Prelúdio Gênesis

Química e Poluição

A poluição é uma degradação ambiental que afeta ecossistemas e saúde humana. Conceitos como "natural" e "orgânico" são frequentemente mal interpretados. Entender essas definições é essencial para uma educação ambiental eficaz.

A química tem uma relação complexa com o meio ambiente, contribuindo para poluição, mas também oferecendo benefícios essenciais como adubos, defensivos agrícolas, combustíveis, tintas protetoras e medicamentos. Com educação ambiental e responsabilidade, podemos aproveitar esses benefícios minimizando impactos negativos. A química ambiental é fundamental para proteger o planeta, promovendo desenvolvimento sustentável.

Os ciclos biogeoquímicos são processos naturais essenciais para a vida na Terra, envolvendo a reciclagem de elementos químicos entre atmosfera, hidrosfera, litosfera e seres vivos. Caracterizados pela reciclagem constante, interconexão e equilíbrio dinâmico, esses ciclos incluem o da água, oxigênio, carbono, nitrogênio, fósforo e enxofre. A compreensão desses processos é fundamental para o desenvolvimento sustentável, avaliação de impacto ambiental e mitigação da poluição.

O ciclo do carbono é fundamental para a vida na Terra, envolvendo fotossíntese, respiração celular, decomposição, combustão e atividade vulcânica. O excesso de CO2 causa aquecimento global, mudanças climáticas e efeito estufa. O efeito estufa natural mantém a temperatura média da Terra, mas atividades humanas aumentam esse efeito, gerando consequências ambientais. A fotossíntese é crucial para remover CO2 da atmosfera. É essencial entender e gerenciar o ciclo do carbono para mitigar impactos ambientais.

O ciclo da água envolve transições entre estados sólido, líquido e gasoso, regulando o clima e ecossistemas. A água é essencial para os seres vivos. No entanto, apenas 1% da água doce está disponível para consumo. Problemas como escassez, poluição, desperdício, contaminação e mudanças climáticas afetam a qualidade da água. Fatores geológicos, cobertura vegetal, bacia de drenagem, ecossistemas, atmosfera e comportamento antrópico influenciam essa qualidade. Uma gestão hídrica eficaz, incluindo preservação de bacias hidrográficas, tratamento de esgotos e uso racional, é fundamental para o desenvolvimento sustentável.

A água possui propriedades físico-químicas únicas, como pressão atmosférica, temperatura e pontes de hidrogênio, que mantêm seu estado líquido e conferem fluidez e tensão superficial. Sua natureza polar permite interações com moléculas polares, tornando-a um solvente universal. Além disso, sua alta capacidade térmica a torna essencial para regulação térmica em ecossistemas aquáticos e industriais.

No meio ambiente, a água desempenha papéis vitais: diluição de substâncias, suporte à vida, transporte de nutrientes e regulador térmico. Em organismos vivos, representa cerca de 70% da composição celular, permitindo reações bioquímicas e regulando a temperatura corpórea. Sua importância também se estende à osmose, difusão, ionização e propriedades coloidais.

A poluição hídrica ocorre quando resíduos excedem a capacidade de absorção do meio ambiente. Existem cinco tipos principais: poluição biológica, térmica, sedimentar, química e radioativa. A poluição biológica é causada por microrganismos patogênicos, provocando doenças como febre tifóide, cólera e leptospirose. Já a poluição térmica resulta do descarte de água aquecida de refinarias, siderúrgicas e usinas termoelétricas. A sedimentar acumula partículas em suspensão, como sedimentos contaminados com defensivos agrícolas. A química é causada por produtos nocivos, como DDT e mercúrio. Por fim, a radioativa decorre de resíduos nucleares, como césio 137 e plutônio 239, causando contaminação e danos à saúde. Esses tipos de poluição comprometem a qualidade da água, colocando em risco a saúde humana e o meio ambiente.

Metais pesados são elementos químicos tóxicos e perigosos ao meio ambiente e saúde humana. Exemplos incluem chumbo, mercúrio, cádmio, cromo, arsênio, manganês, níquel e cobalto, causando danos neurológicos, renais, respiratórios e câncer.

