sade na cura de doenas, reservando apenas 20% para o saneamento bsico. 11.Trs quartas partes de todas as doenas conhecidas, poderiam ser curadas com melhor nutrio, redes de gua potvel e saneamento bsico, acompanhados do ensino de regras de educao sanitria. 12.O nmero de analfabetos, hoje, de 800 milhes e est aumentando. H cerca de 100 milhes de crianas sem escolas e apenas 1/5 da populao completa o curso primrio. 13.A expectativa de vida nos pases industrializados est em torno de 70 anos; nas naes em desenvolvimento, cerca de 54 anos. 14.O relatrio da ONU finaliza fazendo um apelo para que todos os pases aumentem seus esforos para estabilizar a populao no menor nvel e no prazo mais curto possvel. Defende, ainda, a necessidade de uma maior interao entre o crescimento demogrfico e os programas de desenvolvimento que visem melhorar os servios de sade, ampliar o acesso a educao e reduzir as disparidades de rendas.

10.4. EXERCCIO DE FIXAO 10 1. Como voc explicaria o fato da populao humana ficar sempre aqum do seu potencial bitico? 2. Em que momentos da histria o crescimento populacional aumentou mais rpido? Por que? 3. Qual a populao mundial atual? Quantas pessoas a Terra pode sustentar? 4. Admitindo que a populao cresce exponencialmente, estime a populao atual do pas. 5. Comente sobre os problemas que comprometem a capacidade de suporte do planeta. 6. Elabore um conceito para desenvolvimento sustentvel. 7. Das observaes e recomendaes da FUNAP/1980, escolha as trs que mais lhe impressionaram e comente sobre as mesmas.rt Obs.: Considere para a estimativa de populao a equao: Pt = Po . e ; onde: Po = populao inicial; Pt = populao no tempo t; r = taxa de crescimento; t = tempo em anos.

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11. POLUIO DA GUA

A

gua constitui o recurso natural mais abundante no planeta. Cobrindo de superfcie terrestre, forma bitopos como rios, lagos, lagoas, riachos, mares e oceanos, que possibilitam a existncia das biocenoses aquticas. Apesar de toda abundncia, apenas 3% gua doce e, destes, apenas 1% est acessvel na superfcie.

A gua apresenta composio e propriedades fsico-qumicas que se destacam pela sua importncia ecolgica. Devido ao elevado calor especfico que possui, absorve muito calor sem se aquecer em demasia, contribuindo para amenizar o clima da Terra. Com a densidade decrescente em temperaturas abaixo de 4 oC, a gua se dilata ao invs de contrair-se, possibilitando a flutuao do gelo e mantendo a vida abaixo da camada congelada. A tenso superficial, na interface lquido-gasoso, permite a vida prximo superfcie. Solvente universal, nesse meio que encontramse dissolvidos sais minerais, matria e gases essenciais vida. tambm nesse meio que o homem lana os subprodutos das suas atividades, causando a sua degradao. As causas da poluio das guas so evidentes e pertencem a trs ordens de fatos diferentes. A primeira est relacionada ao alto grau de urbanizao aliado falta de saneamento bsico. A segunda razo provm do desenvolvimento da indstria e seus despejos complexos, com os mais variados poluentes. A terceira est relacionada necessidade de uma maior produo agrcola, que resulta numa carga mais pesada, transportada pelas guas, de pesticidas e fertilizantes. O resultado disso tudo um alastramento da poluio no s em rios, riachos, lagos e ao longo das praias, mas tambm nas fontes naturais subterrneas. A legislao em vigor define a poluio hdrica como sendo "qualquer alterao nas caractersticas fsicas, qumicas e/ou biolgicas das guas, que possa constituir prejuzo sade, segurana e ao bem estar da populao e, ainda, possa comprometer a fauna ictiolgica e a utilizao das guas para fins comerciais, industriais, recreativos e de gerao de energia". De forma mais prtica, qualquer alterao nas caractersticas das guas que impea ou prejudique o seu uso. Desse modo, ao se encarar o problema da poluio e a necessidade de corrigi-la, preciso que se tenha presente em cada caso os usos a que se destina a gua. Para se assegurar um uso, ou um conjunto de usos, necessrio que a mesma possua certas caractersticas mensurveis, de natureza fsica, qumica e biolgica, dentro de padres de qualidade para aquele uso. Tais caractersticas conferem gua o que denominamos de qualidade. Uso e qualidade so fatores interrelacionados. Desta forma, sempre que alteraes indesejveis acarretarem a diminuio do nvel de qualidade da gua, impedindo um ou mais usos para ela definido, temos caracterizado um fenmeno de poluio hdrica. De um modo geral, as guas tm os seguintes usos: abastecimento domstico, abastecimento industrial, fonte de protenas, irrigao, navegao, produo de energia, recreao e diluio de despejos. Sendo que o uso mais nobre o abastecimento domstico e o menos nobre, porm tambm bastante antigo, a diluio dos despejos. Este, devido forma desordenada como vem sendo feito, tem gerado a poluio hdrica.

2a Parte Degradao e Conservao do Meio Ambiente - 55

11.1. CLASSIFICAO DAS GUAS As guas de interior no pas, atendendo legislao federal - Resoluo CONAMA no 020/86 -, podem ser enquadradas em nove classes, distribudas em trs categorias: guas doces, salinas e salobras. O enquadramento procura preservar a qualidade das guas a fim de assegurar os seus usos. Para enquadramento do corpo d'gua em uma das classes listadas, o mesmo dever apresentar um nvel de qualidade compatvel com as condies exigidas para aquela classe, isto , dever obedecer aos padres de qualidade estabelecidos na citada Resoluo. GUAS DOCES Classe Especial. Enquadram-se as guas destinadas a: abastecimento domstico sem prvia ou simples desinfeco; e, preservao do equilbrio natural das comunidades aquticas. Classe 1. guas destinadas a: abastecimento domstico, aps tratamento simplificado; proteo das comunidades aquticas; recreao de contato primrio (natao, mergulho, etc.); irrigao de hortalias e frutas que se desenvolvem rentes ao solo e so ingeridas cruas; criao de peixes. Classe 2. guas destinadas ao: abastecimento domstico aps, tratamento convencional; proteo das comunidades aquticas; recreao de contato primrio; irrigao de hortalias e plantas frutferas; criao de peixes. Classe 3. guas destinadas a: abastecimento domstico, aps tratamento convencional; irrigao de culturas arbreas, cerealferas e forrageiras; dessedentao de animais; Classe 4. guas destinadas a: navegao; harmonia paisagstica; usos menos exigentes. GUAS SALINAS Classe 5. guas destinadas a: recreao de contato primrio; proteo das comunidades aquticas; criao de peixes. Classe 6. guas destinadas a: navegao comercial; harmonia paisagstica; recreao de contato secundrio. GUAS SALOBRAS Classe 7. guas destinadas a: recreao de contato primrio; proteo de comunidades aquticas; criao de peixes. Classe 8. guas destinadas a: navegao comercial; harmonia paisagstica; recreao de contato secundrio. As guas que ainda no passaram por enquadramento, se forem doces sero consideradas Classe 2, salinas Classe 5 e salobras Classe 7.Os efluentes de qualquer fonte poluidora podero ser lanados, direta ou indiretamente, nos corpos de gua desde que obedeam tambm aos limites fixados na citada Resoluo. As guas doces, salinas e salobras destinadas a balneabilidade podem ser enquadradas em quatro categorias: excelente (3 estrelas), muito boa (2 estrelas), satisfatria (1 estrela) e imprpria. Os padres de qualidade para enquadramento nestas categorias, tambm encontram-se listados na Resoluo no 020/86 do CONAMA.

56 - Introduo s Cincias do Ambiente para Engenharia

11.2. PRINCIPAIS FONTES DE POLUIO HDRICA Podemos distinguir, de incio, dois grandes grupos de fontes poluidoras das guas: os despejos urbanos e os despejos rurais. Os despejos urbanos so: os esgotos domsticos, os resduos lquidos industriais e as guas pluviais provenientes da lavagem das reas urbanas. Os despejos rurais so basicamente: resduos lquidos da agroindstria lanados diretamente nos cursos d'gua e os resduos das atividades agropastoris normalmente carreados pelas guas de chuva. Dentre os resduos lquidos industriais, tanto das reas urbanas como rurais, as indstrias que mais se destacam pelo seu poder poluidor so as seguintes: Celulose e Papel; Usinas de Acar e lcool; Prensados de Madeira; Matadouros e Frigorficos; Refinarias de Petrleo; Qumicas e Txteis; Curtumes; e, Galvanoplastia. Os principais problemas causados pelos despejos urbanos e rurais nos corpos dgua so a poluio pela carga orgnica e a contaminao pelas substncias txicas oriundas de processos industriais.

