apostila FGF-Remediação Ambiental, Notas de estudo de Engenharia Ambiental

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Remediação Ambiental

Elaboração:

Iriane Cristina Piva

Produção:

Equipe Técnica de Avaliação, Revisão Linguística e Editoração

Pós-Graduação a Distância

• Apresentação Sumário
• Organização do Caderno de Estudos e Pesquisa
• Organização da Disciplina
• Introdução
• Unidade I – Poluição Ambiental
  • Capítulo 1 – Aspectos Gerais
  • Capítulo 2 – Contaminação Ambiental.........................................................................................
• Unidade II – Remediação Ambiental
  • Capítulo 3 – Tipos de Remediação
  • Capítulo 4 – Estratégias para Remediação e Processos Biológicos
  • Capítulo 5 – Condições Ambientais que Favorecem o Desenvolvimento Microbiano......................
  • Capítulo 6 – Relação da Atividade Microbiana com Ambientes Poluídos
• Unidade III – Biorremediação - Agrotóxicos, Fenol e Derivados, Petróleo e Derivados Capítulo 7 – Biorremediação no Tratamento de Águas Residuais, Metais Pesados,
  • Capítulo 8 – Produtos Comercializados
  • Capítulo 9 – Legislação Brasileira
• Para (não) Finalizar
• Referências

Pós-Graduação a Distância

Organização do Caderno de Estudos e Pesquisa

Organização do Caderno de Estudos e Pesquisa

Apresentação: Mensagem da Coordenação do PosEAD.

Organização da Disciplina : Apresentação dos objetivos e carga horária das unidades.

Introdução : Contextualização do estudo a ser desenvolvido pelo aluno na disciplina, indicando a importância desta para a sua formação acadêmica.

Ícones utilizados no material didático

Provocação : Pensamentos inseridos no material didático para provocar a reflexão sobre sua prática e seus sentimentos ao desenvolver os estudos em cada disciplina.

Para refletir : Questões inseridas durante o estudo da disciplina, para estimulá-lo a pensar a respeito do assunto proposto. Registre aqui a sua visão, sem se preocupar com o conteúdo do texto. O importante é verificar seus conhecimentos, suas experiências e seus sentimentos. É fundamental que você reflita sobre as questões propostas. Elas são o ponto de partida de nosso trabalho.

Textos para leitura complementar : Novos textos, trechos de textos referenciais, conceitos de dicionários, exemplos e sugestões, para apresentar novas visões sobre o tema abordado no texto básico.

Sintetizando e enriquecendo nossas informações : Espaço para você fazer uma síntese dos textos e enriquecê-los com a sua contribuição pessoal.

Sugestão de leituras, filmes, sites e pesquisas : Aprofundamento das discussões.

Praticando : Atividades sugeridas, no decorrer das leituras, com o objetivo pedagógico de fortalecer o processo de aprendizagem.

Para (não) finalizar : Texto, ao final do Caderno, com a intenção de instigá-lo a prosseguir na reflexão.

Referências : Bibliografia consultada na elaboração da disciplina.

Remediação Ambiental

Organização da Disciplina

Ementa:

Tipos de remediação. Estratégias para remediação. Utilização da biorremediação como tecnologia emergente na descontaminação de ambientes. Relação da atividade microbiana com ambientes poluídos. Condições ambientais que favorecem o desenvolvimento microbiano. Recuperação de áreas contaminadas por acidentes. Biorremediação no tratamento de águas residuais; metais pesados; agrotóxicos; fenol e derivados; petróleo e derivados.

Objetivos:

• Aprofundar os conhecimentos sobre os principais fatores que causam as contaminações ambientais.
• Ampliar a compreensão das atividades antrópicas como causas da degradação ambiental.
• Desenvolver a concepção das medidas recuperadoras utilizadas na remediação ambiental.
• Estimular uma reflexão crítica sobre a eficácia de cada um dos processos remediadores.