As fontes de poluição são: indústria química e metalúrgica, mineração, resíduos industriais e domésticos, emissões veiculares, uso de agrotóxicos e descarte inadequado de baterias e eletrônicos.

Os impactos ambientais incluem contaminação de água e solo, danos à biodiversidade, alterações climáticas, poluição do ar e riscos à saúde humana.

Para prevenir e mitigar esses efeitos, são necessárias medidas como uso de tecnologias limpas, reciclagem, controle de emissões, tratamento de resíduos, educação ambiental e políticas de regulamentação.

• 1. Conceitos prévios
• 2. A química e o meio ambiente: uma relação complexa
• 3. Ciclos biogeoquímicos: a base da sustentabilidade ambiental
• 4. Ciclo do carbono: um elemento fundamental
• 4.1 efeito estufa natural e aumento do efeito estufa
• 4.2 respiração, combustão e fotossíntese
• 5. Ciclo da água
• 5.1 água da biosfera
• 6. Propriedades da água e meio ambiente
• 7. Tipos de poluição hídrica
• 8. Metais pesados
• 9. Considerções finais

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1. Conceitois prévios

A poluição, derivada do latim "poluere", significa sujar ou manchar. É uma degradação ambiental que compromete as condições naturais de um ecossistema, afetando a biodiversidade e a saúde humana. Poluentes são agentes químicos ou físicos que provocam essa degradação, como gases nocivos, resíduos industriais e ruído excessivo.

Conceito de Poluição

A poluição não é sinônima de qualquer alteração ecológica. Por exemplo, um lançamento controlado de esgoto doméstico em um rio não é considerado poluição se não afetar a vida aquática. A poluição está relacionada à alta tolerância e impacto ambiental. A Organização Mundial da Saúde (OMS) define poluição como "a introdução, direta ou indireta, de substâncias ou energia no meio ambiente, prejudicando a saúde humana ou o ecossistema".

O Conceito de Natural

"Natural" (latim, "naturalis") refere-se à natureza. No entanto, seu significado é frequentemente distorcido em campanhas publicitárias. Produtos químicos, como sucos de fruta concentrados, são considerados naturais, apesar de conterem conservantes. Mesmo produtos com elementos artificiais são rotulados como naturais. Para evitar confusões, é essencial diferenciar:
- Natural: derivado da natureza, sem alterações significativas.
- Orgânico: cultivado sem agrotóxicos e fertilizantes agressivos.
- Artificial: sintetizado em laboratório.

A Confusão sobre o Termo Natural

Exemplos como "Aroma Natural de Laranja" ou "Aroma Artificial de Laranja" confundem consumidores. Alguns aditivos químicos, desenvolvidos por biotecnologia, são considerados naturais. No Reino Unido, apenas alimentos simples são considerados naturais.

Orgânico: Conceito Científico vs. Ambiental

"Orgânico" (grego, "organikós"), na ciência química propriamente dita, refere-se a moléculas com carbono. No entanto, produtos chamados de café orgânico, por exemplo, são os cultivados sem agrotóxicos e fertilizantes agressivos. Importante dizer que a agricultura orgânica promove práticas respeitosas com o meio ambiente, como: Compostagem, manejo orgânico do solo e diversidade de culturas.

Exemplos Práticos: Café orgânico cultivado sem agrotóxicos, suco de fruta concentrado com conservantes artificiais e produtos de limpeza ecológicos.

Concluindo

Termos como poluição, natural e orgânico são frequentemente utilizados de forma imprecisa. A educação ambiental deve esclarecer esses conceitos para o público-leigo, utilizando linguagem acessível e exemplos concretos.

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2. A QUÍMICA E O MEIO AMBIENTE: uma relação complexa

Diariamente, as mídias destacam notícias sobre poluição ambiental causada pela química, como poluição atmosférica, hídrica e litosférica. Isso pode levar à percepção de que a química é uma grande vilã ambiental. No entanto, é impossível viver sem ela.

Benefícios da Química

- Adubos aumentam a produtividade agrícola.
- Defensivos agrícolas protegem contra pragas.
- Combustíveis possibilitam transporte.
- Tintas protegem contra corrosão.
- Medicamentos combatem doenças.