11.3. PRINCIPAIS POLUENTES HDRICOS No quadro 11.1, enumeram-se os principais poluentes hdricos, associando-os s suas origens (fontes poluidoras), efeitos, indicadores e mtodos de anlise. Quadro 11.1: Principais poluentes das guas. Poluente Matria orgnica

Origem Esgotos domsticos e alguns efluentes industriais (alimentos, papel, txtil). Vazamento em tanques de estocagem, acidentes, efluentes de postos, oficinas. Esgotos domsticos e alguns efluentes industriais (argilas, carvo, porcelana,).

Efeito Reduz drasticamente o nvel de oxignio dissolvido. Por longos perodos, causa mudanas na flora e fauna aquticas. Podem ser txicas. Impede a absoro de oxignio, o nvel deste cai, inibindo a vida aqutica. txico para animais e plantas. Aumento da turbidez, diminui a penetrao de luz e a taxa fotossinttica. Partculas finas sufocam as guas, modificando o ecossistema. Causam assoreamento.

Indicador de poluio DBO5 - Demanda Bioqumica de Oxignio e DQO Demanda Qumica de Oxignio (mg O2 /l ) leos e Graxas (mg/l)

Mtodo de anlise Teste da DBO5,OD, e DQO.

leos

Tcnica do infravermelho.

Slidos (em suspenso e sedimentveis)

SS Slidos em suspenso, RS resduo sedimentvel (ml/l), turbidez (UNT).

Mtodo turbidimtrico, gravimtrico (SS) e mtodo do cone Imhoff (RS).

2a Parte Degradao e Conservao do Meio Ambiente - 57

Temperatura

gua de resfriamento industrial.

Nitratos

Uso de fertilizantes, efluentes de ETE, percolao em lixes. Uso de fertilizantes e detergentes fosfatados. Inds-tria de alimen-tos. Esgoto domstico e hospitalar. Despe-jos de inds-trias alimentcias. Despejos industriais, chuva cida, escoamento em solos cidos ou alcalinos. Agrotxicos, despejos industriais, percolaes em li-xes, chumbo das canalizaes.

Fosfatos

Elevao da temperatura da gua, reduzindo o nvel de OD, ao mesmo tempo em que aumenta a atividade qumica e biolgica. Causa crescimento excessivo de algas e plantas aquticas daninhas, contribui para a eutrofizao das guas. Txico para o homem. Eutrofizao das guas.

T - Temperatura (oC).

Termmetro de mercrio.

NO3 - Nitratos (mg N/l ).

Mtodo espectrofotomtrico.

PO4 - Fosfatos (mg P/l ).

Mtodo espectrofotomtrico.

Bactrias

cidos e lcalis

Poluio fecal. Bactrias patognicas encon-trados nos esgotos podem causar doenas no homem e nos animais. Txico para a vida aqutica. Interfere na atividade qumica e biolgica.

IC - ndice de Coliformes (nmero de coli / 100 ml).

Mtodo NMP, CPP e membrana filtrante. Mtodos colorimtrico e potenciomtrico. Espectrofotmetro de absoro atmica.

pH - Potencial hidrogeninico.

Metais

Txicos ao homem. Acumulam-se nos ossos (chumbo), no sistema nervoso (mercrio), a-tacam a medula ssea (cdmio). Biomagnificao. Reduzem a capacidade de autodepurao das guas.

Metais (mg/l).

11.4. CLASSIFICAO DA POLUIO HDRICA Em funo dos efeitos dos despejos nos corpos receptores, a poluio hdrica pode ser classificada em: qumica, trmica, bacteriana, orgnica, radioativa, etc.. Poluio bacteriana - Contato com dejetos humanos portadores de organismos patognicos, por via direta ou atravs de esgotos sanitrios. Poluio orgnica - Recebimento de grande quantidade de matria orgnica, proveniente de esgotos domsticos ou industriais;

58 - Introduo s Cincias do Ambiente para Engenharia

Poluio qumica - Presena de substncias qumicas em teores prejudiciais, provenientes de processos industriais, do uso de pesticidas e de fertilizantes nas lavouras; Poluio trmica - Elevao da temperatura da gua, ao receber despejos com temperatura elevada, provenientes de destilarias, usinas atmicas, etc.; Poluio radioativa - Recebimento de descargas ricas em radioistopos, provenientes de acidentes em usinas nucleares (gua de resfriamento de reatores).

11.5. POLUIO ORGNICA Considera-se aqui somente a poluio orgnica, ou seja, a poluio resultante do lanamento de esgotos domsticos e industriais ricos em matria orgnica. Para melhor entendimento do problema, basta considerar uma cidade como Campina Grande, com aproximadamente 350.000 habitantes. Tendo como vlida a mdia de mil gramas de fezes e urina por habitante-dia, so lanados nas fossas e redes de esgotos da cidade, 350 toneladas de resduos orgnicos diariamente, ou seja, 127.750 toneladas anualmente, isso sem considerar as indstrias. Extrapolando para uma metrpole como So Paulo, com a sua populao e o grande nmero de indstrias, pode-se dizer que se no fosse o tratamento dos esgotos, a mesma flutuaria nos seus prprios dejetos. De todas as formas de poluio, esta a que est mais presente no dia-a-dia dos brasileiros. Tal fato decorrente da carncia de Sistemas de Esgotamento Sanitrio, pois apenas 35% dos municpios brasileiros dispem de redes de esgotos (na regio Nordeste apenas 1,56% ou 11,75% da populao5). Como resultado, 10 bilhes de litros de esgoto in natura so lanados diariamente nos cursos dgua e solos do pas. Esse tipo de poluio provocado por matrias orgnicas suscetveis de degradao bacteriana, e favorecido, fundamentalmente, pela fraca solubilidade do oxignio nas guas. A matria orgnica alimenta animais, fungos e, principalmente, bactrias. Estas, quando o alimento deixa de ser fator limitante, multiplicam-se com espantosa rapidez e consomem muito oxignio. Se a gua rica em oxignio dissolvido e a matria orgnica pouco abundante, domina a degradao aerbia e formam-se gs carbnico, gua e nitratos. Mas se a gua no contm oxignio suficiente, ocorre a degradao anaerbia, com produo de gs carbnico e tambm de metano, amnia, cidos graxos, mercaptanas, fenis e aminocidos - alguns desses compostos so txicos. A existncia de um ou de outro processo depender das condies do meio, onde tem grande importncia a quantidade de esgotos lanados, o volume do corpo receptor, a rapidez de oxigenao da gua e a temperatura. Quando a quantidade de esgotos lanada for muito grande em relao ao volume do corpo receptor e sua capacidade de oxigenao, a grande proliferao de bactrias, "vorazes" pelo oxignio, acabar por consumir todo oxignio dissolvido na gua, causando a morte de toda a comunidade aqutica. Diz-se ento que houve a morte do corpo dgua, devido ao excesso de alimento que lhe foi servido. Um corpo dgua morto aquele que no contm oxignio dissolvido em suas guas e consequentemente no tem forma de vida superior.

