Química_ambiental

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Química
Ambiental
Jovana Bavaresco
Vivian Cristina Spier
2017
Curitiba-PR
Química Ambiental
Jovana Bavaresco
Vivian Cristina Spier
Catalogação na fonte pela Biblioteca do Instituto Federal do Paraná
Atribuição - Não Comercial - Compartilha Igual
INSTITUTO FEDERAL DO PARANÁ – EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA
Este Caderno foi elaborado pelo Instituto Federal do Paraná para a rede e-Tec Brasil.
Presidência da República Federativa do Brasil
Ministério da Educação
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Reitor pro tempore
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Chefe de Gabinete
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Inovação 
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Diretor Geral de Educação a Distância
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Técnicos
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Coordenador do Curso
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Coordenadora de Design Educacional
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Designer Educacional
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Ilustração
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Projeto Instrucional
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Projeto Gráfico
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Prezado estudante,
Bem-vindo à Rede e-Tec Brasil!
Você faz parte de uma rede nacional de ensino, que por sua vez constitui uma das ações 
do Pronatec - Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e Emprego. O Pronatec, 
instituído pela Lei nº 12.513/2011, tem como objetivo principal expandir, interiorizar e 
democratizar a oferta de cursos de Educação Profissional e Tecnológica (EPT) para a po-
pulação brasileira, propiciando um caminho de acesso mais rápido ao emprego.
É neste âmbito que as ações da Rede e-Tec Brasil promovem a parceria entre a Secretaria de 
Educação Profissional e Tecnológica (SETEC) e as instâncias promotoras de ensino técnico 
como os Institutos Federais, as Secretarias de Educação dos Estados, as Universidades, as 
Escolas e Colégios Tecnológicos e o Sistema S.
Assim, a Educação a Distância no nosso país, de dimensões continentais e grande 
diversidade regional e cultural, longe de distanciar, aproxima as pessoas ao garantir 
acesso à educação de qualidade, e promover o fortalecimento da formação de jovens 
moradores de regiões distantes, geograficamente ou economicamente, dos grandes 
centros.
A Rede e-Tec Brasil leva diversos cursos técnicos a todas as regiões do país, incentivando 
os estudantes a concluir o Ensino Médio e realizar uma formação e atualização contínuas. 
Os cursos são ofertados pelas instituições de educação profissional e o atendimento ao 
estudante é realizado tanto nas sedes das instituições quanto em suas unidades remotas, 
os polos. 
Os parceiros da Rede e-Tec Brasil acreditam em uma educação profissional qualificada – 
integradora do ensino médio e educação técnica, sendo capaz de promover o cidadão 
com capacidades para produzir, mas também com autonomia diante das diferentes 
dimensões da realidade: cultural, social, familiar, esportiva, política e ética.
Nós acreditamos em você!
Desejamos sucesso na sua formação profissional!
Ministério da Educação
Março de 2017
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linguagem e facilitar a organização e a leitura hipertextual.
Fique atento!
Indica o ponto de maior relevância no texto.
Pesquise!
Orienta ao estudante que desenvolva atividades de pesquisa, 
que complementem seus estudos em diferentes mídias: vídeos, 
filmes, jornais, livros e outras.
Glossário
Indica a definição de um termo, palavra ou expressão utilizada 
no texto.
Você sabia? 
Oferece novas informações que enriquecem o assunto ou 
“curiosidades” e notícias recentes relacionadas ao tema 
estudado.
Pratique!
Apresenta atividades em diferentes níveis de aprendizagem para 
que o estudante possa realizá-las e conferir o seu domínio do 
tema estudado. 
Design do componente
Unidade
Unidade
Unidade
Unidade
Unidade
1
3
5
2
4
Química ambiental, o mundo onde 
vivemos
Definição de química ambiental
Estrutura e composição do planeta
Estrutura e composição da atmosfera 
Solo
Perfil dos solos
Composição dos solos
Contaminantes dos solos
Solos como receptor de produtos perigosos
Legislação vigente
Ar
Atmosfera 
Poluição atmosférica 
Smog e inversão térmica 
Chuva ácida
Efeito Estufa 
Água
Distribuição das águas
Ciclo da água e mudanças de estado físico
 Qualidade da água
 Usos da água e os principais poluentes
Sedimentos
Características do sedimento
Origem, transporte e depósitos dos
sedimentos no meio ambiente 
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Unidade
Unidade
Unidade
Unidade
Unidade
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9
Química verde
Definição de química verde
Princípios da química verde
Benefícios da química verde
Saúde humana
Meio Ambiente
Utilização da química verde: reaproveitamento de resíduos 
Contaminantes orgânicos e inorgânicos
Resíduos sólidos
Qual o problema ambiental do lixão?
Aterro controlado
Aterro sanitário
Metais pesados
Produtos orgânicos tóxicos
Estudo de casos 
Mortandade no rio dos Sinos
Área de tratamento de madeira
Caso de Mariana-MG
Remediação de passivos ambientais
Tipos de remediação
Etapas da remediação
Gestão ambiental
Técnicas de remediação
Ciclos biogeoquímicos
Ciclo do carbono
Ciclo do nitrogênio
Fixação bacteriológica
Fixação atmosférica
Fixação Industrial
Ciclo do enxofre
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A sustentabilidade ambiental é um desafio para a humanidade. Com ela podemos evitar 
muitas tragédias que, hoje, ocorrem por descuido ou por má intenção. De modo geral, 
os químicos, muitas vezes, são taxados de poluidores do meio ambiente. Agora, com o 
surgimento de novas tecnologias, temos a opção de reverter esse pensamento, pois é 
nossa a obrigação de cuidar do meio ambiente e de montar estratégias que minimizem 
ou inibam a degradação ambiental. Os técnico em meio ambiente, conhecedores de 
técnicas e processos devem tomar a frente e garantir que o futuro da humanidade não 
seja tomado por desastres ambientais.
Com os conhecimentos adquiridos durante o curso de técnico em meio ambiente, é pos-
sível remediar locais isolados por contaminação, limpar a água de fontes hoje contami-
nadas, não permitir a liberação de substâncias tóxicas para a atmosfera e muitas outras 
ações que minimizam ou previnem a poluição. Com essas e outras ações, esperamos ter, 
em alguns anos, uma qualidade ambiental muito melhor do que a que temos hoje. 
Nosso desejo a você, futuro técnico em meio ambiente, é que possa contribuir para que 
isso aconteça!
Bons estudos!
Jovana Bavaresco
Vivian Cristina Spier
Palavra das autoras
Apresentação do componente 
curricular
A disciplina de Química Ambiental é bastante ampla e complexa. Para facilitar o enten-
dimento de todos, iniciamos o livro com uma ideia geral do mundo no qual vivemos e 
do que é formado o planeta Terra (capítulo 1). Os próximos capítulos vão caracterizar os 
elementos principais: água, solo, sedimento e ar (capítulos 2, 3, 4 e 5 respectivamente). 
Tendo esse conhecimento inicial, passamos a estudar as reações dos compostos químicos 
com o meio ambiente, através do estudo dos ciclos biogeoquímicos (capítulo 6). No capí-
tulo 7, mostramos quais os principais compostos orgânicos e inorgânicos contaminantes 
do meio ambiente. Obviamente muitos outros existem e cada um deles deve ser ava-
liado por um profissional.De nada vale essa avaliação profissional se não for feita uma 
remediação do ambiente contaminado, e é esse o tema do capítulo 8. Na sequência, 
abordamos um tema que é relativamente novo no Brasil, a química verde (capítulo 9). O 
futuro químico ambiental deve não apenas conhecer, mas praticar a química verde em 
toda sua carreira. Para finalizar, no capítulo 10, optamos por descrever três casos reais de 
contaminação ambiental. Queremos mostrar que desastres acontecem e que devemos 
estar sempre preparados para colocar em prática os conhecimentos assimilados e, assim, 
melhorar nosso meio ambiente.
Unidade
1
Fonte: WikimediaCommons / NASA/GSFC/ NOAA/ USGS / CC 0
Química ambiental, o mundo 
onde vivemos
14 Química Ambiental
Nesta primeira unidade, veremos a definição de química ambiental e o conhecimen-
to sobre o mundo em que vivemos, como sua composição química. E este é o primei-
ro passo para aprofundar nosso conhecimento nesta área que, além de importante, 
é extremamente interessante (BAIRD, 2002).
Para entendermos as transformações que ocorrem no meio ambiente, é necessário co-
nhecer sua composição e distribuição. Vivemos em um dos oito planetas do sistema so-
lar, que é regido pelo sol, que é uma estrela entre as 100 bilhões de estrelas pertencentes 
a uma galáxia, a via Láctea, que por sua vez é uma dentre as 200 bilhões de galáxias 
existentes em um universo, dentre os possíveis.
Podemos perceber que conhecer tudo é praticamente impossível, assim, nos dedicare-
mos a estudar apenas o Planeta Terra.
Definição de química ambiental
A química ambiental pode ser definida como o estudo das fontes, reações, transporte e 
efeitos das espécies químicas em água, solo, ar e ambientes de vida. A química ambiental 
é uma ciência interdisciplinar que envolve química, biologia, geologia, ecologia, entre 
outras áreas de conhecimento. As transformações do ambiente podem ser naturais ou 
causadas pelo homem. E em alguns casos essas transformações podem trazer sérios 
danos à humanidade (ROCHA. 2004).
Estrutura e composição do planeta
A ciência acredita que o início do universo se deu a partir de uma grande explosão, o 
chamado Big Bang, da qual se originou toda a matéria do Universo. O planeta Terra tem 
aproximadamente 4,5 bilhões de anos, e nesse incrível espaço de tempo muitas coisas 
mudaram. 
Para estudar e entender melhor a composição do planeta Terra vamos separá-lo em ca-
madas (Figura 1.1).
15Unidade 1 – Química ambiental, o mundo onde vivemos
A camada mais superficial da Terra, conhecida como crosta terrestre, é fundamental para 
as atividades humanas. Esta camada é a mais estreita, variando de 20 a 70 km de es-
pessura nas áreas continentais, e de 5 a 15 km nas zonas oceânicas. A parte superior da 
crosta terrestre, chamada SIAL, é formada por minerais ricos em silício (Si) e alumínio (Al). 
Já a parte inferior da crosta é composta por rochas formadas por minerais compostos 
por Si e magnésio (Mg). O quadro 1.1 mostra os principais elementos químicos da crosta 
terrestre. Eles correspondem a 98% do total.
Tabela 1.1: Composição básica da crosta terrestre
Elemento Símbolo %
Oxigênio O 46,6
Silício Si 27,7
Alumínio Al 8,1
Ferro Fe 5,0
Cálcio Ca 3,6
Sódio Na 2,8
Potássio K 2,6
Magnésio Mg 2,1
Figura 1.1 – Camadas do planeta Terra.
Fonte: Wikimedia Commons / Linuxerist / CC BY-AS
 
Fonte: Adaptado de Leinz, V. (1989)
16 Química Ambiental
O manto é a segunda camada da Terra, apresenta profundidade de 30 a 2.900 km. Nes-
sa camada, a temperatura pode chegar a 2.000ºC, o que propicia o derretimento das 
rochas, transformando-as em magma. Entre a crosta terrestre e o manto encontra-se a 
descontinuidade de Mohorovicic , onde variações sísmicas costumam ocorrer.
Entre o manto e a terceira camada da Terra, o núcleo, encontra-se a descontinuidade 
de Gutenberg totalmente em estado líquido e com temperaturas maiores que as do 
manto.
Não se conhece exatamente a composição do núcleo, mas há fortes indícios de que ele 
seja formado por uma liga de ferro (Fe) e níquel (Ni). O núcleo externo encontra-se no 
estado líquido, e o núcleo interno é sólido em virtude da influência da pressão interna 
do planeta sobre ele.
Estrutura e composição da atmosfera
Nosso planeta é envolvido pela atmosfera, a qual é de grande importância para nossa 
vida. A atmosfera pode ser dividida em cinco camadas conforme sua composição (Figura 
1.2).
Descontinuidade de Mohorovicic
É uma camada descontínua entre a crosta e o manto terrestre, sua espessura varia de 0,1 km até alguns 
quilômetros. O nome foi dado em homenagem a seu descobridor, Andrija Mohorovicic (1857-1936).
A descontinuidade foi descoberta através da análise da propagação de ondas sísmicas dos tipos S e P. As ondas 
sísmicas sofrem uma variação de velocidade brusca (aumentam suas velocidades) ao passarem por essa camada, 
em razão da diferença existente entre os tipos de material constituintes da crosta e do manto superior da Terra e, 
consequentemente, da diferença existente entre suas densidades.
Descontinuidade de Gutemberg
É situada a cerca de 2.900 km de profundidade, entre o manto e o núcleo, marca o limite abaixo do qual as ondas 
S não se propagam e as ondas P diminuem de velocidade o que evidencia uma alteração das propriedades dos 
materiais que constituem o interior da Terra. Seu nome é uma homenagem ao seu descobridor, o alemão Beno 
Gutenberg. É também conhecida por descontinuidade C, devendo esta designação ao termo “cor” de origem 
latina, que significa núcleo. Disponível em: <wikiciencias.casadasciencias.org/index.php/Descontinuidade_
sísmica>.
17Unidade 1 – Química ambiental, o mundo onde vivemos
A exosfera é a camada mais externa, ela antecede 
o espaço sideral. É formada basicamente por hé-
lio (He) e hidrogênio (H), e pode atingir 1.000°C. 
Nessa camada não existe gravidade e as partículas 
se desprendem da terra com facilidade, é onde 
permanecem os satélites de transmissão de infor-
mações e telescópios espaciais, e ocorre a aurora 
boreal.
Figura 1.2 - Camadas da atmosfera terrestre
Fonte: IFPR (2017)
A aurora boreal é um fenômeno que 
ocorre apenas nas regiões polares do norte 
do planeta Terra.Pode ser vista a olho 
nu durante a noite ou no final da tarde. 
Durante o fenômeno são vistos no céu 
luzes coloridas e brilhantes, geralmente 
avermelhadas e esverdeadas.
18 Química Ambiental
A termosfera é a segunda camada atmosférica mais extensa. Composta por oxigênio 
atômico, gás que absorve a energia solar em grande quantidade. As temperaturas po-
dem atingir os 1.000°C.
A mesosfera é a terceira camada, cuja tempera-
tura varia de –10°C até –100°C. A temperatura é 
extremamente fria, pois não há gases ou nuvens 
capazes de absorver a energia solar. Nesta cama-
da ocorre o fenômeno da aeroluminescência.
A quarta camada, chamada estratosfera, possui 
temperaturas que variam de –5°C a –70°C, apre-
senta pouco fluxo de ar e é muito estável. Na estratosfera localiza-se a camada de ozô-
nio, que funciona como uma espécie de filtro natural do planeta Terra, protegendo-o 
dos raios ultravioletas do Sol. Aviões supersônicos e balões de medição climática podem 
atingir esta camada.
A troposfera é a camada mais próxima da crosta terrestre, é nesta camada que ocorrem 
os fenômenos climáticos (chuvas, formação de nuvens, relâmpagos). Nessa camada en-
contra-se o ar, usado na respiração de plantas e animais. Ele é composto basicamente 
por Nitrogênio (N), Oxigênio (O) e Gás Carbônico (CO2). Quase todo o vapor encontrado 
na atmosfera situa-se na troposfera, que ocupa 75% da massa atmosférica. As tempera-
turas podem variar de 40°C até –60°C. Na troposfera pode-se observar a poluição do ar 
e o voo dos aviões de transporte de cargas e passageiros. 
O estudo do meio ambiente não é fácil e nem simples, pois trabalhamos com interações 
entre sólidos, líquidos e gases e essas reações nuncaocorrem isoladas. O conhecimento 
do planeta nos auxilia a ter uma visão geral do nosso compromisso com o meio ambien-
te.
Aeroluminescência
Fenômeno ótico da atmosfera terrestre 
que ocorre entre 80 e 300 km de altitude, 
consistindo na emissão da radiação 
eletromagnética pelos constituintes 
atmosféricos em decorrência de processos 
de reações fotoquímicas e iônicas.
19Unidade 1 – Química ambiental, o mundo onde vivemos
Pratique
• O surgimento dos elementos químicos aconteceu a partir da grande expansão do 
universo há cerca de 15 bilhões de anos. Nesta ocasião, se formaram os átomos leves 
e simples como o hidrogênio (H) e o hélio (He). Esses elementos, além de serem os 
primeiros a surgir, são os que constituem praticamente toda a massa do universo. 
Sabendo disso, procure descobrir como os outros elementos químicos da tabela pe-
riódica foram formados. 
Unidade
2
Fonte: Wikimedia Commons / Angeloleithold / CC BY-SA
Água
22 Química Ambiental
Nesta unidade, aprenderemos como a água circula no planeta e como se dão as 
mudanças de estados físicos. Vamos entender como são feitos os tratamentos da 
água depois de utilizada, e a legislação que regulamenta os padrões de qualidade 
mínimos.
A água é o nosso bem mais precioso, dependemos dela para quase tudo. Assim, o co-
nhecimento das fontes, das transformações no ambiente e do cuidado que devemos ter 
é primordial para a manutenção da vida na Terra.
Distribuição das águas
A água é um componente vital, tanto para os animais quanto para as plantas. O ser 
humano possui aproximadamente 73% de água e o nosso planeta é constituído por ¾ 
de água. Toda a água se encontra distribuída nos três estados físicos da matéria: sólido, 
líquido e gasoso.
A fase sólida é representada pelas geleiras e são compostas por águas doces. Elas repre-
sentam cerca de 67,5% da água doce do planeta.
A fase líquida pode ser subdividida entre águas superficiais e subterrâneas, sendo que 
elas podem ser doces ou salgadas. Dentre as águas salgadas, temos os mares e oceanos 
que correspondem a 97,5% do total de água do planeta Terra. As águas subterrâneas 
representam 30% da água doce do planeta. Considerando que 67,5% é representada 
pelas geleiras e glaciais, e 30% pelas águas subterrâneas, é fácil verificar que apenas 
2,5% das águas doces correspondem aos rios, lagos e vapores de água da atmosfera.
23Unidade 2 – Água
Ciclo da água e mudanças de estado físico
A quantidade de água que temos à disposição é sempre a mesma, mas nunca está para-
da, isto é, a água vai se transformando e mudando de fase. Nesse ciclo da água (figura 
2.2), temos algumas mudanças de fases que devemos olhar mais detalhadamente.
Figura 2.1 – Fontes de águas doces.
Fonte: Pixabay/Pixipixa/ CC 0 / Pixabay /hongmyeon/ CC 0 / Pixabay / Azulia/ CC 0 / Pixabay / Maru_vdv/ CC 0
O maior lago de água doce do mundo em extensão é o lago Superior, localizado numa região de fronteira 
entre os Estados Unidos e o Canadá. Possui aproximadamente 82.100 km2 de extensão. Já o lago com maior 
quantidade de água doce do planeta é o lago Baikal, na Sibéria, com cerca de 23 mil quilômetros cúbicos de 
água.
24 Química Ambiental
Na figura 2.3, vemos que o esquema de mudança de fase (sólido, líquido, gasoso) possui 
um nome específico: sublimação, fusão, evaporação, condensação e solidificação.
Figura 2.3 - Esquema de mudança de estado físico
Fonte: IFPR (2017)
Figura 2.2 – Ciclo da água no meio ambiente
Fonte: IFPR (2017)
25Unidade 2 – Água
Para que ocorram essas mudanças, necessitamos de uma variação de temperatura. Por 
exemplo, para que se forme um cubo de gelo, colocamos uma porção de água líquida 
no congelador e aguardamos até o liquido resfriar e congelar; usando a nomenclatura 
científica, solidificar. Perceba que a água deve resfriar, e que durante a mudança de fase, 
a temperatura é mantida constante. A regra da temperatura constante serve para todas 
as mudanças de fases. Veja na figura 2.4 o gráfico onde essas mudanças podem ser 
observadas.