A Importância da Educação Ambiental é evitar ou minimizar a poluição; essencialmente: Conscientização sobre uso racional dos recursos, Produção, distribuição e consumo responsáveis, evitar desperdício e excesso, - como nesse curso - Educação Ambiental interdisciplinar.

Química Ambiental é uma Ferramenta para Defender o Meio Ambiente; estuda:
- Processos naturais atmosféricos, hidrosféricos e litosféricos.
- Aspectos químicos de problemas ambientais.
- Prevenção e solução de problemas.

Características da Química Ambiental

- Interdisciplinar (Química, Biologia, Geologia, Ecologia, Engenharia Sanitária).
- Estudo da poluição atmosférica, reciclagem, saneamento básico e conservação.
- Desenvolvimento sustentável.

Concluindo

A química não é a vilã do meio ambiente. Com educação e responsabilidade, podemos aproveitar seus benefícios enquanto minimizamos os impactos negativos. A Química Ambiental é fundamental para proteger o planeta.

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3. CICLOS BIOGEOQUÍMICOS: a base da sustentabilidade ambiental

Os ciclos biogeoquímicos são processos naturais que envolvem a reciclagem de elementos químicos entre a atmosfera, hidrosfera, litosfera e seres vivos. Essa dinâmica é fundamental para a manutenção da vida na Terra.

Características dos Ciclos Biogeoquímicos

- Reciclagem constante: Transformação de substâncias inorgânicas em orgânicas e vice-versa.
- Interconexão: Unem componentes abióticos (água, ar, solo) e bióticos (seres vivos).
- Equilíbrio dinâmico: Movimento e estocagem de materiais afetam processos físicos, químicos e biológicos.
- Lei da Conservação das Massas: Matéria não pode ser criada ou destruída, apenas transformada.

Exemplos de Ciclos Biogeoquímicos

- Ciclo da Água (hidrológico)
- Ciclo do Oxigênio
- Ciclo do Carbono
- Ciclo do Nitrogênio
- Ciclo do Fósforo
- Ciclo das Rochas
- Ciclo do Enxofre

Importância dos Ciclos Biogeoquímicos

- Entendimento do meio ambiente: Compreensão dos processos naturais.
- Avaliação de impacto ambiental: Análise de efeitos de resíduos químicos.
- Desenvolvimento sustentável: Gestão responsável de recursos naturais.
- Mitigação da poluição: Redução de danos ambientais.

Consequências da Disrupção dos Ciclos

- Poluição ambiental (hidrosfera, litosfera, atmosfera)
- Contaminação de solos e águas
- Perda de biodiversidade
- Alterações climáticas

Lei da Conservação das Massas

Postulada por Antoine Lavoisier (1743-1794). É fundamental para entender os ciclos biogeoquímicos. Em 1785, Antoine Lavoisier, considerado o "Pai da Química Moderna", formulou esta lei, que afirma: "Em qualquer reação química, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos." Assim ficou demonstrou que:

- Matéria não pode ser criada ou destruída.
- A massa permanece constante em qualquer transformação química.
- A matéria se transforma, mas não se perde.

Essa lei é essencial para entender os ciclos biogeoquímicos, balançar equações químicas. E compreender processos naturais.

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4. CICLO DO CARBONO: um elemento fundamental

O carbono é essencial para a vida na Terra, constituindo moléculas orgânicas e participando do ciclo biogeoquímico.

Características do Ciclo do Carbono

- Fotossíntese: Plantas e algas absorvem CO₂ atmosférico, convertendo-o em glicose (C₆H₁₂O₆).
- Respiração celular: Oxidação da glicose libera CO₂
- Decomposição: Decompositores liberam CO₂ de matéria orgânica morta.
- Combustão: Queima de combustíveis fósseis e biomassa libera CO₂.
- Atividade vulcânica: Fonte natural de CO₂

Etapas do Ciclo do Carbono

- Absorção de CO₂ pelas plantas.
- Incorporação de carbono em moléculas orgânicas.
- Transferência para consumidores primários.
- Decomposição e liberação de CO₂.
- Retorno a atmosfera.

Consequências do Excesso de CO₂

- Aumento do Efeito Estufa.
- Aquecimento global.
- Mudanças climáticas.