Unidade I – Poluição Ambiental

Carga horária: 5 horas

Conteúdo Capítulo Aspectos Gerais 1 Contaminação Ambiental 2

Unidade II – Remediação Ambiental

Carga horária: 15 horas

Conteúdo Capítulo Tipos de Remediação 3 Estratégias para Remediação e Processos Biológicos 4 Condições Ambientais que Favorecem o Desenvolvimento Microbiano 5 Relação da Atividade Microbiana com Ambientes Poluídos 6

Unidade III – Biorremediação

Carga horária: 20 horas

Conteúdo Capítulo Biorremediação no Tratamento de Águas Residuais, Metais Pesados, Agrotóxicos, Fenol e Derivados, Petróleo e Derivados

Produtos Comercializados 8 Legislação Brasileira 9

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Capítulo 1 – Aspectos Gerais

Atente para os seguintes conceitos: áreas contaminadas, poluentes ambientais, xenobióticos e resíduos.

Desde os primórdios, a humanidade vem provocando modificações no meio em que vive. Se, no princípio, essas alterações eram desprezíveis, elas se acentuaram ao longo do tempo e se agravaram com a chegada das atividades agrícolas e com a aceleração dos processos industriais no século XX, gerando os chamados poluentes ambientais decorrentes da produção e má administração dos resíduos. A disposição e o tratamento dados aos resíduos produzidos eram bastante precários e se refletem, atualmente, nas inúmeras áreas contaminadas em todo o mundo, afetando a saúde pública e a biodiversidade.

Uma área contaminada pode ser definida como uma área, local ou terreno onde há comprovadamente poluição ou contaminação causada pela introdução de quaisquer substâncias ou resíduos que nela tenham sido depositados, acumulados, armazenados, enterrados ou infiltrados de forma planejada, acidental ou até mesmo natural. Os poluentes ou contaminantes podem ser transportados propagando-se por diferentes vias, como o solo, as águas subterrâneas e superficiais, alterando suas características naturais de qualidade e determinando impactos negativos e/ou riscos sobre os bens a proteger, localizados na própria área ou em seus arredores.

Poluentes ambientais são detritos sólidos, líquidos ou gasosos nocivos à saúde, de origem natural ou industrial, que são lançados no ar, na água ou no solo. É qualquer substância que, lançada para o meio, interfere no funcionamento de parte ou de todo o ecossistema. Muitos desses poluentes têm sido sintetizados pelo homem, como a grande maioria dos pesticidas, muitos dos quais não têm semelhanças com os compostos químicos naturais e são por isso conhecidos como xenobióticos 1 (xeno = estranho, biótico = vida).

XENOBIÓTICOS : Substâncias sintetizadas artificialmente que não existem normalmente no meio ambiente.

1 Xenobióticos: Composto químico totalmente sintético que não ocorre naturalmente na Terra.

Unidade I

Poluição Ambiental

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Capítulo 2 – Contaminação Ambiental

O meio ambiente não têm capacidade de assimilar a quantidade de detritos que são produzidos cada vez mais pelas sociedades industrializadas. Theodoro, 2004

A contaminação ambiental pode ocorrer devido ao uso de compostos persistentes no solo; de aterros para tratamento de resíduos urbanos ou resíduos perigosos; de acidentes como derramamento de óleo e petróleo, entre outros. Considerando os poluentes ambientais separadamente temos: as substâncias poluentes, os resíduos e os acidentes ambientais.

Substâncias poluentes e resíduos

Os poluentes ambientais são compostos químicos de origem sintética ou natural liberados por meio de atividades antropogênicas, no ambiente, onde eles têm efeitos indesejáveis para o ambiente , ou para o homem via ambiente. O efeito no ambiente pode ser observado por organismos vivos ou em recursos não vivos. Na maior parte das vezes, o efeito indesejável é um efeito tóxico, isto é, um efeito prejudicial ao processo da vida.

Já os resíduos provenientes de atividades industriais, domésticas, hospitalares, comerciais, agrícolas e tratamento de água podem ser classificados de acordo com:

• seu estado físico: gasoso, líquido ou sólido;
• sua composição química: orgânico, inorgânico;
• sua origem: doméstica, industrial, hospitalar, entre outros;
• e seu grau de periculosidade como são considerados os resíduos tóxicos: pilhas não alcalinas, baterias, tintas, solventes, embalagens de agrotóxicos, entre outros.