Qualidade da água
A manutenção da qualidade da água doce é extremamente importante para nós na quí-
mica ambiental. Por esse motivo, os órgãos governamentais regulamentadores estabele-
cem muitos critérios para impedir que o ser humano prejudique, contamine e/ou polua 
as reservas de águas potáveis.
Figura 2.4 - Gráfico de mudança de fase a temperatura constante
Fonte: IFPR (2017)
Conceitualmente, há diferença entre os termos poluição e contaminação. Poluição é uma alteração ecológica 
provocada pelo ser humano, que prejudica, direta ou indiretamente, sua vida ou seu bem-estar, trazendo 
danos aos recursos naturais e impedimento a atividades econômicas. Contaminação é a presença, em um 
ambiente, de seres patogênicos ou substâncias em concentração nociva ao ser humano. No entanto, se não 
resultar em uma alteração das relações ecológicas, a contaminação não é uma forma de poluição.
26 Química Ambiental
No Brasil, o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) é responsável por legislar 
sobre os padrões de qualidade das águas. Por exemplo, existem valores quantitativos 
que estabelecem se as águas salgadas podem ser 
utilizadas para balneabilidade (permissão para to-
mar banhos nas praias), ou se águas doces têm 
potabilidade para permitir o consumo humano, 
ou até mesmo legislar sobre as águas que a in-
dústria pode devolver ao ambiente após uso na 
fabricação de seus produtos.
Especificamente, o padrão de qualidade das águas é subdividido em controle físico-quí-
mico, metais e microrganismos.
Usos da água e os principais poluentes
A água é utilizada para diversos fins. No uso doméstico, utilizamos para o consumo 
humanos e animal, na limpeza e higienização de alimentos e de nossas casas e nos sa-
nitários. Na área agrícola, a irrigação das plantas consome grande quantidade de água, 
que, em geral, é retirada de rios e açudes. Na área industrial, a água é utilizada como 
matéria-prima, no resfriamento de equipamentos industriais, na geração de energia e na 
limpeza dos ambientes.
Todos esses usos geram um volume de água de qualidade inferior. Nesse caso, a água 
deve ser tratada quantas vezes for necessária para ser não só reutilizada, mas ter tam-
bém a mesma qualidade inicial.
Dentre os tratamentos, temos aquele voltado para o consumo humano, onde a água é 
retirada de fontes superficiais ou subterrâneas, como rios ou poços. Essas águas passam 
por processos de purificação químicos e físicos (figura 2.5), até obter os padrões de qua-
lidade regulamentados pelo Ministério da Saúde (Portaria 2.914/2011).
Figura 2.5 - Tratamento padrão para águas residenciais
Fonte: IFPR (2017)
Para saber mais sobre a legislação ambiental 
e suas resoluções, CONAMA 357/2005 e 
CONAMA 430/2011, consulte o site <http://
www.mma.gov.br/port/conama/legi.cfm>. 
Acesso em: 20 out. 2016.
27Unidade 2 – Água
A água utilizada na indústria geralmente sai com uma carga de contaminante bastante 
elevada, seja ela orgânica (resíduos de frigoríficos) ou inorgânica (resíduos de indústrias 
metalúrgicas). Esses resíduos líquidos não podem simplesmente ser despejados no meio 
ambiente. A Portaria do CONAMA 357/2005 regulamenta esse assunto e relaciona um 
teor máximo permitido para o lançamento desses efluentes no meio ambiente. Para 
isso, a indústria necessita de tratamentos que diminua a carga contaminante. Dentre os 
tratamentos mais utilizados estão: filtração – utilizada para remover os materiais sólidos; 
aeração de lagoas de estabilização – aumenta o teor de oxigênio na água e permite a 
decomposição de resíduos orgânicos; floculação – utilizada para reter coloides; estabili-
zação do pH neutro (próximo à 7), seja pela adição de ácidos ou bases. Tratamentos mais 
complexos são exigidos em casos mais específicos, como na contaminação por metais 
pesados tóxicos, como mercúrio, cádmio e chumbo.
Percebemos, no estudo desta unidade, que na química ambiental a água é um fator pri-
mordial.O cuidado e os tratamentos devem ser feitos de modo a manter ou, até mesmo, 
melhorar a qualidade de nossas águas. 
Pratique
• A queima de combustíveis fósseis (gasolina, óleo diesel) contribui para a formação de 
chuvas ácidas, principalmente em áreas bastante industrializadas. Pesquise e descreva 
quais os principais compostos que geram a chuva ácida. E quais suas consequências.
Unidade
3
Fonte: Pixabay / skeeze/ CC 0
Solo
30 Química Ambiental
Nesta aula, você irá conhecer os tipos de solos e suas propriedades. Por ser o estudo 
dos solos um assunto bastante complexo, que envolve fatores químicos, físicos e 
biológicos, abordaremos primeiramente os tipos de solos e suas propriedades para 
então falar de como evitar ou corrigir solos contaminados.
Um conceito geral sobre os solos foi escrito por Beck et al. (2000), onde o autor diz que 
o solo é um corpo natural da superfície terrestre, constituído de materiais minerais e or-
gânicos, resultantes das interações dos fatores de formação através do tempo, contendo 
matéria viva e em parte modificada pela ação humana, capaz de sustentar plantas, reter 
água, armazenar e transformar resíduos e suportar edificações.
Perfil dos solos
Os solos se diferem em suas propriedades de acordo com seu material de origem. Cada 
material de origem será afetado pelo clima, organismos vivos e topografia, gerando solos 
com características únicas. Esses tipos de solos formados podem ser estudados observando 
um corte vertical do solo até que se atinja a camada rochosa. Esse estudo do perfil do solo 
possibilita a visualização de diferentes camadas, que nesse caso são chamadas de horizon-
tes. As letras A, E, B e C representam horizontes principais. As letras O e R representam 
horizontes orgânicos em solos minerais e rocha inalterada, respectivamente (figura 3.1).
Figura 3.1 - Representação gráfica de um perfil de solo com diferentes horizontes
Fonte: IFPR (2017)
31Unidade 3 – Solo
No perfil de solos reais, podemos não encontrar todas as camadas como vemos na figura 
3.1, isso se deve ao seu material de origem e aos fatores da sua formação. A profun-
didade dos solos pode variar de alguns centímetros até vários metros. E a textura varia 
de horizonte para horizonte. Entre esses horizontes são marcantes as variações de cor, 
textura, teor de nutrientes e porosidade.
Composição dos solos
Os solos são formados por uma fase sólida, composta por minerais e material orgânico, 
uma fase porosa que pode ser preenchida tanto pela solução do solo quanto pelo ar. 
Na fase sólida mineral, encontram-se partículas 
de tamanhos e formatos diferentes, classificadas 
de acordo com o diâmetro em frações granulo-
métricas, sendo elas: cascalho (diâmetro de 20 – 
2mm), areia (de 2 a 0,05mm), silte (diâmetro de 
0,05 a 0,002mm) e argila (diâmetro menor que 
0,002mm) (MacBride, 1994).
Na fase líquida, encontramos uma solução constituída por água acrescida de íons e com-
postos orgânicos dissolvidos. Essa solução é importante para a nutrição das plantas, pois 
é dela que as raízes conseguem absorver os nutrientes.
Figura 3.2 - Fases do solo
Fonte: IFPR (2017)
Silte
Substância mineral cujas partículas possuem 
diâmetro de 2 a 0,05mm, podem ser 
carregadas por água corrente e depositada 
como sedimento.
32 Química Ambiental
A fase gasosa se refere ao espaço poroso do solo. Nesse espaço, a concentração de CO2 
é de 10 a 100 vezes maior que na atmosfera.
A fase orgânica é constituída por microrganismos e por materiais orgânicos vegetais. Essa 
fase é uma fonte de nitrogênio para as plantas e microrganismos presentes nos solos.
Contaminantes dos solos
Os solos são utilizados de diferentes formas e isso contribui para que se tenha uma di-
versidade de contaminantes e poluentes. Como foi visto, o solo é constituído de parte 
mineral, líquida e também por uma vasta diversidade de microrganismos que podem 
catalisar reações e facilitar a disponibilidade de possíveis contaminantes.
Em áreas industriais, derramamentos e vazamentos são responsáveis pela contaminação 
dos solos. Nesses casos, tanto compostos orgânicos como inorgânicos podem atingir os 
solos e causar contaminações pontuais. Dependendo da contaminação, esse poluente 
pode ser inativado, como também pode ser transformado em compostos ainda mais 
perigosos, voláteis ou solúveis em água e assim gerar uma contaminação secundária, 
chamada contaminação difusa, no ar e nas águas 
superficiais e também subterrâneas próximas.
Nas áreas agrícolas que recebem fertilizantes, se-
jam eles orgânicos ou minerais, inseticidas, fun-
gicidas e herbicidas de forma não controlada e 
inadequada, pode ocorrer um efeito cumulativo 
e quando não biodegradável pode ser transferido 
pela cadeia trófica.
Em relação aos contaminantes inorgânicos, deve-
mos ter cuidado com os chamados metais pesados ou elementos-traço, pois possuem 
a característica de ser não biodegradável e em alguns casos podem ser cumulativo ou 
até mesmo ocorrer biomagnificação, como no caso do mercúrio (MANAHAN, 2001).
Os fertilizantes orgânicos, como estercos, 
possuem grandes quantidades de metais 
e devem ser utilizados com cautela para 
não contaminar os solos. Já os fertilizantes 
minerais, geralmente, são purificados para 
aumentar o teor de nutriente, retirando 
impurezas que poderiam ser contaminantes 
ao solo.
Metais pesados
Grupo de elementos que possuem peso atômico entre 63 e 200 e densidade superior a 4,0 g/cm3.
Biomagnificação
É o acúmulo progressivo ao longo da cadeia alimentar de substâncias não biodegradáveis.
33Unidade 3 – Solo
Os resíduos orgânicos adicionados ao solo podem conter compostos prejudiciais ao solo. 
Entre os resíduos orgânicos podemos destacar a vinhaça, os resíduos de curtumes, 
petroquímicos, lodos de estação de tratamento 
de efluentes, compostos de lixo urbano, estercos 
animais e resíduos vegetais. Cada tipo de resíduo 
pode prejudicar o solo de uma maneira, seja ela 
acidificando os solos, aumentando os valores de 
DBO (demanda bioquímica de oxigênio) e DQO 
(demanda química de oxigênio), introduzir óleos 
e graxas e inclusive adicionando altas concentra-
ções de elementos-traço, como é o caso dos resí-
duos de curtumes, lodos de estação de tratamen-
to de efluentes e lixo domiciliar urbano.
Solos como receptores de produtos perigosos
Por muitos anos, os solos foram usados como depósitos de substâncias tóxicas, pois se 
acreditava que dessa forma estaríamos seguros e evitaríamos problemas maiores. Com o 
avanço industrial e urbano associado com a pesquisa ambiental, essa prática tornou-se 
insustentável.
Ainda hoje utilizamos os solos para armazenar resíduos sólidos, porém essas áreas, cha-
madas “áreas de sacrifício” possuem legislação específica, onde é considerado o tipo de 
solo. Essa legislação minimiza os impactos ambientais, visando garantir proteção total ao 
meio ambiente. Os solos mais adequados para se construir esses depósitos, conhecidos 
como ARIP (aterro de resíduos industriais perigosos) devem possuir características como 
ser naturalmente impermeáveis, baixo grau de saturação, profundidade do lençol freáti-
co e predominância, no subsolo, de material argiloso com coeficiente de permeabilidade 
menor ou igual a x10-7 cm/s.
Não é permitida a instalação de aterros em áreas inundáveis, em áreas de recarga de 
aquíferos, em áreas de proteção de mananciais, mangues e habitat de espécies protegi-
das, ecossistemas de áreas frágeis ou em todas aquelas definidas como de preservação 
ambiental permanente, conforme legislação em vigor, e nem em áreas onde haja pre-
dominância no subsolo de material com coeficiente de permeabilidade muito alto. Além 
disso, os aterros devem respeitar as distâncias mínimas, estabelecidas na DZ-1311, para 
corpos d’água, núcleos urbanos, rodovias e ferrovias, e não é permitida a construção de 
Vinhaça
É o resíduo pastoso e malcheiroso que 
resta após a destilação fracionada do caldo 
de cana de açúcarfermentado, para a 
obtenção do etanol.
Curtume
Nome dado às operações de processamento 
da pele crua e, por extensão, ao local 
onde este processamento é feito. Tem por 
finalidade deixá-lo resistente, sendo útil 
para a indústria calçadista e de móveis.
34 Química Ambiental
aterros em áreas cujas dimensões não possibilitem vida útil para o aterro igual ou supe-
rior a 20 anos, conforme definido na DZ-1311.
Para cada tipo de resíduo há um aterro adequado. Existem três tipos principais:
1. Aterro sanitário: deve ser constituído por um sistema de drenagem de efluentes 
líquidos percolados (chorume) acima de uma camada impermeável de polietileno de 
alta densidade, sobre uma camada de solo compactado para evitar o vazamento de 
material líquido para o solo, evitando assim a contaminação de lençóis freáticos. O 
chorume deve ser tratado e/ou recirculado (reinserido ao aterro), causando assim me-
nor poluição ao meio ambiente. Seu interior deve possuir um sistema de drenagem 
de gases que possibilite a coleta do biogás que é constituído por metano, gás carbô-
nico (CO2) e água (vapor), entre outros, e é formado pela decomposição dos resíduos. 
Falaremos com mais detalhes sobre o chorume na Unidade 7.
2. Lixão: é uma área a céu aberto onde os resíduos são despejados, sem nenhum tipo 
de impermeabilização do solo.
3. Aterro controlado: normalmente é um lixão remediado, coberto por sucessivas ca-
madas de terra e lixo, mas sem procedimento de impermeabilização do solo ou cap-
tação do chorume.
Figura 3.3 - Aterro sanitário
Fonte: IFPR (2017)
35Unidade 3 – Solo
Legislação vigente
O Ministério do Meio Ambiente, através do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CO-
NAMA), dispõe sobre critérios e valores orientadores de qualidade do solo quanto à 
presença de substâncias químicas e estabelece diretrizes para o gerenciamento ambiental 
de áreas contaminadas por essas substâncias em 
decorrência de atividades antrópicas. As reso-
luções 420/2009 e 460/2013 estabelecem esses 
valores para compostos orgânicos e inorgânicos 
e diferenciam as atividades no qual esse solo será 
utilizado.
A classificação se difere em valor de referência de qualidade, onde cada Estado deve 
fazer seu próprio estudo de caso, valor de prevenção, o qual é utilizado como um aler-
ta, e valores de investigação, os quais são divididos entre solos agrícolas, residenciais e 
industriais. Dentro de cada classificação temos os valores máximos permitidos de cada 
composto para sua utilização. Valores superiores aos descritos na legislação devem ser 
tratados como área contaminada, sendo necessário um plano de descontaminação do 
local.
A descontaminação pode ser feita in-situ, isto é, no mesmo local, ou retirando todo o 
solo contaminado para um tratamento apropriado fora do local de origem.
Concluindo, podemos dizer que o solo é um ambiente bastante complexo e necessita de 
cuidados especiais, pois a adição de compostos que excedem sua capacidade de inativa-
ção ou de retenção pode gerar contaminação em outras matrizes ambientais, como as 
águas superficiais e subterrâneas e a atmosfera.
As características dos solos para a implantação de aterros de resíduos sólidos industriais podem ser vistas na 
Fepam, na Revista disponível em:<http://www.fepam.rs.gov.br/fepamemrevista/downloads/FEPAM_REVISTA_
V6N2_2012.pdf>.
Antrópica
É o termo que se refere a tudo aquilo que 
resulta da ação humana.
36 Química Ambiental
Pratique
• De acordo com a legislação, os resíduos de curtumes devem ser destinados a aterros 
especiais de resíduos de classe I, isto é, a classe mais perigosa. Esses resíduos são 
assim classificados por conter alto teor de cromo. Considerando que sapatos, bolsas, 
roupas e estofamentos de carro são produzidos com o mesmo material, por que esses 
produtos não têm a obrigação de seguir para o mesmo tipo de aterro? 
Unidade
4
Fonte: Pixabay / werner22brigitte / CC0
Sedimentos
38 Química Ambiental
Nesta unidade, você entenderá o que são sedimentos e conhecerá os benefícios e 
malefícios que essas partículas podem acarretar ao meio ambiente.
Os sedimentos ajudam a contar a história do ambiente onde se depositaram. Essas par-
tículas foram transportadas por arraste/rolamento ou por suspensão. A deposição se dá 
principalmente pelo tamanho da partícula e pelo fluxo a qual é submetida.
Características do sedimento
Sedimentos são constituídos por partículas mine-
rais (areia, silte e argila) e por matéria orgânica. 
Em termos geológicos, um sedimento é o material 
sólido que se acumula na superfície terrestre e que 
surge pela ação de diversos fenômenos naturais 
que atuam na atmosfera, na hidrosfera e na bios-
fera. Os ventos, as precipitações e as variações de 
temperatura são alguns dos fatores relacionados 
com a formação de sedimentos. Esses sedimentos 
podem, em algum tempo, sofrer o processo de 
litificação e tornar-se rocha.
Figura 4.1 - Depósitos sedimentares que sofreram o processo de litificação, 
formando as rochas sedimentares
Fonte: Wikimedia Commons / BrigitteWerner(werner22brigitte)/ CC0
Litificação
Conjunto complexo de processos 
que convertem sedimentos em rocha 
consolidada, graças, principalmente, 
à pressão exercida pelos sedimentos 
acumulados nos vários tipos de erosão. A 
litificação pode envolver vários processos 
como: desidratação, compactação, 
cimentação, recristalização, lateritização e 
enriquecimento iônico.
39Unidade 4 – Sedimentos
Normalmente, os sedimentos são constituídos por partículas de diferentes tamanhos, 
formas e composição química, transportadas por água, ar ou gelo, distribuídos ao longo 
dos vales do sistema de drenagem, e são orientados a partir da interação constante e 
contínua dos processos de intemperismo e erosão. Esse tipo de sedimento não consoli-
dado é chamado de sedimento de fundo.
O material em suspensão e os sedimentos estão interligados por meio da sedimentação e 
dos processos de erosão. Entre os sedimentos e os poluentes da água intersticial ocorrem 
os processos de adsorção/desorção e de precipitação/dissolução. A adsorção é a adesão 
de moléculas de um fluido a uma superfície sólida, podem ser adsorvidas por processos 
químicos, pelas ligações químicas ou físicas por interações de Van der Waals. A elevada 
concentração desses elementos na água intersticial pode influenciar os seus níveis nas 
águas superficiais através de processo, como: difusão, consolidação e bioturvação.
Os sedimentos tendem a acumular organismos patogênicos, nutrientes, metais e com-
postos orgânicos. Esses são adsorvidos sobre as superfícies de materiais particulados, 
especialmente os orgânicos que se encontram em suspensão na água e, finalmente, 
decantam-se no fundo do corpo d’água. Quando a concentração dos contaminantes 
alcança um valor que causa efeitos adversos à biota ou, ainda, põe em risco a saúde 
humana, o sedimento é considerado contaminado.