CIMA Comisso Interministerial para a Preparao da Conferncia das Naes Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento

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2a Parte Degradao e Conservao do Meio Ambiente - 59

11.5.1. DBO E DQO Visto que a poluio orgnica acarreta grande consumo de oxignio, uma boa estimativa da poluio pode ser obtida atravs da DBO5 e da DQO. A demanda bioqumica de oxignio - DBO5 corresponde quantidade de oxignio necessria para que as bactrias possam oxidar a matria orgnica (biodegradvel). A demanda qumica de oxignio - DQO - representa a quantidade de oxignio dissolvido, cedida por via qumica, para oxidao de matria orgnica biodegradvel e no-biodegradvel. Tanto uma como outra contribuem para o fechamento de ciclos biogeoqumicos nas guas. Em guas limpas, a DBO5 fraca, da ordem de 2 a 4 mg/l. Em guas poludas, de vrias dezenas de miligramas. No esgoto domstico, chega a 300 mg/l e, nos despejos industriais, varia com o tipo de indstria, porm bem superior do esgoto domstico. A relao DQO/DBO5 d uma idia do tipo de matria orgnica que predomina na poluio. Nas guas pouco poludas, a relao DQO/DBO5 pouco elevada, da ordem de 2 a 3. Quando maior, indica a predominncia de matria no biodegradvel, muitas das quais podem ser txicas, como detergentes e pesticidas. Neste caso, a gua pode estar saturada de oxignio, contudo intensamente contaminada (lembrar que toda contaminao poluio). importante determinar tambm os slidos em suspenso e sedimentveis. Tratam-se de substncias insolveis que diminuem a transparncia da gua e dificultam a fotossntese (diminuindo a reoxigenao), perturbam a vida dos organismos bentnicos ao se depositarem lentamente sobre o fundo e promovem o assoreamento dos corpos dgua.

11.5.2. CARGA POLUIDORA A DBO5 d uma idia do grau de poluio de despejo ou do ambiente, porm, na avaliao da poluio, torna-se necessrio correlacionar esse indicador com a quantidade de despejos, pois, para uma mesma DBO5, quanto maior o volume ou a vazo de lanamento, maior o potencial poluidor do despejo. Esta correlao feita atravs da carga poluidora. A carga poluidora, ou carga de DBO, representa a quantidade de oxignio que vai ser requerida do corpo d'gua na unidade de tempo, e obtida multiplicando-se a DBO5 do esgoto considerado pela vazo de lanamento do mesmo corpo receptor. A importncia da medida da DBO5 e, consequentemente, da carga poluidora, sob o ponto de vista ecolgico, muito grande, pois atravs dela que se pode saber quanto oxignio vai ser "roubado" da gua, por determinada quantidade de um certo tipo de despejo. Por conseguinte, conhecendo-se o volume de gua do corpo receptor e, portanto, a quantidade de oxignio nele contida, pode-se saber tambm quanto oxignio resta para a respirao dos peixes. Suponha, a ttulo de exemplo6, que um rio com vazo de 10 metros cbicos por segundo, esteja recebendo os esgotos de uma comunidade com vazo de 300 litros por segundo, esgotos esses que tm uma DBO mdia de 200 miligramas por litro, tem-se uma carga poluidora de 60 gramas de DBO por segundo. Quando no poluda, a gua do rio (20oC e ao nvel do mar), concentra 9,0 miligramas de O2 por litro, o que corresponde a uma carga de oxignio inicial de 9,0mg/l x 10.000l/s = 90.000mg/s, ou 90g/s. Ora, se o rio dispe de 90g/s e o despejo lhe rouba 60g/s, sobram 90g/s - 60g/s = 30g/s, que divididas pela vazo de 10m3/s, resultar em 3mg/l de O2, a6

POLUIO: A MORTE DE NOSSOS RIOS, Samuel Murgel Branco, 1983.

60 - Introduo s Cincias do Ambiente para Engenharia

que ficar reduzido o rio em questo, concentrao essa que insuficiente para permitir a vida normal de peixes. Se em lugar de 300l/s de esgotos, a cidade passar a lanar 500l/s, o rio ficar com um saldo negativo de -1mg/l de oxignio, isto , ficar morto. claro que a concentrao de oxignio no pode ser negativa, ser nula; mas, para que o rio volte s suas caractersticas normais de saturao de oxignio, ser preciso fornecer-lhe 10mg/l de O2 e no apenas 9mg/l. Diz-se ento que o rio apresenta um "dficit de saturao de oxignio" de 10mg/l. Por outro lado, esse mesmo esgoto lanado no rio Amazonas (vazo de 300 milhes de litros por segundo), teria efeitos totalmente desprezveis.

11.5.3. EQUIVALENTE POPULACIONAL costume referir-se poluio orgnica em funo da quantidade mdia de detritos produzidos diariamente por uma pessoa. A ordem de grandeza correspondente a esta quantidade denominada de Equivalente Populacional - EP. Um EP corresponde pois carga poluidora ou carga de DBO5 produzida por uma pessoa diariamente. Nos povos civilizados, a matria poluidora produzida por uma pessoa diariamente, representa uma carga de aproximadamente 54 gramas de DBO5. Quando se trata de despejos industriais, os nmeros so outros, variando de acordo com o tipo de indstria considerado. A DBO5 das guas residurias de uma indstria pode ser dezenas ou centenas de vezes maior que a dos esgotos domsticos. Para que seja possvel comparar o potencial poluidor dos vrios tipos de despejos entre si, costuma-se dividir a carga orgnica poluidora de cada indstria por 54g/hab.dia, o que fornece um dado relativo a "quantas pessoas seriam necessrias para produzir a mesma poluio", e representa o equivalente populacional do despejo industrial considerado. Tomando como exemplo uma fbrica de celulose (Quadro 11.2), cada tonelada de celulose produzida tem um equivalente populacional de 5.000 habitantes: isto significa dizer que cada vez que a fbrica produz aquela quantidade de celulose, os despejos resultantes lanados diretamente no rio, causam uma poluio orgnica equivalente que seria produzida por uma populao de 5.000 habitantes. O equivalente populacional apresenta enorme interesse tcnico, pois permite saber, de antemo, qual o potencial poluidor de uma indstria, antes mesmo de sua instalao, baseando-se apenas na previso de sua capacidade produtora. No quadro 11.2, esto listados os Equivalentes Populacionais de vrios tipos de indstrias. Na agricultura, emprega-se ainda como unidade de referncia o Equivalente Animal - EA, que se refere quantidade total de detritos orgnicos devido a um animal de 500 kg de peso. possvel a comparao entre EP e EA atravs dos valores de DBO5. Um EA corresponde a cerca de 15 EP. importante frisar que esta comparao s se refere s substncias orgnicas passveis de decomposio microbiana, ou seja, substncias biodegradveis.

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Quadro 11.2: Equivalente populacional para vrios tipos de indstrias. Tipo de IndstriaCervejaria Curtume Matadouro Celulose Usina de lcool Granja de galinhas Laticnios Lavanderia

Quantidade produzida ou processada / dia1.000 litros de cerveja 1 tonelada de peles 1 tonelada de peso em p 1 tonelada de celulose 1 ton. de cana ou 65 litros de lcool 10 aves abatidas 1.000 litros de leite 1 tonelada de roupas

Equivalente populacional (hab.)1.500 2.500 300 5.000 400 2 200 700

Fonte: Manual de Tratamento de guas Residurias.

11.6. AUTODEPURAO DAS GUAS A gua de natureza essencialmente dinmica, quer nos aspectos fsicos (turbulncia), quer nos aspectos qumicos e biolgicos. sede de contnuas modificaes que ocorrem naturalmente, alm das transformaes que lhe so impostas pelo homem. Quanto a estas ltimas, a gua procura dinamicamente elimin-las, numa tentativa permanente de readquirir suas caractersticas anteriores. Nessa atividade incessante de recuperao, fenmeno conhecido como autodepurao, a gua poluda transforma toda a matria orgnica, putrefata e malcheirosa, em gases que evolam para a atmosfera e em sais minerais que podem ser absorvidos pelos seres vivos. O fenmeno da autodepurao inicia-se logo aps o lanamento de cargas poluidoras, e inclui todo o processo de assimilao, decantao e digesto de compostos estranhos, alm de oxigenao da gua. As principais conseqncias nefastas da poluio orgnica, como perda de oxignio, gases txicos e morte do corpo dgua, decorrem do processo. Os metais presentes nos despejos, tambm participam do processo. Podem ser absorvidos por sedimentos minerais, combinar-se com diferentes minerais formando sulfetos, carbonatos, etc. ou precipitar-se em presena de hidrxidos de ferro ou mangans. Porm, a presena de metais pesados nos despejos pode interferir no processo, devido sua ao txica sobre os microrganismos responsveis pela degradao da matria.

