Autodepuração de Corpos de Água

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS

GNE 156 - Introdução ao controle ambiental

Autodepuração de corpos de água

Anderson Donizet Rodrigues

Breno Lucas de Souza

Leonardo de Souza

Turma 22A

Lavras

2017

Introdução

Autodepuração de corpos de água

  O acelerado crescimento urbano necessita de um adequado desenvolvimento da infraestrutura das cidades. Um dos principais aspectos é a condição em que se encontram os recursos hídricos, responsáveis pelo abastecimento de água, recebimento de efluentes para diluição e drenagem urbana.

  A autodepuração é decorrente da associação de vários processos de natureza física (diluição, sedimentação e reaeração atmosférica), química e biológica (oxidação e decomposição). A quantidade de resíduos e as matérias orgânicas existentes nos corpos d’água fazem com que esse processo fique mais rápido ou mais lento.

  Quando os poluentes são lançados nos corpos, o oxigênio é dissolvido na água começando a ser consumido pelos microrganismos no processo de oxidação da matéria orgânica. Sendo que, quanto maior a quantidade de matéria orgânica presente, maior a necessidade de oxigênio para estabilizar. Em condições onde se tem um equilíbrio, as concentrações de oxigênio dissolvidos raramente decaem a valores que possam ser prejudiciais aos seres vivos, e passa a ser realizada por organismos anaeróbios, por meio de um metabolismo mais lento desses decompositores.

  Altos níveis de Demanda Bioquímica de Oxigênio (quantidade de oxigênio necessária para estabilizar a matéria orgânica) corresponde a baixos níveis de oxigênio dissolvido (OD) e vice-versa. Se a Demanda Bioquímica consome o oxigênio mais rápido do que a atmosfera pode produzir, ocorre uma redução no oxigênio dissolvido na água. Se os níveis da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) são baixos, há um aumento na concentração de (OD), pois a taxa de produção do oxigênio feita pela atmosfera é mais rápida que o seu consumo.

  Com a presença de muitos tipos de substâncias poluidoras na água, e com cada corpo de água recebendo quantidades de resíduos diferentes, a autodepuração de um corpo de água se torna diferente dos demais. Por isso, é necessário a realização de estudos específicos para que os níveis de poluentes que cada corpo d’água é capaz de receber e diluir sejam conhecidos.

  Entre os principais parâmetros utilizado nos estudos relacionados a autodepuração, estão a concentração de (OD) e (DBO) pois, indicam os efeitos da presença de poluentes por efluentes orgânicos.

  A qualificação da autodepuração e suas quantificações são feitas através de modelagem matemática:

• A capacidade que um corpo de água tem de assimilar os dejetos, sem apresentar problemas de ponto de vista ambiental.
• Proibição de lançamento de dejetos que ultrapassem a quantidade suportada por um corpo de água.

  A aplicação da modelagem matemática possibilita prever possíveis impactos, positivos e negativos, relacionados à qualidade da água quando as condições ambientais sofrem alterações não naturais. Essa modelagem permite a simulação dos efeitos relacionados aos corpos d’água, como consequência de diversos acontecimentos diferentes.

Fases da autodepuração

• Oxidação da matéria orgânica (MO): é o processo nos quais os elétrons são removidos de uma substância, aumentando o seu estado de oxidação. Resumidamente a oxidação da matéria orgânica transforma poluentes em compostos menos indesejáveis ao meio ambiente.

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Demanda bentônica: digestão anaeróbia do lodo; geração de subprodutos que podem exercer uma demanda de (OD); revolvimento do lodo.

Nitrificação: processo no qual as bactérias autotróficas (Nitrosomonas e Nitrobacter), utilizam o (OD) para transformar formas nitrogenadas de matéria orgânica em nitritos e nitratos.

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• Produção de oxigênio

Reaeração atmosférica: pode ser considerada como o principal processo responsável pela introdução de oxigênio no corpo hídrico. Nesse processo as moléculas de gases são intercambiáveis entre o estado líquido e gasoso pela sua interface até a sua saturação.

Fotossíntese: processo utilizado pelos seres autotróficos para a síntese de matéria orgânica, sendo característica dos organismos clorofilados (plantas, algas e algumas bactérias), particularmente algas.

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• Balanço de oxigênio

A poluição de um corpo d’agua por matéria orgânica causa a queda nos níveis de (OD), no processo de autodepuração ocorre um balanço entre consumo e produção de oxigênio.

Modelagem para estimativa de autodepuração

  Usando uma modelagem computacional podemos avaliar a qualidade atual, estimar as condições ao longo do percurso, e simular efeitos do aumento ou diminuição de poluentes. O principal objetivo da modelagem computacional é determinar o quanto de poluente, resíduos o corpo de água suporta. Com a modelagem computacional é possível, criar um modelo para cada tipo de corpo de água e situação, sendo assim mais rápidos do que os métodos feitos em laboratórios. A grande vantagem desse modelo é que ele não depende somente dos principais fenômenos como o modelo matemático, que tem como principais fatores: o consumo de oxigênio (oxidação da matéria orgânica durante a respiração) e a produção de oxigênio (reaeração atmosférica)