Entre as principais atividades antrópicas 1 e suas consequ ências, têm-se:

• a irrigação, que provoca a eutrofização 2 de lagos, rios, reservatórios, estuários e águas costeiras;
• o lançamento de efluentes industriais, que causa alteração no nível das águas e no ciclo hidrológico;
• o lançamento de esgotos sanitários, que leva a alteração nas cadeias alimentares existentes;
• a produção e a disposição de resíduos agrícolas , que provocam toxicidade nos sistemas aquáticos;
• a produção e a disposição de resíduos sólidos (urbanos, hospitalares etc.), que levam ao aumento nos custos dos sistemas de tratamento de águas de abastecimento.

1 Antrópico : Relativo à ação do homem sobre a natureza; ligado à presença humana, 2 Eutrofização : Processo de aumento da quantidade de nutrientes na água, especialmene fostato e nitrato, o que provoca crescimento exagerado de certos organismos – comu- mente algas – gerando efeitos secundários daninhos sobre outros organismos.

Poluição Ambiental^ Unidade I

Remediação Ambiental

Os resíduos mais comuns são os sanitários e os produzidos pela atividade agropecuária e são constituídos, em sua maioria, por matéria de origem orgânica. Um número significante de compostos sintéticos, ou xenobióticos, muitos dos quais são pesticidas, solventes orgânicos e compostos poliaromáticos e halogenados, tais como as dioxinas, também compõem a gama de poluentes orgânicos que persistem e acumulam no ambiente. A Tabela 1 mostra as principais substâncias poluentes e suas fontes de poluição.

Tabela 1 : SUBSTÂNCIAS POLUENTES FONTES INDUSTRIAIS Benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno Combustíveis fósseis, solventes Estireno Plásticos Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos Combustíveis fósseis, preservantes de madeiras Alquilfenóis Surfactantes, detergentes Sulfoaromáticos Surfactantes, detergentes, corantes Aminoaromáticos Pesticidas, corantes, pigmentos, fármacos Azoaromáticos Corantes Nitroaromáticos Explosivos, fármacos, pesticidas, corantes Clorofenóis e dioxinas Preservantes de madeiras, pesticidas Hidrocarbonetos cloroaromáticos e bifenilas policloradas Pesticidas, solventes, fluidos hidráulicos Fonte: Field et al ., 1995 apud Vazoller, 2005; com modificações.

Entre os exemplos mais importantes dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, têm-se o naftaleno, antraceno, fenantreno, pireno, fluoranteno, benzantraceno e benzopireno, compostos que possuem baixa solubilidade em água e tendem a ser fortemente sorvidos ao solo e, portanto, menos biodegradados. São persistentes no ambiente, além de carcinogênicos 3.

No grupo dos aromáticos clorados estão alguns dos poluentes mais perigosos, como fenóis clorados, bifenilas policloradas, dioxinas cloradas e benzenos clorados.

Dentre os compostos nitroaromáticos destacam-se trinitrotolueno – TNT, ácido pícrico e muitos outros resultantes de industrialização ou de transformação de explosivos. O TNT é mutagênico e apresenta efeito tóxico em algas, peixes, seres humanos e vertebrados.

Entre as substâncias poluentes, serão detalhados os agrotóxicos e o lixo urbano e industrial, devido à grandeza de seus impactos no meio ambiente.

Agrotóxicos

Com a Segunda Guerra Mundial, diversos produtos químicos foram sintetizados, observando-se um grande crescimento e desenvolvimento da indústria química. Foram produzidas muitas substâncias químicas utilizadas para controle de pragas e de vetores. O uso dessas substâncias se intensificou com a mecanização da lavoura e propiciou, além do êxodo rural e concentração de propriedades, um processo intenso de exposição das populações a esses agentes. Entre os poluentes químicos, pelos seus impactos negativos à saúde humana, destacam-se o chumbo e o mercúrio.

A agricultura é uma das atividades humanas que vem se caracterizando como uma das principais degradadoras de ecossistemas naturais, principalmente pela adoção de um modelo de produção baseado na monocultura e no uso intensivo de insumos químicos que acarretam desequilíbrios biológicos e contaminação ambiental. Em todo o planeta, 66% dos solos agriculturáveis já foram degradados pelas monoculturas, que destroem a biodiversidade e utilizam grande quantidade de agroquímicos. 3 Carcinogênico : Qualquer substância que promove a iniciação da formação de um tumor maligno no organismo.