Fontes de CO₂

- Respiração celular. - Combustão de combustíveis fósseis.
- Queima de biomassa.
- Atividade vulcânica.
- Decomposição de matéria orgânica.

4.1 Efeito estufa natural e aumento do efeito estufa

Existem várias razões pelas quais repórteres podem confundir o efeito estufa natural com o aumento do efeito estufa.

Razões comuns

- Falta de conhecimento científico: A complexidade do tema pode levar a erros de compreensão.
- Simplificação excessiva: Tentativa de explicar conceitos complexos de forma muito simples.
- Uso inadequado de termos: Confusão entre "efeito estufa" e "aumento do efeito estufa".
- Falta de pesquisa: Não verificação de fontes confiáveis.
- Pressa e prazos apertados: Erros devido à corrida contra o tempo.

Fatores adicionais

- Desinformação: Fontes não confiáveis ou tendenciosas.
- Interesses econômicos ou políticos: Viés em reportagens.
- Limitações de espaço ou tempo: Dificuldade em apresentar informações detalhadas.
- Falta de especialização: Repórteres sem formação em ciências ambientais.

Efeito Estufa Natural

É o processo natural pelo qual certos gases, como o dióxido de carbono (CO₂), o metano (CH₄) e o vapor d'água (H₂O), retêm o calor solar na atmosfera, mantendo a temperatura média da Terra em torno de 15°C. Sem esse efeito, a temperatura seria cerca de -18°C. Aumento do Efeito Estufa

Ou Efeito Estufa Acentuado é o aumento anormal desse efeito natural devido às atividades humanas, como:

- Emissão de gases de efeito estufa (GEE) por queima de combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás natural). - Desmatamento e queima de florestas.
- Produção industrial e agrícola.
- Aumento da população e consumo.

Consequências do Aumento do Efeito Estufa

- Aquecimento global.
- Mudanças climáticas.
- Elevação do nível do mar.
- Extinção de espécies.
- Alterações nos padrões de chuva e secas.

4.2 Respiração, combustão e fotossíntese

Atente para a reação (combustão) química:
C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O (oxidação do carbono, propano).
Combustível + Oxigênio → Dióxido de carbono + Água

Agora atente para reação (fotossíntese) química:
6CO₂ + 12H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O (redução do carbono)
Gás carbônico + água → Glicose + oxigênio + água

Nota: Repare que a combustão produz gás carbônico para atmosfera, ao passo que a fotossíntese produz combustível na forma de glicose (C6H12O6), ou seja, retira o gás carbônico da atmosfera. Daí a importância dos vegetais para o meio ambiente.

A respiração celular oxida a glicose, portanto, é um tipo de combustão, ou seja, libera gás carbônico para atmosfera, o que corresponde à conclusão do ciclo do carbono.

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5. Ciclo da água

Água é uma substância que se apresenta em estados de matéria sólido, líquido e gasoso. A coexistência destes três estados implica em seu ciclo, de modo que, sua seqüência (sólido p/ líquido; líquido p/ gasoso; gasoso p/ líquido e líquido novamente p/ sólido) tem papel crucial para toda a biosfera.

O processo constante de transição da água do globo terrestre para a atmosfera e vice-versa pode ser designado como parte de ciclo hidrológico; um processo de evaporação e condensação. O ciclo hidrológico em sua definição mais ampla são todos os movimentos da água em seus diferentes estados na biosfera. Sendo assim temos a precipitação, escoamento, infiltração, nascente, descarga, armazenamento, evaporação, evapotranspiração, sublimação e condensação.

Precipitação do ciclo hidrológico: Entendido como queda da água, por ação da gravidade, na forma de chuva, orvalho, geada, granizo e neve. Escoamento do ciclo hidrológico: Entendido como movimento superficial da água no solo, por ação da gravidade, para ser armazenada na forma de lago, lagoa, açude e/ou mar. Infiltração do ciclo hidrológico: Consiste no fluxo lento de água da superfície para o interior do solo, por ação da gravidade e porosidade da superfície.

Nascente do ciclo hidrológico: Surgimento da água por fluxo subterrâneo por ação geomorfológica.