A produção e adição de sedimentos em nanopartículas também é uma forma de des-
contaminação de águas. A síntese de óxidos de 
ferro (como magnetita e maghemita) magnéticos 
propicia a geração de um produto com alta ca-
pacidade de adsorção de ânions. A adição destes 
compostos na forma de sedimentos em tratamen-
tos de água propicia a adsorção de contaminantes 
da água. Posteriormente, são removidos da água 
– por magnetização (imã) – o óxido de ferro mais 
os contaminantes.
Os contaminantes químicos podem ser classificados em dois grupos distintos de acordo 
com as fontes de contaminação: litogênicos e antropogênicos. O primeiro é formado pe-
las espécies presentes nos solos e rochas da região, ou seja, origem natural. O segundo é 
constituído pelas espécies introduzidas pela ação do homem no meio e são os responsá-
veis pelas alterações causadas à biota, ou seja, origem antropogênica. São exemplos de 
fontes naturais os processos físicos e químicos como intemperismo, atividade vulcânica, 
carregamento de solo e de rochas etc. E os de fonte antropogênicassão os descartes de 
efluentes urbanos, industriais, agropecuária, praguicidas, queima de combustíveis etc.
Para saber mais sobre a utilização de 
minerais/sedimentos para descontaminação 
de águas, leia o artigo ‘Materiais 
magnéticos baseados em diferentes 
zeólitas para remoção de metais em água’. 
Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/
qn/v28n5/25894.pdf>.
40 Química Ambiental
Origem, transporte e depósitos dos 
sedimentos no meio ambiente
Normalmente, os sedimentos são produzidos pela desagregação de rochas ou solo. A de-
sagregação das rochas é uma das formas com que ocorre a formação do solo através do 
intemperismo. A desagregação do solo é um dos principais fatores que potencializam os 
processos erosivos e transporte de sedimentos. Como em nosso ambiente, os sedimen-
tos são transportados principalmente por água, daremos foco a esse meio. No entanto, 
em outros ecossistemas, o vento tem grande importância no transporte.
O transporte das partículas pode se dar por suspensão, salteamento ou rolamento/ar-
rastamento. No transporte por suspensão, as partículas são carregadas pela água sem 
qualquer contato com o fundo do canal. No salteamento, as partículas vão “pulan-
do” à medida que se chocam com o fundo do canal. E no rolamento/arrastamento 
as partículas vão literalmente rolando no fundo do canal. O tipo de transporte está 
relacionado com o tamanho e densidade das partículas. Partículas finas, do tipo argi-
la (diâmetro >0,002mm), são transportadas por suspensão, enquanto partículas mais 
grosseiras, como areia muito grossa (2mm), podem ser carregadas por rolamento/arras-
tamento. Obviamente, o transporte depende da velocidade com que a água se move.
A contaminação de águas subterrâneas pode acontecer naturalmente. Em Bangladesh, milhares de pessoas 
morrem pelos efeitos causados pela contaminação natural de poços subterrâneos com arsênio. Para saber mais 
sobre o assunto, acesse o link disponível em: <http://www.news-medical.net/news/20101201/664/Portuguese.
aspx>.
Figura 4.2 - Tipos de transporte de sedimentos
Fonte: IFPR (2017)
41Unidade 4 – Sedimentos
Em certo momento, as partículas cessam com seu movimento e tendem a se depositar 
no fundo de rios, lagos ou mares. As partículas de maior massa se depositam primeiro, 
ou seja, aquelas que foram transportadas por rolamento/arrastamento. Com o passar do 
tempo, as partículas mais finas depositam-se nas camadas mais superficiais de depósitos 
sedimentares. A velocidade de deposição das partículas é descrita pela Lei de Stocks, a 
qual considera o diâmetro da partícula, sua densidade, temperatura e viscosidade do 
meio. O processo é semelhante a você pegar um punhado de solo e largá-lo lentamente 
diante de um ventilador: próximo a você cairão as partículas mais grosseiras (areia), e 
mais distante as partículas menores (argila). 
O depósito dos sedimentos altera ou constrói/de-
senha diferentes formas geomorfológicas do lei-
to. As formas mais comuns são marcas onduladas 
(preservadas), dunas subaquáticas, leito plano, 
antidunas e barras compostas. Essas formas alte-
ram o escoamento da água, capacidade de vazão 
do rio e a navegabilidade. 
Os depósitos de sedimentos podem conter grandes quantidades de elementos benéficos 
para as plantas. Se os sedimentos adsorvem elementos químicos, eles também podem 
dissolver. Comunidades anaeróbias e espécies vegetais se desenvolvem de forma aquáti-
ca; podem ter as raízes conectadas ao leito de rios ou lagos, de onde absorvem nutrien-
tes, como fósforo e nitrogênio. 
O monitoramento da qualidade ambiental dos cursos d’água é de fundamental impor-
tância para a manutenção da qualidade de vida da população. Nesse sentido, é muito 
importante a avaliação ambiental da qualidade dos sedimentos, sendo que esses interfe-
rem diretamente nos corpos hídricos.
A legislação brasileira que se refere a sedimentos é a Resolução CONAMA nº 344, de 
25 de março de 2004. Essa resolução estabelece as diretrizes gerais e os procedimentos 
mínimos para a avaliação do material a ser dragado em águas jurisdicionais brasileiras e 
dá outras providências. 
A Lei de Stocks mede diretamente a 
distribuição de populações em função do 
tempo necessário para essas partículas se 
sedimentarem em uma célula vertical ou 
centrífuga com um líquido conveniente. A 
velocidade de cada partícula é proporcional 
à diferença de densidade em relação ao 
meio e ao quadrado do seu diâmetro.
Para saber mais sobre a Resolução CONAMA nº 344, de 25 de março de 2004, acesse o link disponível em: 
<http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=445>.
42 Química Ambiental
Nesta unidade, foram abordados os conceitos, a formação, a importância de sedimentos 
naturais ou sintéticos para a manutenção ou melhoria de um meio natural. 
Pratique
• Algumas partículas naturais ou sintéticas, por vezes consideradas sedimentos, podem 
auxiliar na retenção, inativação e diminuição do conteúdo de elementos químicos no 
ambiente. Investigue e descubra dois tipos de partículas e indique com quais elemen-
tos químicos elas têm interação. 
Unidade
5
Fonte: Pixabay / MarquinhosLourenco
Ar
44 Química Ambiental
Nesta unidade, serão apresentados os padrões de qualidade e as fontes de emissão 
de poluentes do ar atmosférico. A presença de poluentes na atmosfera forma o 
smog e a inversão térmica, além da formação da chuva ácida. Assim sendo, vamos 
verificar quais são os fatores que influenciam a formação desses fenômenos. 
Veremos também que a camada de ozônio é essencial para manutenção da vida na Terra. 
Vamos compreender sua importância e conhecer as fontes causadoras da sua destruição 
e as alterações climáticas decorrentes desse processo e, por fim, vamos conhecer a Re-
solução do CONAMA nº 03 de 1990, que estabelece os padrões nacionais de qualidade 
do ar, e o Protocolo de Kyoto (acordo internacional que estipula a emissão de gases na 
atmosfera). 
Atmosfera
A atmosfera é a camada gasosa que envolve a Terra. Ela regula o clima e atua como meio 
de transporte de substâncias indispensáveis à vida humana, como oxigênio, dióxido de 
carbono e água. Além disso, a atmosfera tem também a função de proteger a vida do 
planeta absorvendo as radiações ultravioletas provenientes do sol e das radiações cósmi-
cas, aquece a superfície através da retenção de calor (o chamado “efeito estufa”) e reduz 
os extremos de temperatura entre o dia e a noite.
A atmosfera terrestre é composta majoritariamente por nitrogênio (77%) e oxigênio 
(21%), o restante é composto por outros gases considerados nobres, entre eles: o argô-
nio, neônio, hélio, criptônio e xenônio que repre-
sentam cerca de 0,09%, o monóxido e dióxido 
de carbono (CO e CO2) correspondem a 0,04%. 
Hidrogênio (H2) e ozônio (O3) juntos representam 
aproximadamente 0,01% e outros gases, em me-
nores concentrações, como metano (CH4), amô-
nia (NH4), óxido nitroso (N2O), dióxido de enxofre 
(SO2) e os clorofluorcarbonos (CFC). São também 
constituintes da atmosfera vapor de água, cristais 
de sais e material particulado orgânico e inorgâni-
co (MOZETO, 2001). 
O monóxido de carbono (CO2), também 
conhecido como gás carbônico, é um dos 
compostos essenciais para a realização 
da fotossíntese – processo pelo qual os 
organismos transformam a energia solar 
em energia química. Esta energia química, 
por sua vez, é distribuída para todos os 
seres vivos por meio da cadeia alimentar. 
Este processo é uma das fases do ciclo do 
carbono e é vital para a manutenção dos 
seres vivos.
45Unidade 5 – Ar
Quando ocorrem alterações na composição química da atmosfera, há um desequilíbrio e 
alguns fenômenos podem ser observados em decorrência da poluição atmosférica. 
Poluição atmosférica
É o efeito provocado na atmosfera pela presença de diferentes elementos sólidos, líqui-
dos, ou gasosos, provenientes, sobretudo, da atividade humana. 
Nas áreas urbanas, a poluição do ar ocorre devido à poluição proveniente dosauto-
móveis, que emitem grandes quantidades de CO e CO2. Em regiões industrializadas, a 
poluição se forma a partir de dejetos de processos e pela fumaça industrial. Em áreas 
agrícolas, os incêndios florestais e as pulverizações com pesticidas são as principais cau-
sas da poluição atmosférica.
A emissão dessas partículas na atmosfera influencia o clima no planeta e favorece a for-
mação do smog, da inversão térmica e da chuva ácida.
Smog e inversão térmica
A palavra smog é uma combinação das palavras em inglês smoke (fumaça) e fog (ne-
blina), sendo então uma combinação de fumaça e de nevoeiro que ocorre em áreas 
urbano-industriais. Sua formação é favorecida pela poluição, onde ocorre um aumento 
do número de núcleos de condensação que são poeiras ou partículas dispersas na at-
mosfera. 
Uma das consequências da formação do smog é a inversão térmica, mostrados na figura 
5.1.
A inversão térmica é uma mudança abrupta de temperatura devido à inversão das cama-
das de ar frias e quentes. A camada de ar fria, sendo mais pesada, acaba descendo e fica 
próxima à superfície terrestre, retendo os poluentes. O ar quente, sendo mais leve, fica 
numa camada superior, impedindo assim a dispersão dos poluentes.
Esses fenômenos podem causas alguns problemas à saúde como: irritação e danos nos 
olhos, na pele e nos pulmões; secura nas membranas protetoras do nariz e da garganta; 
alterações no sistema imunológico, e agravamento das doenças respiratórias como a 
asma. 
46 Química Ambiental
Chuva ácida
A chuva ácida é uma das principais consequências da poluição do ar. A queima dos 
combustíveis fósseis pelas indústrias e pelos veículos produz o gás carbônico (CO2), e 
junto com outras formas oxidadas do nitrogênio e do enxofre que são liberados para a 
atmosfera. O acúmulo desses gases na atmosfera e a presença de partículas poluentes 
acabam se depositando no solo na forma seca ou na úmida, um esquema deste processo 
é mostrado na figura 5.2.
A deposição úmida é quando o dióxido de enxofre (SO2) e o dióxido de nitrogênio (NO2) 
reagem com o vapor d’água presente na atmosfera, formando o ácido sulfúrico (H2SO4) 
e o ácido nítrico (HNO3) que precipitam na superfície terrestre em forma de chuva. Essa 
água da chuva apresenta pH menor que 5,6.
Figura 5.1 - Esquema da formação do smog e inversão térmica
Fonte: IFPR (2017)
47Unidade 5 – Ar
Essas chuvas dão origem a solos ácidos o que causa prejuízos ao solo e à vegetação. 
Também contamina a água, esta acidificação prejudica os organismos em rios e lagoas, 
comprometendo a pesca. Monumentos de mármore são corroídos ao longo dos anos 
pela chuva ácida. 
Embora esse fenômeno afete regiões industrializadas, hoje é um problema global, pois 
os poluentes do ar são carregados pelos ventos e viajam milhares de quilômetros; assim, 
as chuvas ácidas podem precipitar a grandes distâncias das fontes poluidoras, prejudi-
cando outras regiões. 
Efeito Estufa
Figura 5.2 - Esquema da formação da chuva ácida
Fonte: IFPR (2017)
O efeito estufa é um fenômeno natural de aquecimento térmico da Terra, sendo imprescindível na manutenção 
da temperatura do planeta, fornecendo condições ideais para sobrevivência da vida no planeta.
48 Química Ambiental
A presença de gases do efeito estufa na atmosfera, principalmente o CO2, permitem a 
passagem da radiação solar, porém funciona como uma barreira para que o calor, refle-
tido pela superfície terrestre, se concentre formando o efeito de estufa. Sem a presença 
destes gases do efeito estufa, a temperatura média do planeta seria muito baixa, cerca 
de 30°C mais fria do que é hoje, inviabilizando o desenvolvimento das espécies animais 
e vegetais como as conhecemos hoje. 
A atmosfera é altamente transparente à luz solar, porém cerca de 35% da radiação, que 
incide sobre o planeta, é refletida de novo para o espaço. Somente 65% dessa radiação 
é retida pela superfície da Terra. Isso acontece devido à presença natural dos gases do 
efeito estufa na atmosfera que é transformada em calor, e mantém a temperatura média 
global em torno de 15°C, ideal para a manutenção de grande parte das formas de vida 
(TOLENTINO e ROCHA, 2008). 
Atividades humanas como a queima de combustíveis fósseis e o desmatamento contri-
buem para o aumento nos níveis atmosféricos de gases estufa, causando um desequi-
líbrio no ecossistema, produzindo um fenômeno conhecido como aquecimento global. 
A elevação da temperatura da Terra provocada pela liberação, na atmosfera, de quanti-
dades excessivas de gases, gera o efeito estufa, sendo o seu principal agente causador 
o gás carbônico (CO2), resultante da combustão do carvão, lenha e combustíveis fósseis 
como o petróleo.
As consequências desse fenômeno são catastróficas ao meio ambiente, causando o 
aquecimento e a alteração do clima, favorecendo a ocorrência de furacões, tempestades 
e até terremotos; também o degelo das calotas polares, aumentando o nível do mar e 
inundando regiões litorâneas; ou afetando o equilíbrio ambiental com o surgimento de 
epidemias. Essas alterações climáticas aceleram também o processo de desertificação.
Um aumento de 4ºC na temperatura global, causado pelo efeito estufa e aquecimento global, poderá provocar 
a extinção de milhares de espécies animais no planeta. Os animais mais afetados serão aqueles que vivem nas 
regiões polares, pois esse aumento de temperatura provocará derretimento de gelo em grandes proporções, 
afetando diretamente o habitat dessas espécies. Os recifes de corais também serão muito afetados com o 
aumento da temperatura das águas oceânicas.
49Unidade 5 – Ar
Camada de ozônio
A camada de ozônio protege o planeta dos raios ultravioleta do sol, que são extrema-
mente prejudiciais à vida. Essa camada funciona como uma espécie de “escudo prote-
tor” para o planeta Terra, pois absorve aproximadamente 98% da radiação ultravioleta 
de alta frequência emitida pelo Sol. Sem essa camada, a vida humana em nosso planeta 
seria praticamente impossível de existir, as plantas teriam sua capacidade de fotossíntese 
reduzida e os casos de câncer de pele, catarata e alergias aumentariam, além de afetar 
o sistema imunológico humano.
A degradação da camada de ozônio é um dos grandes problemas da atualidade. Esse 
fenômeno é conhecido como “buraco na camada de ozônio”. No entanto, não ocorre a 
formação de buracos e sim a rarefação dessa camada, que fica mais fina, permitindo que 
uma maior quantidade de raios ultravioletas atinja a Terra. Em determinadas épocas do 
ano, ocorrem reações químicas na atmosfera, tornando a camada de ozônio mais fina 
em várias partes do mundo, especialmente nas regiões próximas do Polo Sul e, recen-
temente, do Polo Norte, mas logo ela volta a sua forma original. Veja na figura 5.3 “o 
buraco” na camada de ozônio sobre a região da Antártida.
Diversas substâncias químicas acabam destruindo o ozônio quando reagem com ele. 
Tais substâncias contribuem também para o aquecimento do planeta, conhecido como 
efeito estufa. A lista negra dos produtos danosos à camada de ozônio inclui os óxi-
dos nítricos e nitrosos expelidos pelos exaustores dos veículos e o CO2 produzido pela 
queima de combustíveis fósseis, como o carvão e o petróleo. Mas, em termos de efeitos 
destrutivos sobre a camada de ozônio, nada se compara ao grupo de gases chamado 
clorofluorcarbonos, os CFCs.
Figura 5.3 - O “buraco” na camada de ozônio sobre a região da Antártida
Fonte: MMA-BR / NASA/ CC0
1980 2013
50 Química Ambiental
Poluição do ar
A poluição atmosférica afeta o clima no planeta e contribui para o efeito estufa que cau-
sa o aquecimento global, acelerando o degelo das calotas polares, causando o aumento 
do nível das águas do mar. Essa cadeia põe em perigo o ecossistema do planeta e a vida 
do próprio homem, além da destruição das florestas tropicais, contribui para o avanço 
da desertificação.
Os processos de transporte e deposição dos poluentes presentes no ar são responsáveispelo retorno de parte dessas substâncias aos solos, oceanos e corpos d’água. Os fatores 
meteorológicos que interferem nesse processo de disseminação da poluição são tempe-
ratura, precipitação e ventos, além das condições topográficas.
A temperatura se torna gradativamente mais fria com a altitude, logo, não existem con-
dições favoráveis para a dispersão dos poluentes. O ar quente fica aprisionado entre 
duas camadas de ar frio, gerando condições de estagnação de poluentes, ocasionando a 
inversão térmica, já comentado nesta unidade.
A precipitação é o volume de água que cai sobre a superfície como resultado do resfria-
mento, através do processo de condensação do vapor de água contido na atmosfera. É 
um processo que normalmente retém e aglomera os poluentes e tem como consequên-
cia a formação de chuva ácida.
Os ventos são ar em movimento. Ele se forma quando existe uma diferença de pressão 
do ar entre vários locais. O ar circula das zonas de alta pressão para as zonas de baixa 
pressão e favorecem a dispersão dos poluentes, transportando as partículas e os gases 
dispersos na atmosfera para outras regiões.
As irregularidades na topografia de uma região influenciam a circulação de massas de ar 
e alteram a dispersão de poluentes. Por exemplo, em áreas costeiras, à noite, as massas 
de ar não se deslocam da mesma forma como durante o dia. De fato, durante o dia a 
brisa marítima transporta os poluentes para a costa. Mas à noite, esse fenômeno se in-
verte, já que o solo se esfria mais rápido do que o mar, assim a poluição é transportada 
para o mar.
Como os CFCs destroem a camada de ozônio? Quais as consequências da destruição da camada de ozônio?
51Unidade 5 – Ar
Poluentes primários e secundários
A poluição atmosférica é resultado do aumento da concentração dos gases e de par-
tículas dispersas na atmosfera, onde ocorrem reações e produzem as transformações 
químicas e físicas, formando novas espécies. 
Os poluentes podem ser classificados como poluentes primários (CO, CO2, SO2, NO e 
NO2) que são aqueles emitidos diretamente pelas fontes poluidoras. Poluentes secundá-
rios (SO3, HNO3, H2SO4) são os formados na atmosfera, através de reações químicas entre 
esses poluentes e os compostos presentes na atmosfera.