Poluição Ambiental^ Unidade I

Remediação Ambiental

A poluição das águas dos manguezais por atividades industriais, como mineração, descargas de efluentes químicos e térmicos e os derivados de petróleo, é responsável pela maioria dos impactos instantâneos, e às vezes irreversíveis, sobre a fauna e a flora.

Outros poluentes que surgiram com o processo de industrialização foram os corantes sintéticos extensivamente usados nas indústrias têxteis e liberados nos recursos hídricos, causando impacto negativo ao meio ambiente. Lavanderias e tinturarias industriais poluem os rios devido à presença desses compostos nos efluentes. Corantes de natureza aromática são prejudiciais à saúde humana, além de dificultar o processo de fotossíntese.

No Brasil, não há estimativas sobre o número de áreas contaminadas por resíduos perigosos. Entretanto, mesmo que um resíduo não seja originalmente caracterizado como perigoso, se não tratado de maneira adequada, fatalmente tornar-se-á fonte de contaminação ambiental e risco à saúde humana. A área onde estejam despejados pode vir a ser considerada contaminada e ambientalmente degradada. Dependendo dos processos biológicos naturais que ocorram nesses depósitos e das substâncias neles geradas a partir desses processos, a área de despejo pode ser considerada como uma área de resíduos perigosos, já que processos biológicos podem gerar substâncias perigosas.

Curta metragem “Ilha das Flores” de Jorge Furtado – A Ilha das Flores está localizada no município de Porto Alegre, numa APA no Delta do Jacuí. Essa ilha, na época em que foi produzido o filme, recebia parte do lixo de Porto Alegre, que era depositado a céu aberto e, durante as chuvas, era levado pela água, poluindo o Guaíba.

Como é depositado o lixo na sua cidade?

Acidentes Ambientais

Os desastres ambientais têm provocado sérias consequências sobre a saúde da população e ao meio ambiente. Os efeitos desses acidentes sobre a vida dependem de muitos fatores como, por exemplo, os tipos de seres que são afetados; a quantidade de poluente derramado ou resíduo gerado; a estação do ano; a presença de outros poluentes, entre outros aspectos.

Apesar de os acidentes ambientais serem um problema atual, há relatos de escapamento de petróleo de camadas sedimentares do fundo dos oceanos há milhões de anos.

Os acidentes com petroleiros lançam, invariavelmente, grandes quantidades de óleo nos oceanos, cujos danos não podem ser avaliados absolutamente. Em outubro de 1997, um choque entre um petroleiro do Chipre e um cargueiro da Tailândia lançou 25 mil toneladas de petróleo no estreito de Cingapura, no “pior derramamento de óleo da história do país”.

Em dezembro de 1984, 40 toneladas de gases letais vazaram da fábrica de agrotóxicos da Union Carbide Corporation , em Bhopal, Índia. Gases tóxicos, como o isocianato de metila e o hidrocianeto, escaparam de um tanque durante operações de rotina.

Atualmente, é cada vez mais frequente a ocorrência de acidentes envolvendo derramamento de petróleo ou de seus produtos derivados. Nas grandes cidades, existem inúmeros postos de combustível que possuem tanques de aço enterrados,

Poluição Ambiental^ Unidade I

Pós-Graduação a Distância

armazenando derivados de hidrocarbonetos. São comuns os problemas de vazamentos de combustíveis por meio de tanques velhos. Na maior parte das vezes, esses acidentes demoram a ser identificados, o que resulta na contaminação do lençol freático. No Brasil, existem vários oleodutos e gasodutos que conduzem derivados do petróleo. Esses dutos requerem obras de engenharia complexas para transporem rios. Além disso, são comuns os acidentes envolvendo navios petroleiros com a limpeza dos tanques, ou vazamentos, na plataforma brasileira, comprometendo a faixa costeira.

Muitas espécies marinhas já foram extintas devido aos danos causados por derramamento de óleo. Sempre que um petroleiro derrama óleo no mar o dano é gigantesco. Algumas formas de vida marinha já foram extintas apenas devido a isso. Quando o óleo atinge a água do mar, ele se espalha pela superfície e forma uma camada compacta que leva anos para ser absorvida. Isso impede a oxigenação da água, matando a fauna e a flora marinhas e alterando o ecossistema. Estima-se que sejam despejadas anualmente nos oceanos cerca de um milhão de toneladas de óleo apenas devido a vazamentos de poços, terminais portuários e limpeza dos tanques dos petroleiros.