11.6.1. ZONAS DE AUTODEPURAO Durante o processo de autodepurao as guas passam por uma srie de etapas sucessivas, quer no espao quer no tempo. Isso permite dividir um rio poludo em zonas de autodepurao. Supondo a existncia de uma nica fonte poluidora, as transformaes no corpo dgua podem ser vistas nas figuras 11.1 e 11.2. A evoluo do teor de oxignio dissolvido funo da distncia ao local da poluio, segundo uma curva em forma de bolsa, que a resultante, por um lado, do consumo de oxignio; e por outro, da oxigenao da gua (Figura 11.1). Durante o processo, observam-se modificaes na biocenose em funo do teor de oxignio dissolvido (Figura 11.2 ), segundo fases caraterizadas por espcies particulares que podem ser utilizadas como indicadores de poluio.

62 - Introduo s Cincias do Ambiente para Engenharia

Figura 11.1: Zonas de autodepurao. (CHARBONNEAU, J. P. et al, 1979) .

Figura 11.2: Efeitos da poluio orgnica sobre o oxignio dissolvido e os organismos (CHARBONNEAU, J. P. et al, 1979).

11.6.1.1. ZONA DE DEGRADAO - ZD Inicia-se no ponto de lanamento dos despejos. A gua fica turva, cor acinzentada, h sedimentao de partculas que formam o lodo no leito do corpo dgua. A proliferao de bactrias logo se inicia com o consumo da matria orgnica como alimento e reduo da concentrao de oxignio progressivamente. Quando esta atinge 40% da concentrao inicial, tem-se a o limite da 1a zona. No h odor ativo, uma vez que a presena do oxignio no permite a decomposio anaerbia. Esta apenas ocorre no interior da massa de lodo que ocupa o leito do rio, dando origem a bolhas de gs.

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11.6.1.2. ZONA DE DECOMPOSIO ATIVA - ZDA Inicia-se quando o oxignio atinge valores inferiores a 40% da concentrao inicial. Ocorre em guas que recebem grandes cargas poluidoras. Apresenta cor cinza-escura, quase negra, com grandes bancos de lodo no fundo, em ativa decomposio anaerbia, desprendendo gases malcheirosos, tais como amnia, gs sulfdrico e mercaptanas que caracterizam o ambiente sptico. Nessas condies, o oxignio dissolvido pode zerar ou ficar negativo, na parte mdia dessa zona. Neste ponto, a biota aerbios substituda por outra anaerbios. O ambiente torna-se ftido e escuro, a superfcie da gua tem aspecto oleoso e denso. O oxignio passa a ser reposto, seja a partir do ar atmosfrico, seja a partir da fotossntese. A populao de bactrias comea a decrescer, seja por falta do alimento, seja devido a predao por protozorios. O meio comea a tornarse claro, mas ainda imprprio vida de peixes, dada a alta concentrao de amnia. Quando o oxignio eleva-se a 40% da concentrao inicial, termina a 2a zona. 11.6.1.3. ZONA DE RECUPERAO - ZR Inicia-se com 40% de oxignio inicial e termina com a gua saturada de oxignio. Progressivamente mais clara e lmpida, a gua permite a proliferao de algas que reoxigenam o meio. A amnia oxidada a nitritos e nitratos que, juntamente com os fosfatos, fertilizam o meio, favorecendo a proliferao de algas. Estas conferem colorao esverdeada intensa e, por sua vez, servem de alimento para organismos como pequenos crustceos, larvas de insetos, vermes, moluscos, etc., os quais alimentam peixes que comeam a aparecer nesta zona, diversificando cada vez mais a biocenose. 11.6.1.4. ZONA DE GUAS LIMPAS - ZAL Apesar desta denominao, a gua apresenta caractersticas totalmente diferentes daquelas que apresentava antes da poluio. A diferena fundamental que a gua agora encontra-se "eutrfica" A gua est longe de ser limpa pois a grande quantidade de algas torna-a intensamente verde, s vezes espessa como uma sopa. A populao de seres vivos agora muito maior que a existente antes, inclusive de peixes. A gua foi salva, recuperou-se, melhorou a sua capacidade de produzir alimento protico, mas, por outro lado, piorou no que diz respeito gua potvel. Alm disso ficou com pssimo aspecto esttico e com grande assoreamento nas margens, com invaso de plantas aquticas indesejveis.

11.7. EUTROFICAO Denomina-se eutroficao7 o processo resultante da fertilizao das guas por despejos orgnicos domsticos ou industriais, despejos de resduos da agricultura, poluio do ar ou por afogamento da vegetao em represas. O processo tambm pode ter origem natural, desencadeado pelo escoamento das guas de chuva nos solos, que arrasta nutrientes para os corpos d'gua, dando origem eutrofizao. Seja eutrofizao ou eutroficao, o processo caracteriza-se pelo envelhecimento precoce de um corpo d'gua, devido grande quantidade de nutrientes.

Segundo alguns autores o termo eutroficao deve substituir o termo eutrofizao, quando se tratar de processo desencadeado pelo homem.

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64 - Introduo s Cincias do Ambiente para Engenharia

O processo ocorre da seguinte forma: nas guas fertilizadas, nutrientes como nitrognio e fsforo deixam de ser fatores limitantes para organismos produtores, o que favorece a proliferao de algas. O aumento de algas e, consequentemente, de oxignio, leva tambm a um aumento na proliferao de pequenos animais que as utilizam como alimento, e tambm de peixes que se nutrem desses animais. O mecanismo pode ser encarado como uma reao em cadeia, de causas e efeitos caractersticos, que tm como resultado a quebra do equilbrio ecolgico, pois passa a haver mais produo de matria orgnica do que o sistema capaz de assimilar. O aumento na produo primria, tem como conseqncia um aumento na quantidade de substncias orgnicas no meio, cuja decomposio por microrganismos consome oxignio. Por outro lado, noite, cessada a atividade fotossintetizante, as algas tambm passam a consumir parte do oxignio produzido durante o dia. Com a queda do oxignio dissolvido na gua, surgem outros gases da atividade de bactrias anaerbias, entre os quais, o gs sulfdrico, a amnia e o metano. Estes, extremamente txicos para a maioria dos organismos aquticos, especialmente para os peixes, que morrem, aumentando a carga de matria orgnica no meio. O aumento da concentrao de algas acompanhado de alteraes qualitativas, com surgimento de novas espcies e desaparecimento de outras. Nas guas doces eutrofizadas, nos meses mais quentes, observa-se altas densidades de algas, sobretudo algas azuis (Cianofceas), responsveis pela excreo de altas quantidades de substncias txicas e malcheirosas. O intenso crescimento de algas dificulta tambm a penetrao de luz na gua e provoca a morte de plantas aquticas jovens enraizadas no sedimento, justamente aquelas que proporcionam local adequado desova dos peixes e proliferao de organismos que lhes servem de alimento. Nas guas salgadas, a eutroficao favorece s mars vermelhas, fenmeno resultante da proliferao de algas unicelulares, muito txicas, do gnero Gymnodinium. No estgio final, o ecossistema aqutico caracteriza-se pela pouca profundidade, altos dficits de oxignio, organismos mortos flutuando na superfcie e grande quantidade de colches de algas deriva. A presena dessas caractersticas, indica que o ecossistema est agonizante e s poder ser salvo custa de investimentos elevados e uso de tecnologia moderna. Em nosso pas, h exemplos claros desse processo, como no Lago Parano - Braslia, Represa Billings - So Paulo, Lagoa da Pampulha - Belo Horizonte e, num processo bem encaminhado, o Aude Velho - Campina Grande. As principais tcnicas utilizadas para controle e correo dos efeitos da eutroficao, envolvem os seguintes processos: diminuio da entrada de agentes eutrofizantes; renovao do hipolmnio; remoo peridica das macrfitas aquticas; remoo do sedimento do fundo; diminuio do tempo de residncia; isolamento qumico do sedimento; e controle biolgico. A conteno do processo uma tarefa das mais difceis, que exige tcnicas especializadas e apoio poltico-social dos mais importantes. Da tecnologia saem as medidas para o seu controle e do apoio poltico as leis que viabilizam essas medidas.

11.8. MEDIDAS DE CONTROLE DA POLUIO HDRICA Algumas medidas podem ser tomadas com vistas a controlar a poluio hdrica. No primeiro grupo esto as medidas corretivas que visam favorecer, ou mesmo elevar, a capacidade de auto-

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depurao dos corpos de gua: Regularizao da Vazo do Rio, Aumento da Turbulncia e Adio de uma Fonte Qumica Suplementar de Oxignio. No segundo grupo esto aquelas medidas destinadas a prevenir, ou mesmo evitar, a poluio dos corpos dgua: Tratamento dos Despejos, Levantamento Sanitrio e Aplicao de uma Legislao Eficaz.