Descarga do ciclo hidrológico: Melhor dito como descarga do aqüífero; ocorre quando a fluxo subterrâneo é intenso de modo a provocar um descarregamento da água. Armazenamento do ciclo hidrológico: São reservatórios de água nas formas de lago, lagoa, nuvem, geleira, iceberg, mar e lençol freático; por ação geomorfológica com exceção “relativa” do iceberg e nuvem. Evaporação do ciclo hidrológico: Entendido como a transferência da água da superfície do globo (no estado líquido) para a atmosfera (no estado gasoso), por ação do calor.

Evapotranspiração do ciclo hidrológico: Terminologia dada para o vapor da água obtido através da transpiração dos vegetais.

Sublimação do ciclo hidrológico: Passagem direta da água do estado sólido para o estado gasoso, por ação da radiação solar. Ocorre em geleiras de grandes montanhas. Ex.: Himalaia, Cordilheira dos Andes, pólos do globo terrestre.

Condensação do ciclo hidrológico: Passagem da água do estado gasoso para o líquido. Ocorre por ação do resfriamento atmosférico. Em grandes altitudes, o vapor ao ser submetido a baixas temperaturas se condensa; assim surgem as nuvens e quando se liquefaz precipita em forma de chuva. A condensação do ciclo hidrológico, portanto, também pode ser entendida como uma liquefação.

5.1 Água da biosfera

Toda água da biosfera está dividida taquigraficamente em água doce e salgada, em respectivos valores aproximados em de 3% e 97%. Por simples observação de um globo geográfico, pode-se dizer que 3/4 da superfície terrestre se constitui em hidrosfera. Esta grande massa líquida reflete o comprimento de onda na cor azul dispersa na atmosfera. Por estas razões, o planeta Terra é chamado de Terra Azul e Planeta Água. Por um ponto de vista ecológico, devido a sua grande diversidade biológica, é também chamada de Biosfera.

Dos 3% da água doce, somente 1% está “mais ou menos” disponível para o consumo. Lagos, rios e barragens que são utilizados para distribuição nos sistemas de tratamento vêm sofrendo efeitos da degradação ambiental. A poluição destes mananciais vem se tornando cada vez mais intenso, de modo que, o tratamento da água vai ficando cada vez mais oneroso. Por esta razão, é ressaltada a importância de um bom planejamento de gestão hídrica para gerações futuras, o que está em conformidade com os ideais do Desenvolvimento Sustentável.

Por visão ecológica/ambiental, a água faz parte do meio ambiente e, portanto, sua conservação e gestão para um bom uso são fundamentais para garantir a biodiversidade do planeta. O uso cada vez mais intenso e com desperdícios dos recursos hídricos vem obrigando adoção de medidas de regulação e modificação dos cursos de água, o que gera variações nos ecossistemas, climas e microclimas com prejuízos à flora, fauna e habitat. Vale ressaltar que todos os sistemas ambientais, ou pode-se dizer ecológicos, são influenciados pela distribuição, abundância, qualidade e acessibilidade da água.

O aumento da contaminação da água e seu desperdício são características em destaques em todo o mundo. Nos países em desenvolvimento, poucas cidades contam com estações de tratamento para os esgotos domésticos, agrícolas, industriais e agrotóxicos. Até o presente momento, a biosfera vem sobrevivendo às situações de mudança por ação antrópica, de modo que, se a contaminação aumentar a capacidade de regeneração natural, isto, implicará em novas adaptações evolutivas/biológicas, o que acarretará a extinção de muitas espécies e por fim limitando a qualidade de vida do ser humano.

Devido a estas características ganha relevância o tema de gestão dos corpos dágua cujo objetivo é a preservação e manejo das bacias hidrográficas. Estas bacias são ditas microcosmos delimitados pela própria natureza.

Além da poluição, contaminação e do desperdício; a escassez de água por aumento populacional humano é também outro problema em destaque. O aumento da população mundial, das atividades agrícolas e industriais está reduzindo este recurso natural e tornando-o mais escasso. Vale lembrar, como dito no início deste texto, que somente 1% da água em todo o globo está disponibilizada para o uso; que é um valor aproximado, haja vista, que deve ser considerado a água subterrânea, lagos e rios e atmosfera. Em suma, o Planeta Água pode ser estimado em 97,2% para água salgada; 2,15% para geleiras; 0,625% para água subterrânea; 0,009% para lagos e rios e 0,001% para água na atmosfera.