A principal atividade antropogênica, ou seja, a 
ação humana, que contribui para a poluição do 
ar, é a utilização de combustível, como o carvão e 
os derivados do petróleo e queimada de florestas. 
Os principais compostos emitidos pela combustão 
de combustíveis fósseis são apresentados no qua-
dro 5.1.
Quadro 5.1 - Origem dos poluentes da atmosfera gerados na combustão de combus-
tíveis fósseis
POLUENTE ORIGEM
Monóxido de carbono Produzido por veículos automotores.
Dióxido de carbono
Produzido na combustão de combustíveis fósseis para produção de energia. Queima-
das de florestas.
Óxidos de nitrogênio Liberados pelos vulcões. Queima de combustíveis fósseis. Queimadas de florestas.
Hidrocarbonetos Queima de combustíveis fósseis em veículos e na indústria.
Dióxido de Enxofre Liberado pelos vulcões. Queima de combustíveis fósseis. Processos industriais.
Material particulado Indústrias, mineração, veículos, queimadas e construção civil.
A emissão de poluentes na atmosfera traz também riscos à saúde humana, como: irri-
tação dos olhos e das vias respiratórias, redução da capacidade pulmonar, redução do 
desempenho físico, agravamento de doenças crônicas do aparelho respiratório, dentre 
outras. As consequências desses poluentes à saúde estão mostradas no quadro 5.2.
Antropogênica
Refere-se a atividades causadas pelo ser 
humano, contrapondo-se às ações naturais 
no planeta sem interferência humana.
Fonte: Elaborado pelas autoras (2016)
52 Química Ambiental
Quadro 5.2 - Consequência dos compostos poluentes da atmosfera
POLUENTE CONSEQUÊNCIA
Óxidos de nitrogênio
Afecções respiratórias e alterações sanguíneas, edema pulmonar, favorecem o envelhe-
cimento precoce.
Material particulado
Sujeira com fuligem nos prédios e na paisagem produz bruma e reduz a visibilidade, 
tóxicos para os pulmões, modificações no clima terrestre, distúrbios digestivos.
Hidrocarbonetos
Formam névoa escura e amarelada sobre as cidades, irritam olhos e mucosas, alguns 
são cancerígenos.
Óxidos de Enxofre
Irritam as vias respiratórias, correm ferro, aço e mármore, causam danos irreversíveis 
aos pulmões, quando combinados com partículas, provocam a acidez da chuva.
Óxidos de Carbono
Níveis muito baixos provocam problemas cardíacos, comprometem o funcionamento 
normal do cérebro.
Níveis elevados causam a morte por asfixia, e é o principal responsável do efeito 
estufa.
Legislação para material atmosférico
Os padrões nacionais foram estabelecidos pelo Instituto Brasileiro de Meio Ambiente 
(IBAMA) e aprovados pelo Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA), por meio 
da Resolução CONAMA nº 3/1990. 
Os padrões de qualidade do ar definem legalmente o limite máximo para a concentração 
dos poluentes na atmosfera, tendo como objetivo garantir a proteção da saúde do ser 
humano e do meio ambiente. Os padrões de qualidade do ar são baseados em estudos 
científicos dos efeitos produzidos por poluentes específicos e fixados em níveis que pos-
sam propiciar uma margem de segurança adequada ao ser humano.
Segundo a resolução, considera-se poluente atmosférico qualquer forma de matéria ou 
energia com intensidade e em quantidade, concentração, tempo ou características em 
desacordo com os níveis estabelecidos e que tornem ou possam tornar o ar impróprio, 
nocivo ou ofensivo à saúde, inconveniente ao bem-estar público, danoso aos materiais, à 
fauna e à flora ou prejudicial à segurança, ao uso e gozo da propriedade e às atividades 
normais da comunidade.
Protocolo de Kyoto
É um acordo internacional estabelecido em 1997 na cidade de Kyoto no Japão. Consiste 
em reduzir emissões de gases estufas dos países industrializados e garantir um modelo 
de desenvolvimento limpo aos países em desenvolvimento.
Fonte: Elaborado pelas autoras (2016)
53Unidade 5 – Ar
O protocolo prevê redução da emissão de poluentes, em relação ao ano de 1990, de 7% 
para os EUA, 8% para a Europa e 6% para o Japão, os maiores poluentes do planeta. 
Para países em desenvolvimento, como China, México e Brasil, não foram estipulados 
níveis de redução. 
A atmosfera é uma camada gasosa que envolve a Terra, regula o clima e atua como meio 
de transporte de substâncias indispensáveis à vida, como oxigênio, dióxido de carbono 
e água. A poluição atmosférica é resultado do aumento da concentração dos gases e de 
partículas na atmosfera. A principal atividade antropogênica que afeta a atmosfera é a 
queima de combustível e florestas. Os poluentes podem ser classificados em primários 
(emitidos diretamente pelas fontes de emissão) e secundários (formados através da rea-
ção química na atmosfera). 
A inversão térmica é consequência da formação do smog e ocorre quando a camada 
de ar fria é bloqueada por uma camada quente e impede o movimento de gases e 
partículas, impedindo a dispersão desses poluentes. A chuva ácida é uma das principais 
consequências da poluição do ar e proveniente, principalmente, da queima incompleta 
dos combustíveis fósseis. O efeito estufa é um fenômeno natural de aquecimento tér-
mico da Terra. A camada de ozônio protege a Terra dos raios ultravioletas do Sol, que 
são extremamente prejudiciais à vida. A redução do ozônio contribui para o aumento do 
efeito estufa.
Os padrões nacionais de qualidade do ar foram estabelecidos pelo IBAMA e aprovados 
pela Resolução CONAMA nº 003/1990.E o Protocolo de Kyoto estipula a redução de 
emissões de gases estufas dos países industrializados. 
Quais são as consequências da assinatura do Protocolo de Kyoto nos dias de hoje?
54 Química Ambiental
Pratique
• O aumento do efeito estufa é gerado pela queimada de florestas e o lançamento de 
gases poluentes na atmosfera, principalmente os que resultam da queimade com-
bustíveis fósseis. A queima do óleo diesel e da gasolina, nos grandes centros urbanos, 
tem colaborado para o efeito estufa. O dióxido de carbono e o monóxido de carbono 
ficam concentrados em determinadas regiões da atmosfera formando uma camada 
que bloqueia a dissipação do calor. Essa camada de poluentes, tão visível nas grandes 
cidades, funciona como um isolante térmico do planeta Terra. O calor fica retido nas 
camadas mais baixas da atmosfera trazendo graves problemas ao planeta. Mediante 
isso, responda: quais são as alterações climáticas causadas pelo efeito estufa? 
Unidade
6
Fonte: Pixabay / Clker-Free-Vector-Images / 29620/ CC0
Ciclos biogeoquímicos
56 Química Ambiental
No mundo nada se cria, tudo se transforma. É com esse pensamento que estuda-
remos nesta unidade os ciclos biogeoquímicos. Na natureza ocorre um reaproveita-
mento de elementos ou compostos químicos através de reações químicas, físicas e 
biológicas. O estudo desses ciclos torna-se cada vez mais importante para avaliar o 
impacto ambiental que um material pode causar no meio ambiente.
Os ciclos biogeoquímicos são processos naturais de reutilização, ou reciclagem de vários 
elementos ou compostos químicos. Esses compostos podem ser transformados por pro-
cessos bióticos ou abióticos, e assim variam de forma e de função e retornam à forma 
inicial no fim do ciclo para reinício da jornada (MARTINS, 2003).
Ciclo do carbono
O carbono (C) é o quarto elemento mais abundante do nosso planeta, possui número 
atômico 6 e massa atômica 12 u.m.a (6 prótons e 6 elétrons) e é sólido a temperatura 
ambiente. Possui raio atômico pequeno, o que permite formar cadeias múltiplas. Com-
binado com oxigênio (O), forma o dióxido de carbono, essencial para o crescimento das 
plantas; com o hidrogênio (H) forma os hidrocarbonetos, essenciais para a indústria.
Figura 6.1 - Ciclo biogeoquímico do carbono
Fonte: Wikimedia Commons / FischX / (Translated ans slightly modified by Pedro Spoladore) 
57Unidade 6 – Ciclos biogeoquímicos
O ciclo do carbono pode ser dividido em duas categorias: o longo ou geológico (envolve 
as rochas, minerais, oceanos e a atmosfera) e o curto ou bioquímico (ligado ao proces-
so de fotossíntese das plantas). Nesse processo, 
o CO2 da atmosfera é absorvido pelas plantas e 
transformado em O2 e compostos orgânicos, que 
servem de nutrientes para os vegetais. No espaço 
de um ano, o ciclo rápido do carbono movimenta 
entre 1015 e 1017 g de carbono.
Esses compostos orgânicos sintetizados pelas plantas serão fonte de nutrientes para as 
plantas e animais. Essas plantas e animais geram resíduos, que por sua vez podem se 
transformar, ao longo de muitos anos, em combustíveis fósseis.
A respiração das plantas e animais e o consumo de energia geram grandes quantidades 
de CO2, que retornam à atmosfera para que se reinicie o ciclo do carbono.
Esses dois processos podem ser resumidos pelas seguintes reações: 
Fotossíntese: H2O + CO2 + energia (CH2O)n + O2
Respiração: (CH2O)n + O2 CO2 + H2O + energia
No ciclo longo do carbono, o CO2 é transferido para o fundo dos oceanos pela sedi-
mentação de carbonato de cálcio insolúvel (CaCO3), exoesqueletos, conchas, moluscos 
etc. Sua decomposição ao longo dos anos pode levar à formação de depósitos ricos em 
hidrocarbonetos (petróleo, por exemplo) e carvão, ou ser redissolvida por processos quí-
micos e biológicos, permanecendo como fração solúvel. 
Fotossíntese
Processo físico-químico, a nível celular, 
realizado pelos seres vivos clorofilados, que 
utilizam dióxido de carbono e água, para 
obter glicose através da energia da luz solar.
Ao contrário do que se pensa, não são as florestas, mas sim os oceanos que absorvem a maior parte do carbono 
da atmosfera. Assim, os oceanos é que são os “pulmões do mundo”.
58 Química Ambiental
Ciclo do nitrogênio
O nitrogênio (N) possui número atômico 7 e massa 14 (7 prótons e 7 nêutrons). É o 
quinto elemento mais abundante no universo. Nas condições ambientes é encontrado 
no estado gasoso, obrigatoriamente em sua forma molecular biotômica (N2), formando 
cerca de 78% do volume do ar atmosférico. A quebra dessa molécula necessita muita 
energia, dessa forma, o N2 se torna bastante inerte.
O nitrogênio circula através das plantas e do solo pela ação de organismos vivos. Esse é 
um dos ciclos mais importantes nos ecossistemas terrestres. O nitrogênio é usado pelos 
seres vivos para a produção de moléculas complexas necessárias ao seu desenvolvimento, 
tais como: aminoácidos, proteínas e ácidos nucleicos.
O principal repositório de nitrogênio é a atmosfera, mas também pode ser obtido da ma-
téria orgânica, nos solos e oceanos. Apesar de extremamente abundante na atmosfera, 
o nitrogênio é frequentemente o nutriente limitante do crescimento das plantas. Isso 
acontece porque as plantas não conseguem usar o nitrogênio na forma de N2.
A fixação do N2 é o processo através do qual o nitrogênio é capturado da atmosfera e 
convertido em formas úteis para as plantas e animais, como amoníaco (NH3), nitrato 
(NO3
-) e nitrito (NO2
-). Essa conversão pode ocorrer através de três processos, fixação por 
bactérias especializadas, atmosférica ou industrial.
Figura 6.2 - Ciclo do nitrogênio
Fonte: WikimediaCommons / Pedro Spoladore / CC BY-SA
59Unidade 6 – Ciclos biogeoquímicos
Fixação bacteriológica
Algumas bactérias têm a capacidade de capturar moléculas de nitrogênio (N2) e trans-
formá-las em componentes úteis para os restantes dos seres vivos. Entre essas, existem 
bactérias que estabelecem uma relação de simbiose com algumas espécies de plantas 
(leguminosas) e bactérias que vivem livres no solo.
As bactérias se associam às raízes das plantas 
para retirar delas alimentos e energia, em troca 
disponibilizam o NH3 para as plantas, essa tro-
ca de favores é chamada simbiose. A figura 6.3 
mostra a simbiose em uma planta de soja, onde 
a interação entre o rizóbio e a planta forma nó-
dulos que são responsáveis pelas reações.
Essas bactérias especializadas produzem uma enzima, a nitrogenase, que catalisa a rea-
ção transformando o N2 em NH3.
Rizóbio
São bactérias muito conhecidas devido 
à capacidade que possuem em fixar o 
nitrogênio atmosférico quando em simbiose 
com leguminosas.
Enzimas
São proteínas especiais que aceleram as reações químicas. Funcionam como catalisadores, cuja função é 
diminuir a energia de ativação da reação. Assim, com menos energia é possível a conversão de uma molécula 
em outra.
Figura 6.3 - Nódulos de uma planta de soja
Fonte: ©Shuteerstock.com ID 345198950
60 Química Ambiental
O NH3- formado nos nódulos servirá para a síntese 
de moléculas orgânicas nitrogenadas, que serão 
utilizadas pelas plantas e pelas bactérias, e parte 
será exsudada para o solo, onde será consumida 
por outras bactérias capazes de nitrificar o amô-
nio.
A amônia liberada reage com a água e forma o íon amônio, como a reação
NH3 + H2O NH4
+ + OH-
As bactérias consomem o NH3 para gerar energia para si. Nesse processo, geram nitritos 
e nitratos, de acordo com as reações descritas a seguir:
A nitrificação ocorre em duas etapas, a oxidação de NH3 em nitrito e a oxidação de nitrito 
em nitrato.
O nitrato pode ser absorvido pelas plantas como fonte de nutrientes, e ser transferido para 
camadas mais profundas do solo pela água, e pode ainda ser desnitrificado por bactérias.
A desnitrificação consiste na utilização do nitrogênio (N) no lugar do oxigênio (O) para o 
processo de respiração das bactérias. Na falta de O2, elas conseguem utilizar o oxigênio 
ligado ao nitrato. Assim, as bactérias liberam o N2 que volta para a atmosfera.
Fixação atmosférica
A fixação atmosférica ocorre através dos relâmpagos, cuja elevada energia quebra a tri-
pla ligação entre os átomos de nitrogênio, o que permite que os seus átomos se liguem 
com moléculas de oxigênio existentes no ar, formando monóxido de nitrogênio (NO). 
Esse é posteriormente dissolvidona água da chuva e depositado no solo. A fixação at-
mosférica contribui com cerca de 3 a 4% de todo o nitrogênio fixado.
Fixação Industrial
Por intermédio de processos industriais (síntese de Haber-Bosch – reação abaixo) é possí-
vel produzir amoníaco (NH3) a partir de N2 e H2. O amoníaco é produzido principalmente 
para uso, como fertilizante, cuja aplicação sustenta cerca de 40% da população mundial.
Exsudado
Refere-se à saída de líquidos orgânicos 
através das paredes e membranas celulares.
61Unidade 6 – Ciclos biogeoquímicos
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) + energia
Depois de fixado o N, os nitratos formados são absorvidos pelas plantas e transformados 
em compostos orgânicos para produzir aminoácidos e outros compostos orgânicos de 
nitrogênio. A incorporação do nitrogênio em compostos orgânicos ocorre em grande 
parte nas células jovens em crescimento das raízes.
Através da mineralização, a matéria orgânica morta é transformada em íon amônio 
(NH4
+) por intermédio de bactérias aeróbicas, anaeróbicas e alguns fungos.
Quando o amoníaco é oxidado (processo chamado de nitrificação) são produzidos nitritos 
e nitratos. Esse processo é feito por bactérias, sendo que na primeira fase o amoníaco é 
convertido em nitritos por nitrosomonas, e numa segunda fase as bactérias nitrobacters 
os nitritos são convertidos em nitratos, sendo assim assimilados pelas plantas. O nitrato é 
solúvel em água e bastante móvel nos solos. Parte desse composto não absorvido pelas 
plantas ou consumido pelos microrganismos dos solos pode ser perdido por lixiviação.
Ainda pode ocorrer a desnitrificação, isto é, o nitrogênio retorna à atmosfera sob a 
forma de gás (N2). Bactérias como as Pseudomonas e Clostridium são responsáveis por 
essa transformação. Essas bactérias utilizam nitratos alternativamente ao oxigênio como 
forma de respiração e libertam N2.
Dentro do ciclo do N, ainda tem o processo de eutrofização, isso ocorre quando um 
excesso de nutrientes é inserido nos corpos d’água, aumentando a quantidade de al-
gas, esse aumento da biomassa pode levar a uma diminuição do oxigênio dissolvido, 
provocando a morte e consequente decomposição de muitos organismos, diminuindo a 
qualidade da água e, eventualmente, a alteração profunda do ecossistema.
A obtenção da amônia pela síntese de Haber-Bosch foi de extrema importância para a obtenção de alimentos, 
mas a ideia inicial para a sua síntese foi a obtenção de uma arma química. Veja o artigo e descubra mais 
sobre esse assunto disponível em: <http://www.fc.up.pt/pessoas/jfgomes/pdf/vol_1_num_1_26_art_
processoHaberBosch.pdf>.
Lixiviação
É o processo de perda dos minerais do perfil do solo, causado pela “lavagem” promovida pelas chuvas torrenciais 
e pela infiltração de água no solo. A água que se infiltra pelos poros, como em uma esponja, vai, literalmente, 
lavando os sais minerais hidrossolúveis (sódio, potássio, cálcio etc.) e diminuindo a fertilidade do solo.
62 Química Ambiental
Ciclo do enxofre
O enxofre (S) possui número atômico 16 e massa atômica 32 u.m.a. À temperatura am-
biente, o enxofre encontra-se no estado sólido, é um não metal insípido e inodoro. O 
enxofre é um elemento químico essencial para todos os organismos vivos, sendo consti-
tuinte importante de muitos aminoácidos. É utilizado em fertilizantes, além de ser cons-
tituinte da pólvora, de medicamentos laxantes, de palitos de fósforos e de inseticidas.
Esse não metal possui coloração amarela, estrutura frágil e odor característico a ovo 
podre. Quando reage com o hidrogênio forma o gás sulfídrico (H2S) que é incolor, muito 
tóxico e corrosivo. É insolúvel em água, parcialmente solúvel em álcool etílico, porém se 
dissolve em dissulfeto de carbono e em tolueno aquecido. É multivalente e apresenta 
como estados de oxidação mais comuns os valores -2, +2, +4 e +6.
Esses múltiplos estados de oxidação tornam o S muito versátil. O enxofre é um elemento 
essencial à vida na Terra, sendo alguns de seus compostos de grande importância bioló-
gica: organismos vivos, incluindo plantas, assimilam espécies de enxofre, enquanto que 
ao mesmo tempo, várias formas de enxofre são emitidas como produto final de seus 
metabolismos. O enxofre representa aproximadamente 0,5% da massa seca de plantas 
Figura 6.4 - Ciclo do nitrogênio e suas formas químicas nos solos
Fonte: IFPR (2017)
63Unidade 6 – Ciclos biogeoquímicos
e microrganismos, e 1,3% do tecido animal. Quando reduzido é nutriente-chave para 
manutenção da vida (ex.: integridade estrutural de proteínas). Oxidado como SO4
2- é o 
segundo ânion mais abundante nos rios e oceanos; é o principal agente causador de 
acidez em água de chuva H2SO4.Pode reagir com ferro e formar substâncias insolúveis 
(FeS2) em solos, sedimentos e minerais 
O enxofre é encontrado no solo em combinações de sais de sulfato, sulfetos e minério. 