11.8.1. REGULARIZAO DA VAZO DO RIO Esta aplicvel quando o corpo dgua sofre grandes variaes de vazo durante o ano. O represamento das guas de chuva permite a regularizao da vazo do rio mediante a utilizao de comportas na barragem, aumentando assim a sua capacidade de autodepurao. Entretanto, a construo de represas deve restringir-se aos casos absolutamente indispensveis, pois ela implica sempre em uma alterao dos sistemas ecolgicos, provocando desequilbrios: alterao de fauna e flora, mudanas de clima e outros impactos ambientais que devero ser cuidadosamente avaliados.

11.8.2. AUMENTO DA TURBULNCIA Em casos especiais, pode-se aumentar a capacidade de recuperao da gua, elevando-se a turbulncia. guas agitadas, como em rios que possuem corredeiras, tm maior capacidade de absorver oxignio atmosfrico do que as guas tranqilas. possvel aumentar a turbulncia das guas atravs de artifcios que provocam a sua agitao e, consequentemente, rpida oxigenao do meio. Dentre os artifcios empregados, citam-se os aeradores, a construo de corredeiras artificiais e os escoves rotativos.

11.8.3. ADIO DE UMA FONTE QUMICA SUPLEMENTAR Em casos extremos de produo repentina de fortes odores nocivos, por causa de sbita passagem s condies spticas (anaerbias), tem-se recorrido adio de nitratos ao meio, como fonte qumica suplementar de oxignio para a atividade de bactrias aerbia facultativas. Tal soluo paliativa tem porm o grave inconveniente de acrescentar nitrognio gua, o que acelera o processo de eutrofizao.

11.8.4. DIAGNSTICO AMBIENTAL Este, consiste num levantamento sanitrio-ecolgico das bacias hidrogrficas, que abrange tanto a ecologia aqutica, como tambm o uso da terra e suas transformaes pelo homem. O mesmo tem como objetivo fundamental prever as conseqncias futuras que decorreriam de uma expanso no planejada das atividades da regio. Trata-se pois de um levantamento das condies atuais a fim de prever as condies futuras. E assim, as tendncias demogrficas, as expanses industriais e agrrias, devem ser estudadas, alm da prpria gua e os seus usos, dos solos, da fauna e da flora, com fins de elaborar, conscientemente, um plano de manejo das bacias, de modo a preservar os corpos dgua.

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11.8.5. APLICAO DE UMA LEGISLAO EFICAZ Uma legislao eficaz aquela cuja importncia entendida por todos e seguida, no pelo fato de ser punitiva, mas pelo seu carter disciplinador do uso dos recursos naturais. A gua um recurso aparentemente abundante, mas que tem distribuio bastante irregular no planeta. O uso sem matria disciplinadora pode levar a srios conflitos no futuro (j presentes em algumas regies), uma vez que a poluio no tem fronteiras. Prevenir a poluio das guas atravs de uma legislao tem sido medida de controle adotada por muitos pases. No Brasil, a Resoluo CONAMA no 020/86 e o Cdigo das guas, fazem parte da legislao disciplinadora dos usos das guas, que s precisa de maior divulgao dentro de um programa de educao ambiental que motive a populao, para que possa tornar-se eficaz. A criao de uma conscincia pblica e industrial da importncia vital da conservao do meio ambiente, seria mais eficaz, sem dvida, do que a aplicao pura e simples de sanes penais aos infratores.

11.8.6. TRATAMENTO DOS DESPEJOS O tratamento dos despejos visa reduzir ou eliminar a carga poluidora, antes do seu lanamento nas guas (medida preventiva) ou aps o lanamento, para recuperao do corpo dgua (medida curativa). A situao ideal seria a eliminao de todos os poluentes, porm este objetivo parece inatingvel, tanto do ponto de vista econmico como tecnolgico. O tratamento consiste na combinao de operaes unitrias (gradeamento, troca de gs, sedimentao, flotao, coagulao, precipitao qumica, filtrao, desinfeco e oxidao biolgica) para obteno de um efluente com caractersticas aceitveis, para devolv-lo aos corpos dgua, conforme a Resoluo CONAMA 020/86. Nas operaes unitrias so utilizados processos fsicos, qumicos e biolgicos que, combinados num sistema de tratamento, resultam na eficincia desejada. Com relao eficincia das instalaes de tratamento na reduo dos slidos em suspenso e da demanda bioqumica de oxignio, pode-se classificar o tratamento dos despejos da seguinte forma: tratamento primrio: com predominncia de processos fsicos, para remoo de slidos grosseiros, gorduras e areia, atravs de decantador, tanque de flotao, separador de leos, caixa de areia, etc, com 10 a 50% de eficincia; tratamento secundrio: h predominncia de processos biolgicos para remoo de material orgnico biodegradvel, atravs do uso de lagoa de estabilizao, lodo ativado, filtro biolgico, etc, com 50 a 95% de eficincia; tratamento tercirio: com predominncia de processos qumicos para remoo de nutrientes, organismos infecciosos, inorgnicos e orgnicos complexos, por meio de precipitao qumica, desinfeco, dentre outros processos. A escolha por um ou outro, ou pela combinao de processos, depende dos recursos disponveis e, mais precisamente, da eficincia de remoo desejada ou exigida para lanamento de efluentes nos corpos de gua. Nas Figuras 11.3 e 11.4, esto ilustrados dois sistemas de tratamento de despejos.

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Figura 11.3: Sistema de Lagoas de Estabilizao. (Revista Bio, no 1, 1994)

Figura 11.4: Sistema de Disposio no Solo. (Revista Bio, no 1, 1994)

11.9. EXERCCIO DE FIXAO 11 1. Enumere as causas da poluio hdrica. 2. Qual a sua cidade? Enumere os principais usos das guas na mesma, priorizando-os numa escala de 1 a 5. 3. Liste trs fontes de poluio hdrica com os respectivos poluentes. 4. Enumere as principais conseqncias dos poluentes listados na questo anterior. 5. Associe indicadores de poluio aos poluentes listados na questo 3. 6. Em um corpo dgua estudado, obteve-se os seguintes resultados: DQO/DBO5 = 4,5 e saturao de oxignio. Como voc classificaria essa poluio? 7. Qual a carga poluidora de uma indstria cujo equivalente populacional 100 mil habitantes? 8. O rio Tiet, ao atravessar a cidade de So Paulo, recebe uma carga poluidora de aproximadamente 50 ton./dia. No perodo de inverno, a vazo do rio pode chegar a 60 m3/s. a) Qual o equivalente populacional dos despejos lanados no rio? b) Qual a carga de oxignio final? (admitir ODinicial = 7,5 mg/l) c) Qual o seu diagnstico para o Tiet? (admitir classe 4)

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9. Conceitue autodepurao e comente sobre as suas zonas. 10. O que acontece com a biocenose do corpo dgua durante o processo de autodepurao? 11. Explique o fenmeno das mars vermelhas. 12. Como melhorar a capacidade de autodepurao dos corpos dgua?

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12. POLUIO DO SOLOsolo a camada superficial da litosfera, formada por rocha finamente decomposta, restos vegetais e animais, e seres vivos (bactrias, fungos, algas, protozorios, vermes e insetos), constituindo um verdadeiro ecossistema. Num simplificado perfil de solo (Figura 12.1) podemos identificar, de baixo para cima, as seguintes camadas: rocha me- rocha que deu origem ao solo -, subsolo - rocha desagregada ou regolito -, e o solo propriamente dito coberto por uma camada de hmus de 15 a 30 centmetros. Nesta, a vida to intensa que se assemelha a uma indstria de reciclagem em funcionamento contnuo, garantindo a perenidade dos ciclos biogeoqumicos e, consequentemente, a fertilidade dos solos. Estes, verdadeiros substratos da vida humana, animal e vegetal, funcionam como reservatrios de nutrientes e gua, e ainda absorvem e oxidam substncias indesejveis.Solo Rocha desagregada (subsolo) Rocha me

O

Figura 12.1: Perfil de solo.