A qualidade das águas depende fatores geológicos, da cobertura vegetal, da bacia de drenagem, dos ecossistemas, da atmosfera e, acima de tudo, do comportamento antrópico em sua amplitude; depende do estado de conservação da biosfera.

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6. Propriedade da água e meio ambiente

Quando observamos o ciclo da água da biosfera, reconhecemos o papel de cada etapa do estado físico da água; mas como isso se explica? Pressão atmosférica, temperatura e pontes de hidrogênio são os fatores que atuam simultaneamente neste fenômeno.

Pressão atmosférica pode ser simplesmente entendida com a ação do peso da atmosfera sobre a superfície do planeta que varia em função da altitude e da temperatura. De modo simplório, pode-se dizer que a força da pressão atmosférica exercida sobre a água a mantém em estado líquido. No lado escuro da lua, caso exista água, obviamente não estará no estado líquido por causa da ausência de pressão atmosférica; possivelmente sólida devido à baixa temperatura. Um planeta que apresenta pressão atmosférica menor que a da Terra, caso exista a água, não a terá em seu estado líquido, pois água entra em ebulição (independentemente da temperatura) devido à baixa pressão atmosférica.

Temperatura é uma grandeza física associada ao estado de agitação das moléculas, o que não pode ser confundido com calor que é definido como energia térmica em trânsito. Quando as moléculas da água entram em estado de agitação a temperatura aumenta de modo que a energia oferecida é capaz de quebrar as pontes de hidrogênio, e assim, a água entra em estado gasoso. As pontes de hidrogênio são ligações intermoleculares que ocorrem nas interações do hidrogênio com o flúor, oxigênio e nitrogênio. As pontes de hidrogênio da água são interações do seu hidrogênio com o oxigênio, isto é, o oxigênio por ter z=16 e A = 8 elétrons é capaz de atrair o hidrogênio que só tem z=1 A = 1 elétron. Em outras palavras, na água, o oxigênio de uma molécula atrai eletrostaticamente o hidrogênio de outra molécula de água adjacente (atenção, não confunda com ligações covalentes), e assim, esses aglomerados de moléculas de H2O forma-se um corpo de água. Na água líquida, as pontes de hidrogênio se formam e se partem constantemente, o que oferece fluidez. No gelo, as pontes de hidrogênio se cristalizam, o que oferece rigidez. No estado gasoso, não há formação de pontes de hidrogênio, como anteriormente mencionado, a temperatura implica messe processo. Simples curiosidade: Por que alguns insetos conseguem se deslocar sobre a superfície de água líquida? Simplesmente porque a ponte de hidrogênio oferece essa tensão superficial.

Outra questão importante, por que se diz que a água é um diluente em potencial para o meio ambiente? Na visão da físico-química, estudo das soluções, a água pode ser considerada um “solvente universal” porque certamente dissolve mais tipos de substâncias e em quantidades maiores do que qualquer outro solvente.

O lado do oxigênio de sua molécula é considerado positivo e o lado do hidrogênio é considerado negativo; isto confere a água um poder de ligações e interações com outras moléculas que apresentam finidade com esses seus dois átomos; isso e o que se diz moléculas polares. Então, pode-se dizer que, em especial, o seu caráter polar a torna um solvente excelente para moléculas polares; estas são as chamadas moléculas hidrofílicas.

As moléculas apolares, chamadas de hidrofóbicas por não dissolverem em água, quando em suspensão podem representar perigo iminente à saúde quando são tóxicas, embora não se dissolvam em meio aquoso.

As substâncias iônicas, por serem encontradas no meio ambiente, também têm afinidades com água, pois se desassociam por interação com o oxigênio e hidrogênio. Nesta questão, devido o poder de diluição, poder de fluidez e carreação, pode oferecer ao meio ambiente efeitos danosos no que se dizem respeitos à inundação e eluviação.