Nas proximidades de vulcões, o enxofre é encontrado na forma original, razão pela qual 
há muitas unidades de exploração nessas regiões. 
A formação de proteínas depende basicamente do enxofre, pois é um importante cons-
tituinte de alguns aminoácidos, como a cisteína. Em muitos seres vivos, moléculas com 
átomos desse elemento atuam como cofator (estimulador) de reações químicas promo-
vidas por enzimas.
O S apresenta um ciclo com dois reservatórios: um maior, nos sedimentos da crosta ter-
restre, e outro menor, na atmosfera (figura 6.6). Nos sedimentos, o enxofre permanece 
armazenado na forma de minerais de sulfato. Com a erosão, fica dissolvido na água 
do solo e assume a forma iônica de sulfato (SO4
2-); sendo assim, facilmente absorvido 
pelas raízes dos vegetais. Na atmosfera, o enxofre existe combinado com o oxigênio, 
Figura 6.5 - Fonte de enxofre natural
Fonte: Max Pixel / PublicDomain/ CC0
64 Química Ambiental
formando cerca de 75% dele, o SO2 (dióxido de enxofre). Outra parcela está na forma 
de anidrido sulfídrico (SO3). O gás sulfídrico (H2S) tem vida curta na atmosfera, apenas 
de algumas horas, sendo logo transformado em SO2. Esses óxidos de enxofre (SO2 e SO3) 
incorporam-se ao solo com as chuvas, sendo então transformado em íons de sulfato 
(SO4
2-). Podem, também, ser capturados diretamente pelas folhas das plantas, no pro-
cesso de adsorção, para serem usados na fabricação de aminoácidos.
O único retorno natural do enxofre para a atmosfera é através da ação de decomposito-
res que produzem o gás sulfídrico. As sulfobactérias realizam o processo inverso, como 
forma de obtenção de energia para a quimiossíntese.
A contribuição das atividades vulcânicas para o acúmulo de enxofre na atmosfera é 
pouco significativa, enquanto que a atividade industrial contribui mais expressivamente 
(figura 6.6). A queima de combustíveis fósseis que possuem enxofre em sua composição 
(3% no carvão, e 0,05% no petróleo) produz SO2 e SO3, aumentando sua concentração 
na atmosfera das grandes cidades. Essa fonte é responsável por 80% da poluição por 
enxofre. 
A litosfera é o maior reservatório de enxofre, com um tempo de permanência da ordem 
dos 1010 anos. Rochas sedimentares, como o gesso (CaSO4), as rochas ígneas incluem sul-
fetos metálicos (pirites, blenda, galena etc.). O enxofre encontra-se ainda na forma na-
tiva, junto a fontes hidrotermais e em depósitos vulcânicos, na superfície ou no subsolo.
Figura 6.6 - Ciclo do enxofre no meio ambiente
Fonte: WikimediaCommons / Bantle/ CC0
65Unidade 6 – Ciclos biogeoquímicos
Nos oceanos, o enxofre encontra-se na forma de íon sulfato, SO4
2– e como sulfeto de 
hidrogênio dissolvido, enxofre elementar e substâncias resultantes do metabolismo das 
plantas marinhas. O enxofre existente no oceano e nos sedimentos resulta na maior 
parte do intemperismo das rochas. Os sais dissolvidos pelo escoamento da água são 
transportados pelos rios e acabam depositados nas bacias continentais e nos oceanos. 
As algas marinhas produzem dimetil-sulfônico-propionato (DMSP), que se degrada em 
sulfureto de dimetilo(DMS), em parte libertado para a atmosfera, num total estimado 
em 40×106 toneladas de enxofre por ano, e que majoritariamente regressa ao mar com 
a precipitação.
Os solos contêm minerais e matéria orgânica com enxofre na sua composição, e sulfatos 
e outros compostos na solução do solo. As principais fontes são o intemperismo das 
rochas, a deposição dos compostos de enxofre presentes na atmosfera, a decomposição 
de matéria orgânica e origens antrópicas direta como fertilizantes, pesticidas e água de 
irrigação. As principais formas de enxofre inorgânico no solo são o sulfato, formas redu-
zidas como dióxido de enxofre (SO2), sulfito (SO3
-2), enxofre elementar (S) e sulfeto (S2
–). 
Em ambientes aeróbios, o composto inorgânico de enxofre mais estável é o sulfato, que 
é solúvel em água. Assim, em solos bem drenados, as formas reduzidas são facilmente 
oxidadas a sulfato, SO4
2– sendo essa a forma inorgânica predominante e através da qual 
o enxofre é absorvido pelas plantas via sistema radicular. As formas reduzidas, principal-
mente H2S e outros sulfetos, estão mais presentes em solos alagados ou em condições 
anaeróbicas onde, devido à baixa solubilidade, normalmente permanecem inertes.
A atmosfera contém pequenas quantidades de dióxido de enxofre (SO2), de ácido meta-
nosulfonico (CH3SO3H) e de sulfureto de carbonila (COS). Destes, o COS é o composto 
gasoso de enxofre com maior tempo de permanência. Grandes fluxos de partículas de 
sal marinho e poeira terrestre, contendo sulfatos, são adicionados à atmosfera, mas a 
sua abundância restringe-se a altitudes inferiores a um quilômetro. Essas partículas têm 
tempos de permanência de 1 a 7 dias apenas, o que evidencia o seu controle pela pre-
cipitação. As erupções vulcânicas ejetam compostos de enxofre, atingindo algumas na 
estratosfera, onde os tempos de permanência do enxofre são muito superiores. A quei-
ma do carvão mineral produz grande quantidade de SO2 que se transforma em H2SO4 
produzindo a chuva ácida. 
Os seres vivos oxidam e reduzem diferentes compostos de enxofre, inorgânicos e orgâ-
nicos, produzindo um miniciclo de S, onde as plantas e bactérias absorvem sulfatos e 
produzem aminoácidos. Outros seres vivos alimentam-se delas. Outras bactérias decom-
põem os aminoácidos com enxofre nos restos de animais e plantas, produzindo sulfeto 
de hidrogênio. Outras oxidam o sulfeto a enxofre elementar e esse enxofre a sulfato.
66 Química Ambiental
Como você pôde perceber, o enxofre está presente em todos os lugares, porém o Minis-
tério da Saúde, através da Portaria nº 257 de 2005, estabelece procedimentos e respon-
sabilidades relativas ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano 
e seu padrão de portabilidade. Tendo como padrão de aceitação para consumo humano 
o valor máximo permitido de 250 mg/L de sulfato e 0,002 mg/L de sulfeto.
Os ciclos biogeoquímicos são importantes para o conhecimento das transformações dos 
elementos e como cada composto formado participa de diferentes processos, sendo eles 
orgânicos ou inorgânicos. O estudo desses ciclos contribui para uma visão mais ampla 
sobre o que acontece no mundo a nossa volta. 
Pratique
• Os ciclos biogeoquímicos facilitam nosso entendimento das transformações que 
ocorrem com os elementos químicos. Dentre esses elementos está o fósforo, que 
participa do RNA e DNA e possui a característica de não ser encontrado na atmosfera. 
Pesquise sobre o fósforo e desenhe um ciclo que represente as transformações do 
fósforo na natureza. 
Unidade
7
Fonte: WikimediaCommons / Mary Barkley / CC0
Contaminantes orgânicos e 
inorgânicos
68 Química Ambiental
Nesta unidade, vamos definir e classificar os resíduos sólidos perigosos. Entender o 
funcionamento e conhecer as frações formadas com a deposição do lixo nos aterros. 
Vamos estudar também a ação tóxica dos metais e dos compostos orgânicos.
Resíduos sólidos
Constituem aquilo que genericamente chamamos “lixo”: materiais sólidos considerados 
sem utilidade, supérfluos ou perigosos, gerados pela atividade humana, e que devem ser 
descartados ou eliminados.
Porém, uma grande parte do que é descartado não é perigoso. São exemplos os entulhos 
de construção e demolição; resíduos gerados pelo setor comercial, industrial e hospitalar, 
também os resíduos de estabelecimentos comerciais e prestadores de serviços e o lixo 
doméstico.
O que são resíduos sólidos?
São os resíduos nos estados sólidos e semissólidos resultantes de atividades de origem 
industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços. Ficam incluídos nessa 
definição os lodos provenientes de sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em 
equipamentos e instalações de controle de poluição, bem como determinados líquidos 
cujas particularidades tornem inviável o lançamento na rede pública de esgotos ou cor-
pos de água, ou exijam para isso soluções técnicas e economicamente inviáveis em face 
à melhor tecnologia disponível. 
Dentre os resíduos, podemos classificá-los em:
• Resíduo industrial: é todo aquele resíduo sólido, líquido, gasoso, ou combinação 
desses, provenientes dos processos industriais e que por suas características físicas ou 
químicas ou microbiológicas não podem assimilar-se aos resíduos domésticos, sendo 
caracterizados como contaminantes e altamente prejudiciais ao meio ambiente e à 
saúde, não devendo ser lançados na rede pública de esgotos ou corpos d’água.
69Unidade 7 – Contaminantes orgânicos e inorgânicos
• Resíduo hospitalar: resíduos perigosos produzidos dentro de hospitais, como se-
ringas usadas, jalecos etc. Por conter agentes causadores de doenças, esse tipo de 
lixo é separado do restante dos resíduos produzidos dentro de um hospital (restos de 
comida e etc.), e é geralmente incinerado. Porém, certos materiais hospitalares, como 
aventais que estiveram em contato com raios eletromagnéticos de alta energia, como 
raios X, são categorizados de forma diferente (o mencionado avental, por exemplo, 
é considerado lixo nuclear), e recebem tratamento diferente. Os resíduos hospitalares 
constituem o lixo produzido em unidades de prestação de cuidados de saúde, incluin-
do as atividades médicas de diagnóstico, prevenção e tratamento da doença em seres 
humanos ou em animais e, ainda, em atividades de investigação relacionadas.
• Resíduos especiais: são aqueles que representam riscos para o meio ambiente e 
à saúde pública, podendo ser provenientes de atividades industriais, hospitalares, 
agrícolas etc. Exigem cuidados especiais desde o acondicionamento, transporte, tra-
tamento até destinação final. 
• Classe I – Perigosos: são aqueles que contêm constituintes que apresentam risco 
para o ambiente, especialmente para os seres vivos. Esses são classificados em resídu-
os inflamáveis, resíduos corrosivos, resíduos reativos e resíduos radioativos. 
• Resíduo inflamável: é substância que queima rápido e facilmente. A inflamabilida-
de de um líquido é medida do seu ponto de ignição, ou seja, a menor temperatura 
na qual o vapor do líquido inflama-se quando exposto a uma chama. Resíduos infla-
máveis podem ser classificados em líquido inflamável e líquido combustível. 
O líquido inflamável tem ponto de ignição inferior a 60,5°C. São exemplos os líquidos 
pirofóricos (inflamar-se espontaneamente no ar) e a hidrazina (N2H4), que tem odor de-
sagradável e é usado como fabricação de espuma e fabricação de foguete. 
Resíduo sólido
É encontrado no estado sólido e semissólido, resultante de atividades da comunidade de origem: doméstica, 
industrial, hospitalar, comercial, agrícola, varrição, serviços gerais. Ficam também incluídos nesta definição os 
lodos provenientes de sistemas de tratamentos de água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de 
controle de poluição, bem como determinados líquidos cujas particularidades tornem inviável seu lançamento 
na rede de esgotos ou corpos da água, ou exijam para isso soluções – técnica e economicamente– inviáveis 
em face à tecnologia disponível (ABNT:NBR 10004/2004).
70 Química Ambiental
Os líquidos combustíveis têm ponto de ignição entre 60,5°C e 93,3°C, ou seja, se infla-
mam com menos facilidade do que os inflamáveis. 
• Resíduos corrosivos: são substâncias que provocam a deterioração dos materiais 
com os quais entram em contato, podem atacar tecidos vivos (desidratantes além de 
serem oxidantes). São exemplos de substâncias corrosivas: H2SO4, HCl, HNO3, NaOH, 
KOH. 
• Resíduos reativos: são aqueles que experimentam reações violentas, não necessi-
tam de outro material para reagir, a própria molécula tem grupos oxidantes e redu-
tores que reagem exotermicamente entre si. São exemplos a trinitrotolueno (TNT) e 
nitroglicerina, as substâncias que reagem violentamente com água (metais alcalinos) 
e as substâncias que reagem com água ou soluções ácidas ou básicas desprendendo 
gases venenosos (cianeto de hidrogênio e sulfeto de hidrogênio). 
• Resíduos radioativos: são aqueles que emitem radiação. As usinas nucleares pos-
suem reatores capazes de produzir a radiação. Numa usina nuclear, o reator produz 
calor que vai aquecer na caldeira a água, gerando vapor para a turbina, e essa turbi-
na, por sua vez, moverá o gerador que produz a energia elétrica. Os resíduos radioa-
tivos são classificados em:
• Classe II A - resíduos não inertes: são aqueles que não se enquadram nas classi-
ficações de resíduo perigoso ou inerte. Esses resíduos têm propriedades, tais como: 
combustibilidade ou solubilidade em água.
• Classe II B - resíduos inertes: quaisquer resíduos que não tiverem nenhum de seus 
constituintes solubilizados a concentrações superiores aos padrões de potabilidade 
de água, excetuando-se aspecto, cor, turbidez, dureza e sabor.
• Lixo doméstico e aterros sanitários: O lixo descartado pela sociedade urbana é 
uma mistura complexa e de natureza muito diversa. Seus principais constituintes são 
material orgânico (resto de alimentos e de material vegetal), plásticos, papel, vidro e 
metais. 
Qual o problema ambiental do lixão?
O chorume é o maior problema ambiental associado à operação e gerenciamento de 
aterros, por causa da considerável poluição que pode causar em contato com o solo, 
águas superficiais e subterrâneas. O problema surge quando o aterro opera sem uma 
71Unidade 7 – Contaminantes orgânicos e inorgânicos
adequada impermeabilização das paredes e fundo, e sem um eficiente sistema de coleta 
e tratamento do chorume antes da sua destinação final. 
Qual é a diferença entre lixão, aterro controlado e aterro sanitário? Vamos ver como 
funciona cada um deles.
Há diversas formas de tratar o lixo, a mais usada é justamente a pior: os lixões. Eles são 
depósitos de lixo a céu aberto. Ele é uma área de disposição final de resíduos sólidos 
sem nenhuma preparação anterior do solo. Nesse local, não há sistema de tratamento 
de efluentes líquidos – o chorume. Em consequência disso, esse líquido penetra na terra, 
contaminando o solo e o lençol freático. No lixão, os resíduos ficam expostos, sem ne-
nhum procedimento que evite as consequências ambientais e sociais negativas.
Aterro controlado
Com o objetivo de amenizar os depósitos a céu aberto, foram criados os aterros contro-
lados, uma categoria intermediária entre o lixão e o aterro sanitário. 
Trata-se de uma célula adjacente ao lixão que foi remediada e passou a reduzir os im-
pactos ambientais e a gerenciar o recebimento de novos resíduos. Essa célula adjacente 
Figura 7.1 - Esquema do funcionamento do aterro controlado
Fonte: IFPR (2017)
72 Química Ambiental
é preparada para receber resíduos com uma impermeabilização (manta de PVC) como 
pode ser observado na figura 7.1.
Os aterros controlados são cobertos com terra ou saibro diariamente, fazendo com que 
o lixo não fique exposto e não atraia animais. Esses locais recebem uma cobertura de 
argila e grama, fazem a captação dos gases sendo queimado, e o chorume é recolhido 
para a superfície.
Aterro sanitário
O aterro sanitário é a disposição adequada dos resíduos sólidos urbanos. O diferencial 
é a responsabilidade com que o lixo é tratado e armazenado no local. Tudo é pensado, 
preparado e operado de maneira racional para evitar danos à saúde pública e ao meio 
ambiente – desde a escolha da área até a preparação do terreno, operação, determina-
ção de vida útil e recuperação da área após o seu encerramento. Trata-se de um projeto 
arrojado de engenharia.
Antes de iniciar a disposição do lixo, o terreno é preparado com a impermeabilização do 
solo e o selamento da base com argila e mantas de PVC. Com esse processo, o lençol 
freático e o solo não são contaminados pelo chorume.
Há também um sistema de captação desse líquido para posterior tratamento; ele é cole-
tado por meio de drenos, encaminhado para o poço de acumulação, de onde, nos seis 
primeiros meses de operação, é recirculado sobre a massa de lixo aterrada. Após esses 
seis meses, quando a vazão e os parâmetros já são adequados para tratamento, o choru-
me acumulado é encaminhado para a estação de tratamento de efluentes.
O aterro sanitário também prevê a cobertura diária do lixo, evitando a proliferação de 
vetores, mau cheiro e poluição visual, também contam com um sistema de captação e 
armazenamento ou queima do gás metano, resultante da decomposição da matéria or-
gânica. Ao final da vida útil do aterro sanitário, a empresa que o opera é responsável por 
efetuar um plano de recuperação do terreno.
Metais pesados
Os metais pesados são elementos químicos, na grande maioria tóxicos para o homem. 
Os seres vivos necessitam de pequenas quantidades de alguns desses metais, incluindo 
73Unidade 7 – Contaminantes orgânicos e inorgânicos
cobalto, cobre, manganês, molibdênio, vanádio, estrôncio e zinco, para a realização de 
funções vitais no organismo. Porém, níveis excessivos desses elementos podem ser ex-
tremamente tóxicos. Outros metais pesados como o chumbo, mercúrio e cádmio não 
possuem nenhuma função dentro dos organismos, e a sua acumulação pode provocar 
graves doenças, sobretudo nos mamíferos, como câncer e outras doenças graves.
Quando lançados como resíduos industriais, na água, no solo ou no ar, esses elementos 
podem ser absorvidos pelos vegetais e animais das proximidades, provocando graves 
intoxicações ao longo da cadeia alimentar.
Chumbo (Pb)
O chumbo inorgânico é proveniente de diversas fontes industriais e de mineração, da 
gasolina, ocorre na água com estado de oxidação (+2). As principais fontes de emissões 
são indústrias de construção de chapas para telhados, combinado ao estanho em soldas 
usadas na eletrônica e em munição (balas de chumbo). Além das fontes poluidoras, o 
calcário, contendo chumbo, e a galena (PbS) contribuem para os teores de chumbo em 
águas naturais, em alguns locais. 
O chumbo elementar e o PbO2 são usados como eletrodos nas baterias. E o chumbo 
orgânico Pb (CH3)4 e Pb (C2H3)4 são usados são usados como aditivos na gasolina. Essa 
forma de emissão já não aflige os brasileiros, pois o chumbo já foi substituído por outros 
elementos nos aditivos da gasolina como, por exemplo, o cobre. 
Nos humanos, o envenenamento agudo por chumbo causa doença grave nos rins, afe-
tando também o fígado, o sistema reprodutor, o cérebro e o sistema nervoso central, 
resultando em doenças e morte. Sabe-se que o envenenamento por chumbo pela expo-
sição ambiental foi o agente de deficiência intelectual em muitas crianças. 
O chumbo é absorvido pelos pulmões, intestino e 
pele. É depositado pelos ossos, fígado, rim, baço, 
gengiva, cérebro e músculos, apresenta efeito 
carcinogênico. O envenenamento moderado 
por chumbo também causa anemia. A vítima 
pode ter dores de cabeça e musculares, além de 
sentir cansaço e irritabilidade (QUITERIO, 2006).