O impacto ambiental causado por vazamento de óleo na costa brasileira tem sido uma ameaça permanente à integridade dos ecossistemas costeiro e marinho. Com o aumento da produção petrolífera, um grande número de ocorrências de vazamentos e derrames acidentais de petróleo em operações rotineiras (com pequena e média gravidade) tem sido registrado: 191 acidentes entre 1974 e 1994 e 18, entre 1995 e 1998 (Tabela 2), contribuindo para a poluição crônica em áreas próximas.

Tabela 2 :

Data Acidente Local contaminado Responsável

Julho de 1992 Vazamento de 10 mil litros de óleo de manancial Rio Cubatão/SP

Maio de 1994 Derramamento de 2,7 milhões de litros de óleo Litoral norte paulista

Março de 1997 Vazamento de 2,8 milhões de óleo combustível Manguezais na Baía deGuanabara/RJ Rompimento de um duto daPetrobras

Julho de 1997 Vazamento de FLO (1)^ Rio Cubatão/SP Petrobras

Agosto de 1997 Vazamento de 2 mil litros de óleo combustível Ilha do Governador/RJ Petrobras

Outubro de 1998 Vazamento de 1,5 milhão de litros de óleocombustível Rio Alambari/RJ Petrobras

Agosto de 1999 Vazamento de 3 mil litros de óleo Igarapé do Cururue rio NegroManaus/AM Oleoduto da refinaria daPetrobras (Reman)

Agosto de 1999 Vazamento de 3m 3 de nafta de xisto (2)^ Curitiba

Novembro de 1999 Vazamento de óleo e água sanitária Rio Siriri/SE (3)^ Petrobras

Janeiro de 2000 Vazamento de 1,3 milhões de óleo combustível Baía de Guanabara (4)^ Rompimento de um duto daPetrobras

Janeiro de 2000 Vazamento de 200 litros de óleo diluente O vazamento foi contido naSerra do Mar Problemas em um duto daPetrobras

Fevereiro de 2000 Vazamento de 500 litros de óleo Rio Paraíba São José dosCampos/SP Transbordamento na refinariada Petrobras

Março de 2000 Vazamento 18 mil litros de óleo cru Litoral gaúcho, Tramandaí/RS Petrobras

Março de 2000 Derramamento de 7.250 litros de óleo Canal de São Sebastião litoralnorte de São Paulo

Junho de 2000 Derramamento de 380 litros do combustível Ilha d’água, na Baía deGuanabara. Navio Cantagalo, que prestaserviços à Petrobras

Julho de 2000 (5)^ Derramamento de 4 milhões de litros de óleo Rios Barigüi e Iguaçu, noParaná Ruptura na tubulação deRefinaria (Petrobras).

Poluição Ambiental^ Unidade I

Pós-Graduação a Distância

Além de acidentes com petróleo, inúmeros registros de acidentes com produtos perigosos são provocados, na maioria dos casos, por falta de observação às normas de segurança, construção e manutenção. São considerados produtos perigosos aqueles que representam risco à vida, ao meio ambiente e ao patrimônio individual ou público. Dentre os principais acidentes com produtos perigosos destacam-se:

• O descarrilhamento de um trem transportando gasolina e álcool no Município de Ipojuca/BA causou um grande incêndio que tomou conta de toda a área com os combustíveis vazados e de toda a composição ferroviária de vagões carregados, ocasionando a morte de mais de 100 pessoas.
• A Petrobras enterrou uma rede de dutos para transporte de combustíveis, sobre a qual a população de Vila Socó (Cubatão/SP) construiu uma favela. Com o vazamento de um dos dutos, o combustível derramado gerou um grande incêndio, com mais de 500 mortos.
• O vazamento na instalação fixa subterrânea destinada a conduzir o GLP (gás de cozinha) para diferentes pontos do prédio, foi constatado em um Shopping Center, em Osasco/SP. O gás confinado, sob pressão, explodiu na parte inferior da construção, provocando destruição parcial do shopping, com mais de 40 mortos e inúmeros feridos.

Poluição Ambiental^ Unidade I