Por que a água é utilizada para arrefecimento industrial? De todas as matérias encontradas no meio ambiente, é a que apresenta o maior calor específico; uma grandeza física para especificar a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma dada substancia em 1°C. Ex.: água 1,0cal/g °C; álcool 0,6cal/g °C; alumínio 0,22cal/g °C e etc.

Por esta grandeza, é revelado que a água requer uma quantidade muito grande de calor para elevar sua temperatura e, conseqüentemente, perde calor mais lentamente do que qualquer outra substância. Num ecossistema aquático, durante o dia a água esquenta lentamente e à noite esfria lentamente, o que oferece um excelente suporte de vida aos seres vivos. No caso de uso consultivo industrial, é de grande valia às máquinas por seu poder de resfriamento em razão do seu calor específico. No caso da biosfera, os oceanos têm função de regulação térmica.

Na questão dos organismos, qual a importância biológica? Ela serve de veículo para pequenas substâncias diluídas ou em suspensão para todas as células. Num organismo, estima-se que 70% seja de água. Ex.: Bactéria Escherichia coli: 70% de água e os restantes dos 30% subdividem-se em sais, lipídios, carboidratos, e outros. É no meio aquoso do citosol celular que ocorrem as inúmeras reações bioquímicas; além de regulador térmico corpóreo.

Em suma, o repertório da água é rico, pois ainda se poderia falar de osmose e difusão, estrutura com envelope de van der walls, ionização da água e escala de pH, o seu aspecto ácido-base, tampões e etc. Todas estas propriedade são questões relevantes ao meio ambiente.

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7. Tipos de poluição hídrica

A poluição vai existir sempre que resíduos, quer seja sólidos, líquidos ou gasosos, produzidos por microorganismos ou lançados pelo homem na natureza forem superior à capacidade de absorção do meio ambiente. Por ser de ação antrópica, está diretamente relacionada com os processos de industrialização e a conseqüente urbanização.

Quanto aos tipos de poluição hídrica destacam-se: poluição biológica, térmica, sedimentar, química e radioativa.

A poluição biológica resulta da presença de microrganismos patogênicos em água potável. Assim, a água pode conter, por exemplo, bactérias que provocam infecções intestinais epidêmicas do tipo febre tifóides, cólera, leptospirose e etc.

Muitas pessoas preferem beber a água cristalina de nascentes ou de poços artesianos em lugar de água de torneira que foi convenientemente tratada e distribuída. Freqüentemente a água dos poços e nascentes é contaminada pela proximidade com fossas e lançamento de esgotos. Esta contaminação se dá por infiltração através do solo, de tal maneira que as partículas em suspensão, que são causadoras da turbidez, fiquem retidas enquanto que as bactérias, por serem muito menores, atravessam a superfície do solo atingindo a água do poço ou da nascente, embora cristalina, acaba por transmitir doenças.

A poluição térmica ocorre freqüentemente pelo descarte nos rios de grandes volumes de água aquecida usada no processo de refrigeração de refinarias, siderúrgicas e usinas termoelétricas.

A poluição sedimentar resulta do acúmulo de partículas em suspensão que são partículas de solo e de produtos químicos insolúveis orgânicos ou inorgânicos. Como por exemplo, os sedimentos contaminados com defensivos agrícolas que são transportados para os rios, pelas enxurradas.

A poluição química é causada pela presença de produtos químicos nocivos ou indesejáveis. Os produtos químicos são divididos em biodegradáveis e pertinentes.Os biodegradáveis, ao final de um tempo, são decompostos pela ação de bactérias, que é um decompositor.

Os pertinentes são produtos que se mantém por longo tempo no meio ambiente e nos organismos vivos. Estes poluentes podem causar graves problemas como a contaminação de alimentos, peixes e crustáceos. São exemplos, o DDT (dicloro-difenil-tricloroetano), o mercúrio, etc.

A poluição radioativa, desde o início da era atômica, as inúmeras experiências com material nuclear têm jogado grande quantidade de resíduos na atmosfera. As correntes de ar encarregam de distribuir este resíduo radioativo para todas as regiões da Terra. Com o tempo, a suspensão é levada para o solo, oceanos, rios e etc, onde é absorvida sendo incorporada pelos seres vivos. Além da liberação direta de material radioativo, existe o grave problema do lixo atômico, produzido pelas usinas nucleares, que apresenta uma série de dificuldades em seu armazenamento. Os principais elementos radioativos são: césio 137, iodo 131, plutônio 239, estrôncio 90, urânio, cobalto e cálcio.