Carcinogênico
Processo de formação de câncer, devido 
à exposição à substância com potencial 
cancerígeno, isto é, que tem como 
propriedade o potencial de desenvolvimentode câncer. Esse processo, em geral, se dá 
lentamente, podendo levar vários anos para 
que uma célula cancerosa prolifere e dê 
origem a um tumor visível. Esse processo 
passa por vários estágios antes de chegar 
ao tumor.
74 Química Ambiental
Mercúrio (Hg)
O mercúrio é o mais volátil dos metais e seu vapor é altamente tóxico. Na forma líquida 
não é tóxico, sendo excretada a maior quantidade ingerida. 
As principais fontes de emissões de mercúrio são as indústrias, a queima de combustíveis 
(carvão, óleo) e a incineração de lixo. Na mineração também é uma fonte potencial desse 
elemento. Um exemplo é a exploração do mercúrio nos garimpos. Desde 1570 a 1900 
estima-se ter sido emitido pela mineração cerca de 200.000 toneladas de mercúrio, na 
América do Sul e Central. Isso tem causado poluição considerável no ar e no rio Ama-
zonas. 
O mercúrio difunde-se dos pulmões para a corrente sanguínea e depois atravessa a bar-
reira sangue-cérebro, resultando em dano ao sistema nervoso central, sendo absorvido 
pelos pulmões, fígado, coração, baço, intestino, 
manifestando-se na forma de dificuldade de co-
ordenação, visão, tato. Apresenta efeito carcino-
gênico e mutagênico. Como efeito subagudo 
tem a salivação, a respiração ruidosa, a perda de 
dentes. São efeitos agudos: náuseas, vômitos, 
diarreia, dores abdominais (MICARONI, 2000).
Cádmio (Cd)
O cádmio é um elemento químico poluente da água, que tem origem nos resíduos de 
mineração e despejos industriais, sobretudo do processo de metalização, na combustão 
de carvão, incineração de lixo e em áreas adjacentes à fundição de chumbo, zinco e co-
Mutagênico
É todo agente físico, químico ou biológico 
que, em exposição às células, pode causar 
mutação, ou seja, um dano na molécula 
de DNA que não é reparado no momento 
da replicação celular, e é passado para as 
gerações seguintes.
O nitrato de mercúrio (II), solúvel em água, foi muito usado para preparar o couro para fabricação de 
chapéus. Os trabalhadores da fábrica expostos ao Hg(II) apresentavam com frequência desordem nervosa, 
tremores musculares, depressão, perda de memória, paralisia e demência. Devido aos sintomas causados pela 
contaminação do mercúrio, criou-se a expressão “louco como um chapeleiro”, frase familiar aos admiradores 
de “Alice no País das Maravilhas” de Lewis Carroll.
75Unidade 7 – Contaminantes orgânicos e inorgânicos
bre. Outra forma de emissão são as baterias Níquel–Cádmio, que contêm cerca de 5gra-
mas desse elemento, onde grande parte do metal é volatilizada na incineração do lixo. 
A maior exposição ao cádmio se dá pela dieta alimentar. A ingestão se dá pelo consumo 
de batatas, trigo, arroz, cereais. As plantas absorvem o cádmio da água de irrigação e do 
solo. Sabe-se que uma das fontes de contaminação do solo é por fertilizantes fosfatados, 
que contêm cádmio na sua composição. 
O cádmio é absorvido pelos pulmões e intestino. É depositado no fígado, rim e, em me-
nor proporção, em ossos e músculos. E excretado em pequenas quantidades pela urina. 
Nos seres humanos, os efeitos do envenenamento agudo por cádmio causam hiperten-
são arterial, dano renal, dano ao tecido testicular e destruição dos glóbulos vermelhos.
Os fumantes estão expostos ao cádmio absorvido do solo e da água de irrigação pelas 
plantas do tabaco (fumantes ingerem o dobro do cádmio que os não fumantes). Além 
disso, o cádmio substitui com facilidade o cálcio no organismo humano. 
Produtos orgânicos tóxicos
Milhares de compostos orgânicos individuais entram nos corpos d’água como resultado 
da atividade humana. Esses compostos têm propriedades físicas, químicas e toxicológicas 
diferentes. Monitorar cada composto individual é praticamente inviável. 
É possível fazer uma seleção de prioridades baseada no tempo de permanência, toxici-
dade e outras propriedades. A maioria dos produtos químicos sintéticos comerciais são 
compostos orgânicos, em geral, derivados do petróleo ou gás natural (D’Amato et al., 
2002).
Dentre os compostos orgânicos, destacam-se os pesticidas, hidrocarbonetos aromáticos 
policíclicos, bifenilaspolicloradas e produtos orgânicos persistentes. 
Fontes de poluição por Cd a O Cd2+ são usados, principalmente como pigmento na forma de CdS e CdSe, em 
plásticos coloridos para dar a cor amarela brilhante. Se não fosse esse pigmento, o pintor famoso Van Gogh não 
poderia ter pintado o seu famoso óleo “Os girassóis”, onde usou os tons amarelos do cádmio. Tem-se cogitado 
que o estado mental de angústia do pintor pode ter sido resultado da contaminação pelo cádmio.
76 Química Ambiental
Pesticidas
Os pesticidas são substâncias que podem matar diretamente ou controlar um organismo 
indesejável. Todos os pesticidas têm a propriedade comum de bloquear um processo 
metabólico vital dos organismos para os quais são tóxicos. As três categorias mais usadas 
são os inseticidas, herbicidas e fungicidas. Esses compostos exercem impacto potencial 
sobre a saúde humana, devido à ingestão de alimentos contaminados. O pesticida mais 
conhecido é o diclorodifeniltricloretano (DDT). 
O acelerado crescimento da população mundial, acompanhado do desenvolvimento tec-
nológico e da migração de pessoas da zona rural para a zona urbana, tem trazido várias 
desvantagens aos ecossistemas. 
O aumento da população mundial produz uma demanda crescente de alimentos e isso 
tem motivado o uso de pesticidas nas plantações para prevenir ou combater pragas, 
visando assegurar maior produtividade. Isso gera um acúmulo de compostos químicos 
indesejáveis no meio ambiente. 
Em consequência disso, há um aumento do número de áreas contaminadas. Já que o uso 
de tais compostos tem causado contaminação de sistemas aquáticos, sendo importante 
monitorar as águas subterrâneas, especialmente em áreas próximas a regiões agrícolas e 
locais que constituem fontes de água potável. 
Os resíduos tóxicos passam para a água causando grande mortalidade de peixes e aves, e 
também para os alimentos. As águas superficiais são contaminadas pela lavagem do solo 
por enxurradas e pela ação do vento que carrega o pesticida, ao passo que os lençóis 
freáticos podem ser contaminados com a percolação desses compostos. 
Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPA)
Constituem uma família de compostos caracterizada por possuírem dois ou mais anéis 
aromáticos condensados. Esses compostos podem ser absorvidos pela pele, por ingestão 
ou por inalação, sendo rapidamente distribuídos pelo organismo. 
Inseticidas são produtos utilizados para matar insetos. Herbicidas: produto químico utilizado para destruir ou 
controlar o crescimento de plantas daninhas, arbustos ou qualquer tipo de vegetação indesejável. Fungicidas: 
usados no controle de fungos, ferrugem, entre outros.
77Unidade 7 – Contaminantes orgânicos e inorgânicos
Sua principal fonte são os processos de combustão de material orgânico (particularmen-
te a exaustão de motores a diesel ou a gasolina), a queima de carvão, a exaustão de plan-
tas de incineração de rejeitos, a fumaça de cigarro, além de vários processos industriais.
Os alimentos são considerados outra importante fonte de exposição humana, devido à 
deposição sobre grãos, vegetais e frutas. São poluentes prioritários, devido à toxicidade, 
persistência e predominância no meio ambiente.
Esses compostos estão associados ao aumento da incidência de diversos tipos de cânce-
res no homem, pois são capazes de reagir diretamente, ou após sofrerem transformações 
metabólicas, com o DNA, tornando-se potenciais carcinógenos e eficientes mutagênicos 
(Netto et al, 2000). 
Bifenilas Policloradas (PCB)
São hidrocarbonetos clorados que consistem de dois anéis de benzeno unidos por uma 
ligação simples de carbono-carbono, com até 10 átomos de cloro. Sendo assim, são 
compostos organoclorados (PENTEADO e VAZ, 2001).
Os PCBs tiveram diversas aplicações comerciais, tendo sua produção comercial iniciada 
em 1929. São utilizados em sistemas de transferênciade calor, fluído dielétrico em trans-
formadores e capacitores, fluídos hidráulicos, lubrificantes, plastificantes para tinta.
Esses compostos apresentam alta resistência à degradação, capacidade de bioacumular 
e biomagnificar na cadeia trófica e ampla distribuição ambiental, sendo o transporte 
atmosférico o principal mecanismo para a dispersão desses compostos. 
Devido às implicações à saúde humana e ao impacto no ambiente, o uso e a produção 
de PCBs foram severamente restritos ou banidos em muitos países. 
Produtos Orgânicos Persistentes (POP)
Em reunião do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (UNEP), ocorrida em 
maio de 2001 em Estocolmo, representantes de noventa países, incluindo o Brasil, assi-
naram a Convenção sobre Poluentes Orgânicos Persistentes, que visa proibir a produção 
e o uso de compostos orgânicos tóxicos, denominadas Produtos Orgânicos Persistentes 
(POP). 
Os POP provocam doenças graves, em especial o câncer, além de má-formação em seres 
vivos. Muitas vezes, são encontrados em locais distantes das fontes emissoras, sendo, 
portanto, um problema de caráter global (ALMEIDA et al., 2007). 
78 Química Ambiental
São compostos pouco solúveis em água, mas são solúveis em gorduras. Os animais têm 
um ótimo sistema de eliminação de toxinas solúveis em água, que são expelidas na uri-
na, mas não possuem mecanismo eficaz de eliminação de substâncias pouco solúveis 
na água. Tal efeito é intensificado em animais ditos superiores, que se alimentam das 
gorduras de outros animais. Podem percorrer longas distâncias pelas correntes aéreas e 
oceânicas. Ou seja, eles não contaminam só o local de emissão, mas também os locais 
distantes e remotos como: o Ártico, as cadeias montanhosas e os oceanos. 
Evaporam rapidamente em regiões quentes e lentamente em locais frios. Devido a fato-
res geográficos e meteorológicos, o Polo Norte é um depósito global para contaminantes 
POP (GREENPEACE, 2016). 
Legislação para material contaminante orgânico
Visando proteger o meio ambiente e a sociedade, e regular e controlar a utilização desses 
compostos, existem algumas legislações que estão em vigor no país, onde estabelecem 
padrões e procedimentos, viabilizam a reparação dos danos ambientais, atendendo as 
exigências da globalização.
A Constituição Federal de 1988, Art. 225, diz que “todos têm direito ao meio ambiente 
ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade 
de vida, impondo-se ao Poder Público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-
-lo para a presente e futura geração”.
A Lei 6.938/81 que “Dispõe sobre a Política Nacional do Meio Ambiente, seus fins e 
mecanismos de formulação e aplicação, e dá outras providências” constitui-se na linha 
dorsal do direito ambiental brasileiro. Essa lei esclarece que “poluidor” é qualquer pessoa 
física ou jurídica, de direito público ou privado, responsável direta ou indiretamente por 
atividade causadora de degradação ambiental, e define a obrigatoriedade de o poluidor 
indenizar pelos danos ambientais causados, independentemente da culpa. 
A Lei 9.605/98 que “Dispõe sobre as sanções penais e administrativas derivadas de con-
dutas e atividades lesivas ao meio ambiente e dá outras providências” também esclarece 
que o autor (ou o coautor) da infração, devido à falta de licença ambiental, pode ser 
penalizado com até 4 anos de prisão e/ou multa.
Resolução CONAMA n° 237/97 que “Dispõe sobre a revisão e complementação dos 
procedimentos e critérios utilizados para o licenciamento ambiental” explica que todos 
os projetos de localização, construção, modificação e ampliação de empreendimentos 
79Unidade 7 – Contaminantes orgânicos e inorgânicos
previstos na resolução, obrigatoriamente, deverão ter prévio licenciamento do órgão 
ambiental competente, sem prejuízo de outras licenças legalmente exigíveis. 
De acordo com a resolução do CONAMA, a emissão das licenças ambientais é de res-
ponsabilidade dos estados ou municípios, estabelecendo normas peculiares sobre suas 
próprias exigências que deverão ser respeitadas.
Nesta unidade, foram apresentados e classificados os resíduos sólidos perigosos. Em 
seguida, abordado o problema urbano causado pelos lixões. Na decomposição do lixo é 
formado o chorume, que pode contaminar os mananciais e até mesmo os lençóis freáti-
cos. Também foi apresentado o funcionamento de um aterro sanitário, com duas frações 
sendo tratadas. O chorume (fração líquida) é tratado por uma Estação Tratamento de 
Esgoto (ETE), e o metano (fração gasosa) é queimado.
Vimos também a ação tóxica dos metais pesados e a química dos pesticidas, hidrocar-
bonetos aromáticos policíclicos, bifenilaspolicloradas e produtos orgânicos persistentes. 
80 Química Ambiental
Pratique
• Com o crescimento da população mundial, há necessidade do aumento da produção 
de alimentos em grande escala, que precisa ser cada vez maior para suprir essa de-
manda. Essa grande produção alimentícia requer o uso de produtos químicos, agro-
tóxicos e/ou fertilizantes, que irão garantir essa produção de controle de pragas. 
Para fazer o controle das pragas, foram desenvolvidas várias substâncias químicas, os 
agrotóxicos ou pesticidas. O uso desses produtos químicos tem auxiliado a aumen-
tar a produção de alimentos, mas o uso indiscriminado e sem os devidos cuidados, 
acarretam muitos problemas, tanto ambientais quanto para a saúde de animais e do 
próprio homem. Assim sendo, responda: quais são as alternativas para erradicar ou 
diminuir o uso desses produtos e minimizar os impactos negativos sobre o ambiente 
e a saúde humana? 
Unidade
8
Fonte: Flickr / Agência Brasília/ CC BY
Remediação de passivos 
ambientais
82 Química Ambiental
A Unidade 8 visa proporcionar conhecimento de técnicas de remediação de áreas 
contaminadas, bem como elucidar o quão complexo é este tema.
A função de um profissional de meio ambiente não é apenas avaliar e evitar contamina-
ções, mas também remediar os passivos ambientais causados ou gerados no passado 
pelo desconhecimento de procedimentos seguros.
A remediação ambiental é a remoção de poluição 
ou contaminantes, tanto da água como do solo. 
Esses resíduos são removidos para a proteção da 
saúde humana e para restaurar o ambiente. Os 
locais que foram usados para eliminar resíduos 
perigosos representam um desafio para a reme-
diação. Esta é altamente regulamentada e sujeita 
a uma série de requisitos legais, que geralmente 
são baseados em avaliações de riscos para a saú-
de humana e ambientais.
Os projetos de remediação podem variar de projetos grandes e caros [nos quais um gran-
de esforço é gasto para limpar locais contaminados a projetos menores e menos onero-
sos [como a limpeza de um acidente de estrada em que o combustível é derramado]. Em 
alguns casos, um local está tão contaminado que só pode ser vedado e isolado o máximo 
possível do resto do ambiente. Projetos de remediação geralmente começam com uma 
avaliação do local para determinar os custos do projeto, bem como a tecnologia que 
seria mais adequada para o local específico.
Tipos de remediação
Remediação é um conjunto de ações de intervenção para reabilitação de área contami-
nada, que consiste em aplicação de técnicas, visando remoção, contenção ou redução 
das concentrações de contaminantes. Ela é realizada em várias matrizes ambientais, in-
cluindo solo, sedimentos, águas subterrâneas e superficiais. A remediação (do solo e da 
Passivo ambiental
Obrigações de curto e longo prazo 
que as empresas assumem, a fim de 
promover o melhoramento ambiental. São 
investimentos em ações para amenização 
ou extinção de danos causados pela 
produção e os processos relacionados. São 
consideradas, ainda, as dívidas contraídas 
para a preservação do meio ambiente, 
sejam elas novas ou antigas. Multas e 
indenizações também se encaixam nessa 
categoria.
83Unidade 8 – Remediação de passivos ambientais
água) pode tambémser realizada separadamente ou em conjunto, dependendo do tipo 
e extensão da poluição.
A remediação ambiental pode ser classificada como in-situ ou ex-situ. O método de 
remediação in-situ trata a contaminação no local sem remover o solo. Enquanto que o 
modo ex-situ envolve a escavação de solo ou sedimento, envio para seu tratamento e 
realocação do material ao seu local original.
Etapas da remediação
O estudo das áreas contaminadas deve seguir uma metodologia para que todo o tra-
balho seja eficaz. Para isso, a Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) 
elaborou um manual com etapas pré-determinadas para o gerenciamento de uma área 
contaminada.
As principais etapas para o diagnóstico ambiental são:
• Investigação preliminar – com coleta de dados históricos sobre as atividades de-
senvolvidas no local, levantamento de dados sobre os aspectos geográficos, geológi-
cos e hidrogeológicos, vistoria para reconhecimento do local, entrevista com pessoas 
ligadas ao empreendimento e vizinhas à área e levantamento de dados para alimen-
tar um modelo conceitual.
• Investigação confirmatória – áreas onde foram encontrados indícios de conta-
minação serão investigadas para sua confirmação, onde será efetuada sondagem 
para reconhecimento da qualidade ambiental, coletas de amostras e, caso necessário, 
abertura de poços de monitoramento.
Área contaminada (terreno, local, instalação, edificação ou benfeitoria) é aquela que apresenta quantidades 
ou concentrações de quaisquer substâncias ou resíduos em condições que causem ou possam causar danos à 
saúde humana, ao meio ambiente ou a outro bem a proteger, que nela tenham sido depositados, acumulados, 
armazenados, enterrados ou infiltrados de forma planejada, acidental ou até mesmo natural.
84 Química Ambiental
• Investigação detalhada – se as amostras coletadas resultarem em valores acima 
dos máximos delimitados pela legislação, uma investigação detalhada é iniciada. Nes-
sa etapa, o local será mapeado vertical e horizontalmente, os contaminantes serão 
quantificados; e identificadas as vias de exposição e receptores para uma avaliação de 
risco que subsidiará um plano de ação.
• Avaliação de risco – corresponde a uma estimativa prévia da probabilidade de ocor-
rência de um acidente e a avaliação das consequências sociais, econômicas e ambien-
tais.
As ações para reabilitar uma área devem ser constantes até que as concentrações das 
substâncias detectadas atinjam níveis aceitáveis para uso pretendido futuro. 
O uso posterior do local determinará o nível de eficiência de remoção das substâncias da 
área, o teor máximo dos compostos poluentes, as tecnologias de remediação, o tempo 
de operação e seu custo.
Gestão ambiental
É um sistema de administração empresarial que dá ênfase à sustentabilidade, e visa o uso 
de práticas e métodos administrativos para reduzir, ao máximo, o impacto ambiental das 
atividades econômicas nos recursos da natureza.
As empresas que possuem uma gestão ambiental, seja de forma obrigatória ou não, pos-
suem política, planejamento e gerenciamento que regulamentam o processo, evitando 
que gerem passivos ambientais como ocorria no passado. 
A expressão “política ambiental” pode ser definida como o conjunto de princípios que 
aproximam as aspirações sociais e/ou governamentais referentes à regulamentação ou 
modificação no uso, controle, proteção e conservação do ambiente.
O planejamento ambiental é um estudo prospectivo que visa a adequação do uso, con-
trole e proteção do ambiente às aspirações sociais e/ou governamentais expressas formal 
ou informalmente em uma política ambiental, através da coordenação, compatibiliza-
ção, articulação e implantação de projetos de intervenções estruturais e não estruturais.