No processo de formao dos solos, quatro fatores so particularmente importantes: o clima - principalmente a temperatura e a precipitao que influenciam na desagregao de rocha e formao do hmus; a geologia - a rocha me pode contribuir para a textura e composio qumica do solo, podendo inclusive afetar a fertilidade; o tempo - os solos desenvolvem-se ao longo do tempo, num processo dinmico sob determinadas condies ambientais. Em algumas regies do mundo, estas condies persistem por longos perodos, noutras ocorrem mudanas rpidas; a vegetao - a circulao de nutrientes grandemente influenciada pelas razes das plantas. A vegetao densa protege o solo do efeito da chuva forte e tambm reduz as flutuaes de temperatura no solo. Sob o ponto de vista ecolgico, um solo caracteriza-se pela: textura, porosidade, composio qumica, pH, teor de umidade e composio biolgica. Em geral, os solos apresentam a seguinte composio: 45% de elementos minerais (areia e argila), 25% de ar, 25% de gua, 5% de matria orgnica e mirades de pequenos organismos. A maneira como os elementos minerais e a matria orgnica se estruturam contribui para definir o teor de umidade, aerao e fertilidade do solo.

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Como substrato da vida, o solo vem ao longo da histria da civilizao sofrendo as conseqncias das atividades humanas, que alteram as suas caractersticas causando danos sade do homem e ao seu patrimnio, gerando o fenmeno da poluio do solo. Este pode apresentar-se atravs: do desmatamento que destri a cobertura vegetal protetora; da utilizao de queimadas para limpeza; da minerao de recursos no renovveis; da superlotao dos pastos com rebanhos; do cultivo de terras, exaustivamente, com monoculturas; do uso intensivo de agrotxicos no controle de pragas; do uso abusivo de fertilizantes; de projetos de irrigao mal orientados, provocando a eroso, a lixiviao e a laterizao; e, disposio inadequada do lixo.

12.1. POLUENTES DO SOLO No quadro 12.1, esto enumerados os principais poluentes do solo, com sua origem, efeitos e mtodos de anlise. Quadro 12.1: Principais poluentes dos solos Poluentes Acidez

Origem Alguns solos so naturalmente cidos, outros so alterados pela chuva cida ou outra forma de poluio (despejos industriais). Contaminao por esgoto humano ou animal. Uso de adubos minerais, lodo de esgoto, esterco de pocilgas e estbulos.

Efeitos Aumenta a solubilidade de metais prejudiciais ao homem. Inviabiliza a vida no solo para muitos animais e vegetais.

Mtodo de anlise Mtodo de igualao de cores ou do pH-metro.

Microrganismos Nitratos e fosfatos

Pode conter bactrias patognicas ao homem e animais. Txicos (nitritos) e cancergenos (nitrosamidas) para o homem. Vegetais florescem menos, produzindo menos frutos e sementes. Alteram o ciclo do nitrognio. Nitratos e fosfatos eutrofizam as guas. Txicos para o homem. Acumulam-se nos ossos (chumbo). Atacam o sistema nervoso (mercrio). Interferem no processo de fotossntese (zinco). Participam do processo de biomagnificao.

Mtodo da contagem de colnias. Mtodo espectrofotomtrico.

Metais

Alguns esto normalmente presentes nos solos (alumnio, cdmio). Outros provm de lodo de esgoto e alguns resduos industriais. Usado em pesticidas (mercrio), em tintas (cdmio), na gasolina (chumbo).

Espectrofotmetro de Absoro Atmica.

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Sais (Salino negro) Gases de aterros

Evaporao da gua de irrigao. Extruso de gua do mar. Locais de disposio de lixo (aterros, lixes).

Depsitos salinos so txicos para muitas plantas. O metano altamente explosivo e o dixido de carbono asfixiante; no solo podem restringir o crescimento de plantas.

Condutivmetro. Monitor de gs de aterro.

12.2. PRINCIPAIS FONTES POLUIDORAS E SUAS CONSEQUNCIAS

12.2.1. DESMATAMENTO O desmatamento uma prtica comum de eliminao da cobertura vegetal do solo, pela destruio de florestas, matas e campos nativos, com finalidades diversas, tais como: explorao comercial da madeira; abertura de novas pastagens e reas agrcolas, em projetos agropecurios; explorao de recursos minerais e especulao imobiliria. O desmatamento das florestas tem influncia sobre o clima, gerando um ciclo vicioso. A chuva direta compacta o solo. Muita gua corre e pouca se infiltra. Esta, causa lixiviao do solo, favorecida pela falta de razes que capturem os nutrientes arrastados. A gua que escoa superficialmente provoca eroso. Os rios se enchem e h inundao. Depois de uma ou duas semanas de sol h seca. A gua no se infiltrou, no chegou at o nvel do lenol fretico, no pode alimentar fontes e vertentes. Os poos, rios e fontes secam, e os solos esto secos porque a chuva somente umedeceu a superfcie. Com a seca, instala-se uma vegetao pobre. Quanto mais pobre a vegetao, mais prolongadas as secas e mais pavorosas as enchentes. O clima piora medida que desaparecem as florestas e o solo se compacta. Por outro lado, h destruio dos hbitats. Animais sem alimento e abrigo, migram ou morrem. As poucas espcies que se adaptam nova paisagem, muitas vezes transformam-se em pragas. Nas regies semi-ridas, como em boa parte do nordeste brasileiro, a retirada da cobertura vegetal nativa torna-se muito mais agravante, pois a combinao solo nu, clima e uso inapropriado da terra pela populao, resulta na desertificao. Em resumo, o desmatamento tem como conseqncias: a disseminao de pragas nas lavouras; alteraes do clima na regio, pela modificao do regime de chuvas, que se tornam menos freqentes e muito mais violentas; contribui para a seca de corpos dgua (poos, rios, fontes, etc.); favorece aos fenmenos de lixiviao, eroso e desertificao.

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12.2.2. FERTILIZAO A fertilizao dos solos consiste no uso de adubos, geralmente minerais, substituindo-se assim os elementos retirados pelas colheitas e levados para longe. A agricultura moderna utiliza doses cada vez maiores de adubos sintticos em troca dos adubos tradicionais, como o esterco. A conseqncia a reduo no teor de hmus e a degradao da estrutura do solo. Quando utilizados em excesso, ocorre verdadeiro desperdcio de nitratos: alguns so arrastados pelas chuvas e eutrofizam as guas; outros acumulam-se em vegetais, como o espinafre, que no intestino humano transformado em nitritos txicos e em nitrosamidas cancergenas. O excesso de adubos no solo perturba a fisiologia dos vegetais, que acabam florescendo mal e produzindo menos frutos e menos sementes. O excesso de fertilizantes perturba o ciclo do nitrognio na biosfera: o nitrognio atmosfrico, quando transformado em nitratos pela indstria e lanado no solo, em grande quantidade, rompe o equilbrio natural entre fixao e desnitrificao, em benefcio da fixao. Mesmo a adubao natural com o uso de estercos, principalmente o de pocilgas, tem gerado poluio. Os estercos so ricos em nitratos, fosfatos, potssio, clcio e magnsio, e, ainda, em cobre e zinco acrescentados rao alimentar. Em virtude desta riqueza no podem ser lanados ao solo em grande quantidade, pois as plantas no podem absorver tudo o que recebem e o solo acaba poludo.

12.2.3. MONOCULTURA Entende-se por monocultura o cultivo extensivo de um nico tipo de vegetal em uma dada rea. Tal prtica incompatvel com a noo de ecossistema, pois trata-se de um sistema instvel, onde um nico vegetal nutre poucos animais, reduzindo a competio inter-especfica, permitindo o surgimento de espcies oportunistas de plantas, animais e insetos, que se transformam em pragas. Por outro lado, a simplificao dos ecossistemas pela monocultura deixa o solo debilitado, isto porque explora a terra sempre da mesma forma e no permite que os ciclos de materiais se completem. O restabelecimento do equilbrio biolgico dos solos debilitados ou destrudos pela monocultura, tem sido feito pelo mtodo da rotao de culturas adequadas, uma vez que, a cada nova cultura, as plantas exploram o solo de maneira diferente e tambm o enriquecem com diferentes substncias orgnicas, possibilitando uma microvida mais diversificada, pois cada plantio agrcola no somente composto de plantas diferentes mas sim de ecossistemas diferentes.