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8. Metais pesados

Metais pesados no que diz respeito, poluição de Meio Ambiente, são elementos químicos de alto peso atômicos, altamente tóxicos e perigosos ao meio ambiente e à saúde humana. A seguir, vejamos exemplos comuns.

Chumbo (Pb) que é encontrado em baterias, tintas e combustíveis, que pode causar danos neurológicos e renais. Mercúrio (Hg) que é encontrado em termômetros, lâmpadas fluorescentes e peixes contaminados, que pode afetar o sistema nervoso. Cádmio (Cd) que é encontrado em pilhas, baterias e fertilizantes, que pode causar danos renais e ósseos. Cromo (Cr) que é encontrado em processos industriais e resíduos, que pode causar danos respiratórios e câncer. Arsênio (As) que é encontrado em água subterrânea contaminada e resíduos agrícolas, que pode causar câncer e danos neurológicos. Manganês (Mn) que é encontrado em mineração e processos industriais, que pode causar danos neurológicos. Níquel (Ni) que é encontrado em processos industriais e resíduos, que pode causar danos respiratórios e câncer. Cobalto (Co) que é encontrado em baterias e processos industriais, que pode causar danos cardíacos e respiratórios.

Quanto as Fontes de Poluição: Indústria química e metalúrgica, mineração, resíduos industriais e domésticos, emissões veiculares, uso de agrotóxicos, descarte inadequado de baterias e eletrônicos.

Quanto aos Impactos Ambientais: Contaminação de água e solo, danos à biodiversidade, alterações climáticas, poluição do ar, e riscos à saúde humana.

Quanto a Prevenção e Mitigação: Uso de tecnologias limpas, reciclagem e reutilização, controle de emissões, tratamento de resíduos, educação ambiental, e políticas de regulamentação.

Os metais de alto peso atômico são nocivos à saúde devido às suas propriedades químicas e físicas, que permitem que eles interajam de forma prejudicial com o organismo. Vejamos a seguir as Propriedades Químicas.

Reatividade: Metais pesados tendem a reagir facilmente com outras substâncias, formando compostos tóxicos. Capacidade de ligação: Eles se ligam facilmente a moléculas biológicas, como proteínas e ácidos nucléicos, alterando suas funções. Oxidação e redução: Podem causar danos oxidativos e alterar processos celulares.

Quanto aos Efeitos Biológicos. Dano ao DNA: Metais pesados podem causar mutações e alterações no DNA, levando a câncer e doenças genéticas. Alterações metabólicas: Interferem em processos metabólicos, como síntese de proteínas e produção de energia. Dano neurológico: Podem afetar o sistema nervoso, causando problemas cognitivos, memória e coordenação motora. Inibição de enzimas: Bloqueiam a ação de enzimas essenciais para processos celulares.

Quanto aos exemplos de efeitos específicos. Chumbo: Danos neurológicos, o retardo mental e problemas renais. Mercúrio: Danos neurológicos, problemas cardíacos e renais. Cádmio: Câncer, danos renais e ósseos. Arsênio: Câncer, danos neurológicos e problemas cardíacos.

Quanto às formas de exposição: Água contaminada, alimentos contaminados (peixes, frutos do mar), ar poluído, resíduos industriais, produtos químicos de uso domésticos.

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9. Considerações finais (conclusão)

Quando entendemos os ciclos da natureza e a importância da química em nossas vidas, percebemos que a solução para os problemas ambientais não é eliminar a química — mas saber usá-la com consciência e respeito. O futuro está nas mãos de uma geração que une conhecimento científico, valores éticos e coragem para agir.

Cuidar da água, do ar e do solo é cuidar da nossa própria existência.

Cordialmente,
Prof. Jobson Victorino

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📘 Nota ao leitor:
Este texto faz parte da coletânea Prelúdio Gênesis e está publicado aqui em versão fluida, preparada para leitura confortável em celulares.
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