Gerenciamento ambiental é definido como um conjunto de ações destinado a regular o 
uso, controle, proteção e conservação do meio ambiente, e avaliar a conformidade da 
situação corrente com os princípios doutrinários estabelecidos pela política ambiental. 
85Unidade 8 – Remediação de passivos ambientais
A adoção de gestão ambiental associa a imagem da empresa ao da preservação ambien-
tal, melhorando no mercado as marcas de seus produtos. Empresas que adotam esse sis-
tema conseguem reduzir seus custos, evitando desperdícios e reutilizando materiais que 
antes eram descartados, também melhoram as relações comerciais com outras empresas 
que também seguem esses princípios.
A empresa que possui uma gestão ambiental organizada e efetiva pode receber a certi-
ficação ISO 14000, que é um conjunto de normas técnicas e administrativas que estabe-
lecem parâmetros e diretrizes à gestão ambiental para as empresas dos setores privado 
e público.
Técnicas de remediação
A remediação ambiental utiliza grande variedade de tecnologias e métodos para a limpe-
za de áreas contaminadas. Os métodos utilizados num determinado local dependem do 
tipo e extensão da poluição, bem como das características do próprio sítio. Áreas onde 
a poluição se infiltrou profundamente no solo e águas subterrâneas requerem métodos 
diferentes de áreas onde uma pequena quantidade de produto químico foi derramada 
sobre o solo. Existem muitos métodos de remediação diferentes e novas tecnologias es-
tão sendo desenvolvidas regularmente.
Escavação e dragagem
A escavação é um método ex-situ que envolve a remoção de solo contaminado ou de ou-
tros materiais. Essa é a forma mais comum de remediação do solo. O processo pode ser 
tão simples quanto transportar o solo e substituí-lo por outro não contaminado, ou pode 
envolver processos mais complexos, como arejamento (circulação do ar através de uma 
substância) ou biorremediação (descrito posteriormente). Se o solo estiver contaminado 
com poluentes que não podem ser removidos com segurança, como resíduos radioativos 
ou nucleares, o solo é escavado, colocado em contentores seguros e transportado para 
uma instalação de armazenamento seguro.
A dragagem é a remoção de sedimentos submarinos. Isso é feito com equipamentos es-
peciais operados a partir da costa, ou de barcaças e navios. Uma draga é um dispositivo 
para raspar ou bombear material sólido do fundo de rios, lagos e outros corpos de água 
fresca ou salgada.
86 Química Ambiental
Bombeamento e tratamento
Bombear água subterrânea contaminada para fora do solo e purificá-lo antes de retorná-
-lo ao solo. Uma bomba de vácuo traz água para a superfície, onde é tratada com uma 
variedade de técnicas, dependendo do tipo de contaminação. Se a água é contaminada 
com produtos petrolíferos, por exemplo, a água é tratada com carvão ativado, que se liga 
com os produtos químicos em uma forma sólida, permitindo que eles sejam separados 
da água. A água pode ser filtrada para remover certos contaminantes, ou ser tratada 
com agentes biológicos. Outra técnica utilizada para limpar a água subterrânea poluída 
é a remoção do ar, durante o qual certos contaminantes são vaporizados e sugados por 
uma corrente de ar para serem separados e removidos.
Solidificação e estabilização
A solidificação envolve a adição de materiais que se ligam aos contaminantes formando 
complexos não solúveis. Embora isso não remova os contaminantes do ambiente, impe-
de que a contaminação se espalhe para uma área maior ou que atinja águas subterrâ-
neas subjacentes. Por exemplo, um projeto de remediação misturaria solo contaminado 
com cimento para formar um bloco sólido, aprisionando poluentes e impedindo que a 
chuva espalhe a contaminação, mudando de uma contaminação pontual para contami-
nação difusa.
Estabilização utiliza materiais que reagem quimicamente com os contaminantes. Esses 
materiais alteram a composição do contaminante e o torna menos perigoso, ou mais 
fácil de conter ou remover por ligação com contaminantes, e prevenir a sua propagação. 
A estabilização é frequentemente utilizada em locais contaminados com metais pesados, 
tais como arsênio e mercúrio (Barra et al., 2000).
OxidaçãoAs tecnologias de oxidação utilizam oxidantes fortes, que aumentam o número de oxi-
dação dos contaminantes do solo ou água subterrânea. Nesse processo, um oxidante 
químico (como o peróxido de hidrogênio) é bombeado para o solo, onde se mistura com 
a água subterrânea, quebrando certos produtos químicos. Em alguns casos, a oxidação 
é usada para aumentar o teor de oxigênio do solo ou da água subterrânea, aumentando 
o crescimento de bactérias que ocorrem naturalmente e outros micróbios. Esses organis-
mos ajudam a quebrar certos tipos de poluição química.
87Unidade 8 – Remediação de passivos ambientais
Extração do vapor do solo
A extração do vapor do solo é uma técnica de remediação que purifica o solo e as águas 
subterrâneas ao mesmo tempo. O ar ou o vapor é injetado no solo por um sistema 
de sopradores e poços de injeção. Os vapores são então extraídos e tratados confor-
me necessário. A extração de vapor de solo é utilizada para tratar uma variedade de 
contaminantes, especialmente produtos petrolíferos.
Dessorção térmica
A dessorção térmica remove compostos predominantemente orgânicos a partir de ma-
trizes sólidas, tipicamente solos, lamas e bolos de filtração sem destruí-los termicamente. 
É uma tecnologia de separação e posterior coleta e recuperação, e repita-se, não uma 
tecnologia de incineração, a qual apresentaria predominante decomposição de compos-
tos. Uma vez que o processo é regulado através de transferência de massa, o tempo de 
aquecimento e a quantidade de mistura também são parâmetros importantes na otimi-
zação da eficiência de remoção.
Dessorção térmica já foi usada com sucesso para quase todos os contaminantes orgâni-
cos encontrados até o momento. Isso não significa que a dessorção térmica é a melhor 
escolha para cada projeto que objetiva tratar solo contaminado. Com a exceção do 
mercúrio, a dessorção térmica não pode ser usada para remover metais pesados. No 
entanto, os agentes estabilizantes podem ser adicionados ao solo tratado ou à corrente 
de alimentação de solo durante o processo de umedecimento, objetivando diminuir a 
lixiviação da maioria dos metais
Figura 8.1 - Esquema de dessorção térmica
Fonte: IFPR (2017)
88 Química Ambiental
Biorremediação
Biorremediação é o uso de microrganismos para remover poluentes do solo ou da água. 
Isso é feito pelo tratamento de materiais contaminados no local ou pela remoção de 
materiais contaminados que serão, posteriormente, tratados em outro local. Diferentes 
microrganismos (como fungos, bactérias ou certas espécies de plantas) são utilizados 
para remover contaminantes e, normalmente, são adequados para certos tipos de pro-
dutos químicos. Biorremediação é comum no uso de derramamentos de óleo, porque 
os microrganismos são extremamente eficazes em quebrar cadeias carbônicas longas, 
encontrados no óleo. Essa técnica é, muitas vezes, menos dispendiosa do que outras 
tecnologias, mas geralmente leva mais tempo para descontaminar completamente um 
ambiente.
Concluindo, existe uma grande diversidade de métodos que contribuem para a descon-
taminação de áreas contaminadas, que devem ser estudadas especificamente para cada 
tipo de contaminante e cada matriz ambiental.
Pratique
• O meio ambiente não é uma solução pura que podemos tratar no laboratório. Seus 
diversos componentes fazem com que as interações sejam complexas. Assim, consi-
derando que houve um acidente de trânsito, e um caminhão contendo óleo de soja 
tenha virado e perdido boa parte de seu conteúdo no solo, e próximo a essa área 
tenha um córrego, responda: qual a melhor técnica para evitar que a contaminação 
se espalhe? 
Unidade
9
Fonte: Freepik / kjpargeter / CC BY
Química verde
90 Química Ambiental
A química verde não é apenas um ramo de estudo para a química, mas sim um tema 
interdisciplinar, que pode envolver química, física, biologia e engenharia. O conhe-
cimento sobre o conceito e as aplicações de tecnologias sustentáveis é o objetivo 
dessa unidade que estudaremos a partir de agora.
Em relação meio ambiente, a química, muitas vezes, é vista como vilã. É responsabilizada 
por grandes desastres ambientais e por prejudicar a fauna e a flora. No contrafluxo desse 
pensamento, há grupos de pesquisas que buscam utilizar a química de modo sustentá-
vel, utilizando-a para prevenir e melhorar nosso ambiente como um todo, minimizando 
o consumo de reagentes e modificando antigos processos analíticos. 
Definição de química verde
A química verde promove produtos e processos químicos que reduzem ou eliminam 
o uso ou geração de substâncias perigosas. Sua filosofia se aplica a todas as áreas da 
química. Pode ser aplicado em todo o ciclo de vida de um produto químico, incluindo a 
sua fabricação, utilização e descarte final. A química verde também é conhecida como 
química sustentável, pois possui soluções científicas inovadoras para os problemas am-
bientais do mundo real. A ideia de reduzir ou miniaturizar as reações impede a geração 
de contaminantes, reduz os impactos negativos de produtos e processos químicos na 
saúde humana e no ambiente, diminuindo e, por vezes, eliminando riscos resultantes de 
produtos e processos existentes.
A União Internacional de Química Pura e Aplicada (em inglês, International Union of Pure 
and Applied Chemistry - IUPAC) define o termo “química verde” da seguinte maneira: “é 
a invenção, desenvolvimento e aplicação de produtos e processos químicos para reduzir 
ou eliminar o uso e a geração de substâncias perigosas”.
Princípios da química verde
Embora alguns desses princípios pareçam ser pouco mais do que a aplicação do senso 
comum aos processos químicos, a verdade é que a sua implementação combinada re-
quer um grande esforço no desenvolvimento dos produtos e processos.
91Unidade 9 – Química verde
A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos da América (Environmental Pro-
tection Agency – EPA ou USEPA, 2016) propôs 12 princípios para nortear o estudo, de-
monstrado a amplitude do conceito da química verde:
1. Prevenção: evitar a formação de resíduos tóxicos do que tratá-los depois de produ-
zidos.
2. Eficiência atômica: desenvolver metodologias sintéticas de modo a incorporar o 
maior número possível de átomos dos reagentes no produto final.
3. Síntese segura: desenvolver metodologias sintéticas que utilizem e gerem substân-
cias com pouca ou nenhuma toxicidade à saúde humana e ao ambiente.
4. Desenvolvimento de produtos seguros: buscar o desenvolvimento de produtos 
químicos que, após realizarem a função desejada, não causem danos ao meio am-
biente.
5. Uso de solventes e auxiliares seguros: a utilização de substâncias auxiliares (como 
solventes, agentes de purificação e secantes) precisa ser evitada ao máximo. Caso 
seja inevitável o uso de solventes e auxiliares, então, essas substâncias devem ser 
inócuas ou facilmente reutilizáveis.
6. Busca pela eficiência de energia: os métodos sintéticos devem ser conduzidos 
sempre que possível à pressão e temperatura ambientes, para diminuir a energia gas-
ta durante um processo químico que representa um impacto econômico e ambiental.
7. Uso de fontes de matéria-prima renováveis: uso de biomassa como matéria-pri-
ma deve ser priorizado no desenvolvimento de novas tecnologias e processos.
8. Evitar a formação de derivados: a derivatização (uso de reagentes bloqueadores, 
de proteção ou desproteção, modificadores temporários) deve ser minimizada ou 
evitada quando possível, pois esses passos reacionais requerem reagentes adicionais 
e, consequentemente, podem produzir subprodutos indesejáveis.
9. Catálise (seletividade): em substituição aos reagentes estequiométricos, a apli-
cação de catalisadores para aumentar a velocidade e o rendimento dos processos 
químicos.
10. Produtos degradáveis: produtos químicos devem ser desenvolvidos para a degra-
dação inócua de produtos tóxicos, para não persistirem no ambiente.
92 Química Ambiental
11. Análise em tempo real para a prevençãoda poluição: as metodologias analí-
ticas precisam ser desenvolvidas para permitirem o monitoramento do processo em 
tempo real, para controlar a formação de compostos tóxicos.
12. Química intrinsecamente segura para a prevenção de acidentes: as substân-
cias usadas nos processos químicos devem ser escolhidas para minimizar acidentes 
em potencial, tais como: explosões e incêndios.
Benefícios da química verde
Além dos benefícios ambientais, tal pensamento apresenta também um impacto econô-
mico graças à diminuição de gastos com o armazenamento e tratamento de resíduos, a 
descontaminação e o pagamento de indenizações.
Saúde humana
Com a não geração de grandes quantidades de resíduos, temos uma melhora na quali-
dade de diversas matrizes ambientais, como:
• Menor liberação de substâncias químicas perigosas para a atmosfera, causando me-
nores danos aos pulmões.
• Menor lançamento de resíduos químicos perigosos para a água, necessitando menos 
tratamentos químicos para torná-la potável, sendo possível consumir e utilizar como 
recreação.
• Segurança aumentada para os trabalhadores da indústria química; menor uso de 
materiais tóxicos; menos equipamentos de proteção individual necessários; menor 
Inócuas
Inofensivas, que não causam danos.
Estequiométrico
Baseia-se na lei da conservação das massas, na lei das proporções definidas e na lei das proporções múltiplas. Em 
geral, as reações químicas combinam proporções definidas de compostos químicos. Já que a matéria não pode ser 
criada ou destruída, a quantia de cada elemento deve ser a mesma antes, durante e após a reação.
93Unidade 9 – Química verde
potencial de acidentes (por exemplo, incêndios ou explosões).
• Produtos de consumo mais seguros de todos os tipos.
• Alimentos mais seguros: a eliminação de substâncias tóxicas persistentes que podem 
entrar na cadeia alimentar; pesticidas mais seguros que são tóxicos apenas para de-
terminadas pragas e degradam-se rapidamente após o uso.
• Menor exposição a esses produtos químicos tóxicos como desreguladores endócrinos.
Meio Ambiente
Muitos produtos químicos atingem o meio ambiente através da aplicação intencional 
durante o uso (por exemplo, pesticidas), não intencionais (incluindo as emissões durante 
a fabricação), ou por disposição de resíduos.
Esses produtos químicos podem ser degradados ou não, dependendo de suas caracte-
rísticas e das características do ambiente. Locais ricos em material orgânico e com diver-
sidade microbiológica pode atenuar muitos compostos tóxicos, mas com resíduos em 
excesso modificam o ambiente e dificultam sua recuperação.
A química verde utiliza produtos que facilmente se degradam a produtos inócuos ou que 
possuem fácil e rápida degradação. Assim, plantas e animais sofrem menos danos.
Além disso, tem-se um menor potencial de aquecimento global, destruição do ozônio e for-
mação de smog, menor uso de aterros sanitários e de aterros de resíduos industriais perigosos.
Economia e negócios
• Rendimentos mais elevados para reações químicas, maiores eficiências nas reações 
consomem pequenas quantidades de matéria-prima para se obter a mesma quanti-
dade de produto.
• Menor utilização de etapas sintéticas, permitindo fabricação mais rápida dos produ-
tos, aumentando a capacidade da planta, e economia de energia e água.
• Redução do desperdício, eliminando remediação de alto custo de resíduos.
94 Química Ambiental
• Permitir a substituição de uma matéria-prima por um subproduto ou um resíduo de 
outra indústria.
• Redução do uso de produtos petrolíferos, retardando seu esgotamento e evitando 
perigos e as flutuações de preços.
• Redução do tamanho das fábricas devido ao aumento da taxa de transferência.
• O aumento das vendas de consumo por ganhar e exibindo uma etiqueta de produto 
mais seguro.
• Melhoria da competitividade dos fabricantes químicos e seus clientes.
Utilização da química verde: 
reaproveitamento de resíduos
A minimização ou redução de resíduos inclui qualquer prática, ambientalmente segura, 
de redução na fonte, reuso ou reciclagem e recuperação de materiais e/ou do conteúdo 
energético dos resíduos, visando reduzir a quantidade ou volume dos resíduos a serem 
tratados e adequadamente dispostos (CETESB).
Tanto o reuso quanto a reciclagem possuem diferentes conceitos que muitas vezes são 
confundidos pela população.
O reuso é qualquer prática ou técnica que permite a reutilização do resíduo, sem que o 
mesmo seja submetido a um tratamento que altere as suas características físico-químicas. 
A reciclagem é qualquer técnica ou tecnologia que permite o reaproveitamento de um 
resíduo, após o mesmo ter sido submetido a um tratamento que altere suas característi-
cas físico-químicas. A reciclagem pode ser classificada como:
• reciclagem dentro do processo: permite o reaproveitamento do resíduo como in-
O tema “química verde” foi assunto tratado em revistas como a Superinteressante. Leia a reportagem e fique 
por dentro. Disponível em: <http://www.superinteressante.pt/index.php?option=com_content&id=1222:a-
quimica-verde&Itemid=98>.
95Unidade 9 – Química verde
sumo no processo que causou sua geração (exemplo, o reaproveitamento de água 
tratada no processamento industrial);
• reciclagem fora do processo: permite o reaproveitamento do resíduo em um pro-
cesso diferente do gerador (exemplo, o reaproveitamento de cacos de vidro, de dife-
rentes origens, na produção de embalagens de vidro, ou ainda o reaproveitamento 
de latas de refrigerante ou cerveja).
Energias limpas
A utilização de fontes energéticas renováveis (figura 9.1), além de economia a longo 
prazo, não gera resíduos tóxicos. Entretanto, seu custo de implantação ainda é uma 
barreira para a utilização em massa. Estudiosos acreditam que à medida que nos aproxi-
memos da escassez dos combustíveis fósseis, haverá um aumento gradativo na busca de 
alternativas de biocombustíveis, que hoje são consideradas de preço elevado, atingirão 
rapidamente valores competitivos. 
Dentre essas alternativas, o Brasil domina a tecnologia mundial de bioprodução de eta-
nol a partir da cana-de-açúcar e possui a maior frota de veículos movida por esse bio-
combustível, de fonte renovável, e que não produz os gases tóxicos típicos dos derivados 
de petróleo.
Aceleração de processos
Sempre que uma reação química é necessária, deve-se levar em conta a matéria-prima, o 
solvente que será utilizado e a energia necessária para essa reação acontecer. A energia 
Figura 9.1 - Energia eólica e solar
Fonte: Pixabay / tpsdave / Pixabay / InspiredImages
96 Química Ambiental
de ativação de uma reação química pode ser diminuída por ação de agentes externos 
que não participam da reação. Dentre esses agentes temos os catalisadores químicos e 
diferentes formas de energia, como o ultrassom e as micro-ondas. 
Um exemplo de catálise utilizada diariamente são os conversores catalíticos dos automó-
veis. Os catalisadores são em geral uma liga de paládio e ródio (para motores a gasolina) 
e de paládio e molibdênio (para motores a álcool). Dentro desse catalisador ocorrem rea-
ções químicas nas quais os gases provenientes da combustão incompleta são convertidos 
em gases não tóxicos.
Ultrassom é outro tipo de transferência de energia, seu efeito é importante principal-
mente em reações em meio aquoso e bifásico, pois há aumento do rendimento e das 
velocidades das reações.
A irradiação por micro-ondas contribui para separar a água dos óleos pesados da área 
petroquímica e, por outro lado, para o aumento da seletividade e eficiência das opera-
ções. A irradiação por micro-ondas permite aquecimento rápido e seletivo de materiais, 
além de possibilitar processos limpos e de baixo custo.