12.2.4. IRRIGAO A irrigao um tipo de prtica comum nas zonas ridas e semi-ridas, onde necessrio suprir a falta de gua de chuva. Uma irrigao conduzida de forma incorreta tem como resultado a poluio do solo por sais, a salinizao. A salinizao resulta de dois fenmenos que muitas vezes agem simultaneamente: (a) a gua de irrigao no penetra em profundidade nos solos pouco permeveis, a maior parte da gua evapora e os sais nela contidos depositam-se nas camadas superficiais; (b) a irrigao no acompanhada de uma drenagem eficaz, provoca a subida do lenol fretico, que leva superfcie cloretos provenientes das camadas profundas. Como conseqncia,

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h a formao do salino negro, associao de carbonato de sdio, sulfato de sdio e cloreto de clcio, tornando o solo imprprio para a vida vegetal.

12.2.5. MINERAO A minerao consiste na explorao da litosfera para obteno de minrios teis s atividades humanas. As maneiras de minerar subdividem-se em: cata (garimpo), cava (pedreira), minas de cu aberto, minas subterrneas e sondas de perfurao (poos de sondagem). Todas geram degradao ambiental, porm destacam-se a seguir os principais aspectos negativos de duas delas. O garimpo ou cata consiste na retirada de minrios que se encontram na superfcie da Terra, concentrados nos sedimentos ainda inconsolidados e nas rochas sedimentares, tais como ouro, diamante e cassiterita. A cata, principalmente a mecanizada, tem como conseqncia: alterao do ecossistema, pela remoo de imensas reas sedimentares; assoreamento de corpos dgua; contaminao do ambiente com produtos txicos, tais como mercrio e cianeto, usados na separao e purificao do ouro; subemprego e degradao social das comunidades envolvidas; destruio das reas indgenas; A minerao em pedreiras ou cavas consiste na retirada de minrios localizados imediatamente abaixo do solo, tais como barro, areia, saibro, brita e bauxita, trazendo como conseqncias: buracos e depresses de uso duvidoso (em rea urbana tornam-se depsitos de lixo); degradao de ecossistemas costeiros, causando eroso e at o desaparecimento de vastas reas; remoo de grandes volumes de solo, para obteno do mineral (bauxita), com grandes prejuzos para o ambiente;

12.2.6. QUEIMADA A queimada uma tcnica comum utilizada para a limpeza de pastos e campos. A vantagem de promover a limpeza rpida do terreno e o enriquecimento do solo com as cinzas, tem perpetuado essa prtica em vrias regies do mundo. Embora seja um mtodo barato a curto prazo, muito caro a longo prazo, pois promove a decadncia do solo pela perda de minerais, volatilizados durante a queimada ou lixiviados pelas guas de chuva ou de irrigao. Porm, o uso controlado do fogo pode trazer vantagens, como no caso de certas regies, onde as queimadas so usadas na formao de pastagens, eliminando alguns arbustos nocivos ao gado e permitindo o desenvolvimento de plantas herbceas que, alm de boas pastagens, protegem melhor o solo contra eroso. A queimada controlada raramente malfica, por no roubar do solo sua cobertura morta, mas somente eliminar o excesso de vegetao. Entretanto, quando feita de forma descontrolada, torna-se malfica por: eliminar, pelo calor excessivo, os microrganismos presentes no solo, os quais so responsveis por sua fertilidade;

74 - Introduo s Cincias do Ambiente para Engenharia

destruir, pelo calor, as sementes, caules e razes de plantas que voltariam a se desenvolver, reconstituindo a cobertura vegetal original; promover a volatilizao de substncias coloidais responsveis pela textura granular e bem arejada do solo, resultando no seu adensamento; promover a volatilizao de substncias nutritivas, causando o empobrecimento do solo; eliminar a cobertura vegetal, expondo o solo ao impacto das chuvas, favorecendo aos fenmenos de eroso e lixiviao; criar uma vegetao pastoril, ou de invasoras, prprias do fogo. A queimada controlada, feita no perodo certo (incio da estao seca), ou sua substituio por tcnicas como o Rolo-faca ou outras tcnicas que conservam os solos, tem sido vantajosa. Estas tcnicas so mais caras que o fogo, porm garantem a continuidade de produo, tornando-se, a longo prazo, muito mais baratas.

12.2.7. AGROTXICOS Os agrotxicos, defensivos agrcolas ou pesticidas so produtos qumicos, naturais ou sintticos, utilizados pelo homem com a finalidade de eliminar pragas animais ou vegetais, causadores de considerveis estragos nas culturas e nas florestas homogneas. Alm do seu emprego na agricultura, encontra aplicao em campanhas de sade pblica, residncias, hotis, bares, restaurantes, escritrios, etc e na proteo de alimentos. O nmero de pesticidas atualmente existentes no mercado deve situar-se entre 10.000 e 20.000 preparados. Em funo do agente que combatem, os agrotxicos podem ser divididos em: inseticidas - combatem os insetos; herbicidas - ervas daninhas; fungicidas - fungos; formicidas - formigas; acaricidas - caros (carrapato); bactericidas - bactrias; nematicidas - nematides (vermes); raticidas - ratos e rodenticidas - outros roedores. Trs caractersticas so importantes nos agrotxicos: a toxidez, a seletividade e a persistncia. A toxidez diz respeito sua capacidade de eliminar pragas. A seletividade sua capacidade de eliminar apenas determinada espcie de praga. A persistncia sua capacidade de permanecer ativo no ambiente. Os agrotxicos podem ser classificados por categoria qumica em: organoclorados, fosforados, carbamatos, qumicos naturais, mercuriais e arseniais. O poder de intoxicao dos agrotxicos comumente expresso em termos da Dose Letal. A Dose Letal ou DL 50 exprime a dose que provoca a morte de 50% das cobaias expostas ao produto. Assim, os agrotxicos so classificados em diferentes classes toxicolgicas e identificados por faixas coloridas com um aviso expresso sobre elas - cuidado veneno ou altamente txico ou muito perigoso, etc. 12.2.7.1. EFEITOS TXICOS Os efeitos txicos dos defensivos agrcolas variam de acordo com a sua categoria qumica. No homem, a penetrao pode ser por via dermal, oral ou respiratria, podem provocar sudorese, viso turva, intensa secreo nasal, dor de cabea, tonturas, vmitos, fortes clicas abdominais, diarrias, confuso mental, febre, perda de peso, debilitao geral, angstias, dificuldades respiratrias, problemas cardacos, choque e morte.

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Dentre os qumicos naturais, destacam-se os piretrides (derivado da flor do Crisntemo) que tm elevada toxicidade aguda para mamferos que os absorvem por todas as vias. Tm baixa persistncia e so os inseticidas mais usados nas residncias na forma de sprays ou em aparelhos ligados tomada eltrica. Exemplos: Aletrina, Permetrina, Cismetrina e Bioresmetrina. Os organoclorados tm toxicidade crnica e so absorvidos por via oral, respiratria e drmica, e sendo lipossolveis, so persistentes e depositam-se na gordura animal, inclusive humana, sendo consequentemente cumulativos. Sua ao residual pode determinar o aparecimento de tumores malignos. Exemplos: BHC, DDT, DDD, Aldrin, Endrin e Lindane. Os fosforados, embora sejam eficientes para matar insetos, tambm so venenosos para aves e mamferos, incluindo-se o homem. So absorvidos pelas vias drmica, digestiva e respiratria. Esses inseticidas so txicos agudos, mas de vida breve. Exemplos: Parathion, Malathion, TEPP, Diclorvos e Endothion. Considerados menos txicos que os fosforados e menos persistentes que os organoclorados, os carbamatos so freqentemente usados em residncias no combate a traas, baratas e formigas. So absorvidos pelas trs vias, mas rapidamente metabolizados (2 a 3 dias) e elimidados pelas fezes e urina. Exemplos: Baygon, Carbaril (Sevin), Mobam, Propoxur, Aldicarb, Metomil e Carbofuram. 12.2.7.2. CONSEQUNCIAS A ao nefasta dos agrotxicos pode ser resumida nos seguintes tpicos: destroem a microflora e microfauna dos solos; acumulam-se nos ecossistemas, podendo perdurar por vrios anos; armazenam-se nos alimentos e, em certas quantidades, podem produzir efeitos danosos sade; provocam o aparecimento de espcies resistentes que se tornam mais difceis de serem eliminadas; formam resduos txicos que, em certas doses, provocam a mortandade de peixes e outros animais aquticos quando lanados em corpos dgua; contaminam os alimentos, atravs de resduos remanescentes no solo (originrios de culturas anteriores e absorvidos pelas novas culturas) ou atravs de doses excessivas; interferem no tratamento das guas nas estaes; causam distrbios a curto e longo prazo sade humana; poluem indistintamente a gua, o ar e o solo. O uso dos agrotxicos tem inmeros benefcios como: aumento das colheitas; aumento da produo de leite e de carne; diminuio das perdas de alimentos em armazns; diminuio da mo-deobra nas atividades agrcolas; erradicao de epidemias perigosas; melhor higiene pessoal; desinfeco de instalaes e equipamentos. Tais usos justificam a sua aplicao, desde que seja observada a legislao oficial sobre o assunto (Lei Federal no 7.602/89). 12.2.7.3. RECOMENDAES PARA O USO No sentido de evitar problemas ambientais decorrentes do uso errneo dos agrotxicos, recomenda-se:

76 - Introduo s Cincias do Ambiente para Engenharia

aqueles altamente txicos, s devem ser utilizados por rgos especializados, sob controle de autoridades sanitrias competentes; nos domiclios, mesmo os compostos conhecidos como caseiros, devem ser aplicados com o mximo de cuidados, para no contaminar os alimentos ou causar danos aos animais e s pessoas; na agricultura, a utilizao dos pesticidas deve obedecer a um planejamento, no qual sejam observados: proteo dos recursos hdricos; uso de defensivos convenientes para cada problema; localizao dos depsitos longe das residncias; no lavar os vasilhames de aplicao nos cursos d'gua; evitar a queima ou enterramento dos materiais imprestveis; adotar medidas de proteo dos aplicadores; sempre que seja tecnicamente possvel, substituir os pesticidas, total ou parcialmente, por outros mtodos como: Controle Biolgico, Luta Integrada, Esterilizao, Manipulao Gentica, etc..

12.2.8. LIXO todo material resultante das atividades humanas, sem valor suficiente para ser conservado pelos seus geradores, e que no pode fluir diretamente para a gua, o ar ou o solo. A objeo do lanamento do lixo no ambiente d-se por quatro razes principais: risco sade pblica - o lixo abriga microrganismos infecciosos e vetores de doenas, polui o ar, a gua e o solo, representando srios riscos sade e segurana da populao; objees estticas - o acmulo do lixo causa danos paisagem, como o caso do lixo abandonado nas ruas, terrenos baldios, estradas ou mesmo depositados a "cu aberto" em grandes reas. O vento e a chuva podem dispersar parte destes materiais, causando problemas em reas distantes; ocupao de espao - o lixo, onde quer que seja lanado, ocupa espao. Quando chega rea destinada disposio final, o valor das terras torna-se muito baixo, pois a digesto do lixo com gerao de gs, pode prejudicar a utilizao da terra por muitos anos, mesmo aps o abandono da rea; degradao dos recursos naturais - o manejo inadequado do lixo causa poluio das guas pelo chorume que altera a sua qualidade e os slidos que entopem corpos dgua; poluio do solo - pela alterao da sua composio qumica e presena de material txico; e poluio do ar - pelos gases txicos e mal cheirosos, com conseqncias diretas e indiretas sobre a fauna e flora locais, e sobre o prprio homem. O lixo tem sua quantidade e qualidade determinadas pelos padres culturais e econmicos da sociedade, e pode ser classificado de vrias formas: por sua origem: rural e urbano; por sua composio qumica: orgnico e inorgnico; pelos riscos potenciais ao meio ambiente: txico e no txico; pela sua procedncia: domiciliar (residncias), comercial (escritrios, lanchonetes, lojas, etc.), industrial (indstrias em geral), pblico (feiras, mercados, poda, varrio, etc.), hospitalar (clnicas, postos de sade, hospitais, etc.), radioativo (usinas nucleares).

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O lixo domiciliar tem composio muito varivel. Numa mesma regio, pode variar entre cidades, bairros, ruas e at mesmo entre casas. Depende das caractersticas do clima, do padro de vida e dos hbitos da populao. constitudo basicamente de: papel, plstico, vidro, metal, matria orgnica putrescvel e outros materiais (Quadro 12.2). Muitos desses resduos, por serem txicos, so potencialmente perigosos (Quadro 12.3).

Quadro 12.2: Composio percentual mdia do lixo domiciliar. ComponentesPapel Metal Vidro Plstico Outros*

B. Horizonte16,77 3,22 2,07 1,90 76,04

S. Paulo14,43 3,24 1,10 12,08 69,15

Fortaleza22,59 7,34 3,32 8,20 58,55

Salvador19,00 4,00 4,00 11,00 62,00

* Matria orgnica em boa parte.

Fonte: IPT/CEMPRE (1995).

Quadro 12.3: Lixo domiciliar potencialmente perigoso. Tipo Material de pintura Produtos para jardinagem e animais Produtos para motores Outros itens

Produtos tintas, solventes, pigmentos e vernizes. inseticidas, repelentes, herbicidas. leos lubrificantes, fludos de freio e transmisso, baterias. pilhas, frascos de aerossis em geral, lmpadas fluorescentes.Fonte: IPT/CEMPRE (1995).

Segundo o IBGE (1980), cada morador urbano no pas produz, em mdia, 220 kg de lixo domiciliar por ano. Se for acrescentado o lixo das indstrias, do comrcio e dos hospitais, a mdia sobe para 500 kg/pessoa e por ano. O problema a destinao desse lixo, pois o que recolhido representa muito pouco em relao ao que no : a cada 100 kg gerados 63 kg so jogados em crregos e rios, 34 kg so atirados em terrenos baldios e somente 3 kg so recolhidos pelo servio de limpeza pblica. Alm disso, 76% do lixo coletado tem destino inadequado (IBGE, 1980).

12.2.8.1. SOLUES PARA O PROBLEMA DO LIXO A responsabilidade pelo gerenciamento do lixo do poder pblico (Prefeituras), porm, no caso dos resduos industriais e hospitalares, a responsabilidade do gerador. O gerenciamento do lixo abrange desde o acondicionamento at o seu destino final, que deve ser feito de tal maneira que no cause degradao ambiental.

ACONDICIONAMENTO

COLETA

TRANSPORTE

TRATAMENTO E/OU DISPOSIO FINAL

78 - Introduo s Cincias do Ambiente para Engenharia

Dependendo do tipo, da disponibilidade de espaos e de recursos, o problema da destinao final do lixo pode ser resolvido atravs de uma ou de combinaes de algumas solues enumeradas a seguir: disposio ordenada de lixo em Aterros Sanitrios (Figura 12.2), Aterros Controlados e Lixes. Este ltimo o mesmo que descarga a cu aberto, muito comum em nosso pas. Tratase porm de uma forma inadequada de disposio, na qual o lixo lanado ao solo sem as medidas de proteo sanitria utilizadas nos aterros sanitrios; tratamento em Biodigestores, com aproveitamento de gs; queima de lixo em Incineradores, para reduo de volume; degradao dos materiais orgnicos presentes no lixo, atravs da Compostagem, resultando em um composto que usado como adubo recondicionador de solos; separao de produtos teis a partir do lixo, como plsticos, vidros, sucatas e papis, e tratamento atravs da Reciclagem.

Figura 12.2: Aterro sanitrio. (IPT/CEMPRE, 1995) A poluio dos solos pelo lixo um problema global e a tendncia mundial das polticas ambientais neste campo a nfase aos 4R: Reduzir, Reutilizar, Recuperar e Reciclar. Reduzir - diminuir o volume e o peso do lixo. Boa parte do lixo constitui-se de embalagens, muitas das quais so totalmente desnecessrias; Reutilizar - buscar vasilhames que podem ser utilizados mais de uma vez, como as garrafas de vidro para leite, refrigerante, gua, etc. e certas embalagens reaproveitveis; Recuperar - obter novamente o material para voltar a us-lo. Muitas vezes, trata-se de matrias primas de processos industriais ou de reobteno de metais, xidos, etc. Reciclar - coletar o material e voltar a process-lo. Isto permite um novo uso, ainda que nem sempre se obtenha uma qualidade igual inicial. Evita-se gasto de matria prima e energia. Este mtodo se aplica