O maior desafio é continuar o desenvolvimento, diminuir os danos causados ao meio 
ambiente, gerar menos resíduos e efluentes tóxicos, bem como menor produção de ga-
ses indesejáveis ao ambiente.
O mundo está passando por um processo de conscientização em relação aomeio am-
biente, que foi utilizado de modo inconsequente. Por conta disso, a química verde busca 
o desenvolvimento sustentável para garantir de forma eficaz as matérias-primas necessá-
rias para nosso dia a dia, mas que isso não interfira de forma irreparável no nosso meio 
ambiente. Busca a conscientização de todos para um bem comum.
Em cada aplicação de algum dos princípios da química verde, estaremos caminhando 
para uma utilização mais consciente dos nossos recursos naturais e para a manutenção 
da vida no planeta.
97Unidade 9 – Química verde
Pratique
• Resíduos da agricultura, em geral, não são valorizados. Porém, novos produtos como 
o biochar vem ganhando espaço e pode ser uma ótima opção para aproveitar resídu-
os. Trabalhos mostram o uso de cascas de arroz e fibras de coco sendo transformado 
em biochar. Como é o processo de transformação desses compostos e onde pode-
riam ser aplicados?
Unidade
10
Fonte: Pixabay / WikiImages/ CC0
Estudo de casos
100 Química Ambiental
Exemplos do que aconteceu no passado nos ajudam a pensar no futuro, a corrigir 
os erros cometidos. Quando os desastres são inevitáveis, contribuir para tomarmos 
decisões acertadas para remediar a contaminação de forma rápida e eficiente. Assim 
sendo, nesta unidade mostraremos três casos de desastres ambientais, discutindo 
porque aconteceu, o que foi feito e como foram solucionados. No primeiro estudo, 
o caso do rio dos Sinos, onde ocorreu a morte de mais de 80 toneladas de peixes em 
poucos dias. O segundo, a contaminação de uma área industrial de tratamento de 
madeiras com CCA (arseniato de cobre cromatado) e, por fim, um caso recente de 
desastre ambiental, o caso de Mariana. 
Mortandade no rio dos Sinos
A bacia hidrográfica do rio dos Sinos está situada a nordeste do Rio Grande do Sul, pos-
sui uma área de 3.820 km2, com uma população aproximada de 975.000 habitantes, 
sendo que 90,6% ocupam as áreas urbanas e 9,4% estão nas áreas rurais. Seu curso 
d’água principal tem uma extensão aproximada de 190 km, e uma precipitação pluvio-
métrica anual de 1.350mm. 
Em outubro de 2006, ocorreu um dos maiores desastres ambientais do Rio Grande do 
Sul, uma grande mortandade de peixes no rio dos Sinos. Um conjunto de fatores foi 
necessário para que esse desastre ocorresse:
O rio dos Sinos é considerado o mais poluído da região, possui importante parque indus-
trial (coureiro-calçadista, petroquímico e metalúrgico). Assim, os efluentes lançados pelas 
indústrias, embora geralmente fiquem dentro dos valores limites válidos, contribuem 
para uma pequena modificação do ambiente aquático. Um efluente para ser lançado ao 
meio ambiente, como nos rios, deve ter uma qualidade mínima. Essa qualidade segue a 
Resolução do CONAMA nº 357/2005 e 430/2011.
A contribuição para a má qualidade das águas desse rio não é apenas devido ao grande 
número de indústrias, mas também pela grande população que vive no entorno. O lixo 
lançado diretamente no rio, a retirada/derrubada das matas ciliares facilitando a erosão 
e assoreamento e o lançamento de esgoto municipal sem o devido tratamento foram os 
pontos mais problemáticos desse desastre ambiental.
101Unidade 10 – Estudo de casos
Junto a isso, em 2006, o Rio Grande do Sul passou por uma época de estiagem, com 
chuvas abaixo do esperado. Adicionado a isso, outubro é época de piracema, quando os 
peixes sobem o rio para desovar.
Dessa forma, os níveis de oxigênio das águas ficaram abaixo do nível crítico, e os peixes 
que ali se concentravam para obter alimento acabaram morrendo.
Medidas após o episódio
Os peixes foram contidos com uma barreira de proteção, assim não se espalhariam pelo 
rio e poderiam ser removidos. A retirada não foi tarefa fácil, sendo necessário uso de 
máquinas e envolvimento da comunidade para a conclusão da tarefa.
Figura 10.1 - Canal despejando esgoto não tratado no rio dos Sinos
Fonte: Relatório da FEPAM/RS
Figura 10.2 - Barreira para retirada dos peixes mortos no rio dos Sinos
Fonte: Relatório da FEPAM/RS/CC BY
102 Química Ambiental
Após a retirada dos peixes, foram coletadas amostras de água, sedimento, peixes para 
análise no laboratório. Com essa amostragem, foi possível detectar a causa mortis (ex-
pressão latina “causa da morte”) dos peixes e tomar uma decisão final. No período 
emergencial, foram colocados aeradores no rio para promover melhora no índice de 
oxigênio dissolvido.
Algumas empresas que não estavam cumprindo a lei foram autuadas; as prefeituras que 
lançavam os esgotos municipais diretamente no rio foram notificadas e incentivadas a 
realizar um pré-tratamento de seus esgotos.
Os resultados das análises dos parâmetros físicos, químicos e biológicos avaliados du-
rante os eventos de mortandade comprovaram o desajuste ambiental do trecho onde 
ocorreu o desastre ecológico. Também mostraram a importante contribuição de alguns 
afluentes para a alteração da qualidade do corpo hídrico principal.
O rio dos Sinos estava recebendo uma carga de poluentes muito além da sua capacidade 
de suporte.
Área de tratamento de madeira
A indústria madeireira necessita madeiras resistentes as condições ambientais. Dessa for-
ma, o tratamento de madeiras é feito com o uso de compostos químicos como o CCA 
(arseniato de cobre cromatado) que preserva as fibras e age como um fungicida (NEW 
ZEALAND, 1997). 
A madeira tratada é utilizada em diversos locais e não causa nenhum malefício desde 
que não seja queimada.
O grande problema está no processo de tratamento desse material. A falta de cuidado e 
os equipamentos antiquados permitem que a solução excedente atinja os solos causan-
do a contaminação.
Uma antiga fábrica de postes de madeira, que atuou de 1960 a 2005, deixou um passivo 
ambiental que precisou ser estudado por uma equipe interdisciplinar para garantir que 
seria possível recuperar a área e, efetivamente, eliminar o passivo.
O processo de tratamento de madeiras consistia na colocação dos postes dentro de 
uma autoclave, a qual era cheia de solução de CCA e sob alta pressão e temperatura, o 
103Unidade 10 – Estudo de casos
composto penetrava na madeira e reagia de modo que a madeira não perderia o produto 
por lixiviação quando em contato com a água da chuva, por exemplo.
O volume excedente era bombeado para fora do sistema e reutilizado no próximo lote. 
Os postes eram retirados da autoclave e permaneciam por um curto período de tempo 
sob uma bacia de contenção, para que o gotejamento da solução pudesse ser recupe-
rado. Esse período de gotejamento na bacia de contenção nem sempre era respeitado e 
o gotejamento era feito diretamente no solo, no percurso entre a autoclave e a área de 
estocagem.
Por ser uma área bastante antiga, a bacia de contenção possuía rachaduras na parte 
inferior, o que contribuía para o vazamento da solução para o solo.
Em 2005, quando a empresa fechou suas portas, a área foi isolada e se iniciou estudos 
para verificar o nível de contaminação, e como poderia ser feito o processo de reme-
diação. Dentre as análises, foram investigados os solos, as águas superficiais das lagoas 
de estabilização, os sedimentos dessas lagoas e também o sedimento do rio que passa 
próximo à área, e a água subterrânea através de poços de monitoramento.
Figura 10.3 - Fábrica de tratamento de madeiras desativada por 
contaminação
Fonte: Imagem da autora
104 Química Ambiental
Os resultados da investigação:
• A análise dos solos mostrou que a contaminação é pontual e limitada à área de pro-
dução e armazenamento dos postes tratados.
• A análise de águas superficiais mostrou contaminação moderada no entorno da área, 
e extrema na bacia de contenção.
• Os sedimentos da lagoa de estabilização também apontaram grande conteúdo de 
contaminantes, mas o rio próximo não foi atingido.
• O monitoramento das águas subterrâneas mostrou que o solo do local não foi capaz 
de conter a pluma de contaminação e o contaminante atingiu o lençol freático con-taminando as águas.
Remediação
Como medida de remediação, foi adotada a metodologia ex-situ, isto é, retirada do ma-
terial contaminado e tratamento em outro local. 
Em primeiro lugar, o solo superficial foi retirado e levado para tratamento para a inativa-
ção do CCA.
Da lagoa de estabilização foi cuidadosamente retirada a água (que não estava contami-
nada) e uma raspagem no fundo da lagoa foi feita para a retirada do lodo depositado 
ao longo dos anos.
Através dos poços de monitoramento, as águas subterrâneas foram bombeadas até o 
esgotamento total. Esse esgotamento era feito periodicamente para que toda a pluma 
de contaminação pudesse ser eliminada.
A área, embora tenha sido removida a contaminação mais preocupante, ainda não foi 
totalmente remediada e, por enquanto, não pode ser utilizada para outra função, deve 
permanecer isolada.
105Unidade 10 – Estudo de casos
Caso de Mariana-MG
O rompimento de barragem do Fundão, localizada na cidade histórica de Mariana (MG), 
lançou 34 milhões de m³ de lama de rejeitos de mineração no meio ambiente em no-
vembro de 2015.
De acordo com o IBAMA, 663,2 quilômetros de rios foram atingidos pela lama de re-
jeitos, nos estados de Espírito Santo e Minas Gerais, com destruição de 1.469 hectares 
de terras, incluindo Áreas de Preservação Permanente (APP). A enxurrada de rejeitos 
rapidamente se espalhou, deixando mais de 600 famílias desabrigadas e confirmando a 
morte de 19 pessoas. Esses são apenas alguns números após um ano da maior catástrofe 
ambiental da história do país.
Em questão de horas, a lama chegou ao rio Doce, cuja bacia é a maior da região sudeste 
do País, abrange 230 municípios dos estados de Minas Gerais e Espírito Santo, muitos 
dos quais abastecem sua população com a água do rio, com uma área total de 82.646 
quilômetros quadrados, área equivalente a duas vezes o Estado do Rio de Janeiro. 
O aumento da turbidez da água, devido à contaminação pelo rejeito, provocou a morte 
de milhares de peixes e de outros animais. De acordo com o IBAMA, das mais de 80 
Figura 10.4 - Cidade de Mariana (MG) coberta pela lama de rejeitos da mineradora 
Samarco
Fonte: WikimediaCommons / Senado Federal
106 Química Ambiental
espécies de peixes apontadas como nativas antes da tragédia, onze são classificadas 
como ameaçadas de extinção, e 12 existiam apenas no rio Doce. A ameaça às espécies 
da fauna e flora do rio Doce, devido a tragédia do rompimento da barragem seguem por 
todo o percurso da lama até chegar ao mar. 
O fornecimento de água para os moradores de cidades abastecidas pelos rios da região 
teve que ser temporariamente interrompido, sendo retomado dias depois, quando os 
laudos de órgãos técnicos do governo descartaram a contaminação da água por mate-
riais tóxicos.
A lama avançou pelo rio com grande velocidade, chegando ao litoral norte do Espírito 
Santo em menos de cinco dias. Ambientalistas consideraram que o efeito dos rejeitos no 
mar continuará por, pelo menos, mais 100 anos, mas não houve uma avaliação detalha-
da de todos os danos causados pelo desastre. 
Um laudo técnico parcial, divulgado pelo IBAMA no início de dezembro de 2015, aponta 
para a gravidade sem precedentes do desastre. “O nível de impacto foi tão profundo e 
perverso, ao longo de diversos estratos ecológicos, que é impossível estimar um prazo 
de retorno da fauna ao local, visando o reequilíbrio das espécies na bacia”, diz o docu-
mento.
O trabalho de ajuda às vítimas começou logo após o acidente, assim como as ações 
emergenciais de preservação da fauna e da flora locais. O desafio será reconstruir o que 
foi danificado, garantir alternativas de subsistência a quem perdeu seus meios de traba-
lho, responsabilizar os culpados pelo desastre e recuperar o rio Doce. “Importa para nós 
transformar novamente o rio Doce naquilo que ele foi outrora. Um local com margens 
reflorestadas, com nascentes preservadas, recuperando inteiramente o rio. Esse é um 
projeto que não se esgota no curto prazo, mas 
que se estende até que o rio seja, de fato, aquele 
rio que nós herdamos dos nossos ancestrais”, dis-
se a ex-presidente Dilma Rousseff. O investimento 
necessário para reposição das perdas ocasionadas 
pelo desastre está estimado em US$ 5,2 bilhões. 
Dados históricos
O rompimento da barragem de Fundão é o maior desastre socioambiental da 
história brasileira e o maior do mundo envolvendo barragens de rejeitos. Outros dois 
No site do IBAMA você encontra todos os 
documentos relacionados ao desastre da 
Samarco em Mariana/MG, disponível em: 
<http://www.ibama.gov.br/publicadas/
documentos-do-ibama-sobre-o-desastre-
da-samarco-no-rio-doce>.
107Unidade 10 – Estudo de casos
acontecimentos desse tipo foram registrados nas Filipinas, um em 1982, com 28 milhões 
de m³, e outro em 1992, com 32,2 milhões de m³ de lama. 
Não é apenas em relação ao volume que a tragédia mineira sai negativamente na frente, 
mas também em termos de distância percorrida, a lama percorreu 600 quilômetros. No 
histórico desse tipo de acidente, em segundo lugar aparece um registro ocorrido na Bolí-
via, em 1996, com metade da distância do trajeto da lama, 300 quilômetros. 
A tragédia ambiental, social e econômica
Um ano depois do rompimento da barragem da mineradora em Minas Gerais, os seguin-
tes fatos marcam a tragédia:
• as vidas impactadas pelo desastre ainda sofrem com as marcas deixadas pela lama;
• a ciência ainda não consegue dizer com exatidão quais são os impactos causados 
pelo desastre em Mariana ao meio ambiente e à saúde humana;
• ainda não se sabe como será a relação dos ribeirinhos, dos pescadores e das maris-
queiras com o rio Doce daqui para frente.
Qual o impacto ambiental da tragédia?
Não se consegue estimar quais são os impactos causados pelo desastre em Mariana ao 
meio ambiente, à saúde humana e sobre a qualidade da água do rio Doce e nem qual é 
a extensão do problema. Análises da água (APHA, 2005) do rio realizadas em fevereiro 
de 2016, mostram a alta concentração de metais: ferro, cromo, manganês e alumínio. As 
análises também apontaram para o aumento considerável da quantidade de nutrientes 
na água, como nitrato, nitrogênio amoniacal e silício. “A água do rio Doce na região do 
Espírito Santo, depois de tratada, está dentro dos parâmetros”, garante a Agência Na-
cional de Águas (ANA). Também é o que informa o Sanear, concessionária de distribuição 
de água em Colatina, cidade que tem captação exclusiva no rio Doce.
Uma certeza que se tem é de que a lama dos rejeitos de minério e os metais pesados 
encontrados em análises, logo depois da tragédia continuam lá, fisicamente, depositada 
no fundo do rio, o que não é mais tão visível a olho nu. A pesca foi proibida no rio Doce 
108 Química Ambiental
desde novembro de 2015, quando a lama atingiu o local. Apesar de a calha do rio ter 
sido atingida pela lama, seus afluentes podem ser fundamentais para que ele viva. 
Os rejeitos continuam espalhados em um raio de 115 quilômetros na região, e as obras 
de contenção e recuperação estão atrasadas. A turbidez que é a presença de partícu-
las em suspensão da água próximo ao local do 
rompimento da barragem está acima do normal. 
Segundo o IBAMA, a mineradora cumpriu apenas 
5% das recomendações feitas. Com a chegada 
do período de chuva, o perigo de que essa massa 
de rejeitos de minério volte a se deslocar, poluin-
do ainda mais a bacia do rio Doce, é grande, pois 
as obras para conter a lama estão atrasadas.
Legislação
De acordo com a Política Nacional de Segurança de Barragens (Lei nº 12.334/2010), a 
responsabilidade pela fiscalização dos barramentos de rejeitos de mineração é do De-
partamento Nacional de Produção Mineral (DNPM) e do Ministério de Minas e Energia, 
porém as empresas que exercem atividades com riscos conhecidos, como a mineração, 
assumem o ônus por eventuais acidentes. Por isso, o monitoramento das barragens é um 
dos pontos críticos do empreendimento.
Quandose fala em dano ambiental deve-se ressaltar que o causador do dano deve res-
ponder nas esferas: civil, administrativa e ambiental, tendo em vista que a Constituição 
Federal estabelece que “as condutas e atividades consideradas lesivas ao meio ambiente 
sujeitarão os infratores, pessoas físicas ou jurídicas, a sanções penais e administrativas, 
independentemente da obrigação de reparar os danos causados” (art. 225, § 3º CF/88).
O IBAMA já aplicou multas preliminares no valor de 250 milhões de reais à mineradora, 
esse é o valor máximo previsto na Lei de Crimes Ambientais, a multa para a mineradora 
abrange infrações por poluir rios, tornar áreas urbanas impróprias para a ocupação hu-
mana, causar interrupção do abastecimento público de água, lançar resíduos em desa-
cordo com as exigências legais, provocar a morte de animais e a perda da biodiversidade 
ao longo do rio Doce, colocando em risco a saúde humana, além de arcar indenização às 
pessoas afetadas e com os custos de reconstrução da região atingida. 
Da lama ao caos - entenda o que aconteceu 
e quais as consequências do rompimento 
da barragem da mineradora, observando 
o infográfico, disponível em: <http://
infograficos.oglobo.globo.com/brasil/da-
lama-ao-caos.html>.
109Unidade 10 – Estudo de casos
A Secretaria de Meio Ambiente de Minas Gerais 
multou a mineradora em mais de R$112 milhões 
pelos danos ambientais resultantes dos rompi-
mentos. Foram também protocoladas 9,5mil in-
denizações por danos morais pleiteadas em ações 
na Justiça no Espírito Santo.
Esses três exemplos de desastres ambientais nos mostram que temos ainda muito a 
aprender, é um alerta à necessidade de cuidado que devemos ter com o meio ambiente 
para que possamos usufruí-lo por muitos anos. 
Pratique
• A tragédia do rompimento da barragem de Mariana causou impacto na fauna e na 
flora da região afetada pela lama de rejeitos. A mineradora propôs programas de 
remediação socioambientais e econômicos. Quais são as ações de remediação pro-
postas pela mineradora a serem realizadas na região? 
Ações dos órgãos ambientais federais - 
desde o início do desastre - estão à frente 
de ações de emergência para proteção da 
fauna na região afetada pela catástrofe, 
bem como do monitoramento da qualidade 
da água. Para saber mais sobre esse 
assunto, acesse: <http://www.mma.gov.br/
destaques/item/10587>.
111
Referências
ALMEIDA, F.V., CENTENO, A.J., BISINOTI, M.C., JARDIM, W.F. Substâncias tóxicas persistentes (STP) 
no Brasil. Química Nova, 30(8) 1976-1985, 2007.
APHA. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21.ed. Washington 
DC: APHA, 2005.
BAIRD, C. Química Ambiental. 2a ed. Porto Alegre, Bookman, 2002. 
BARRA, C.M.; SANTELLI, R.E.; ABRÃO, J.J., DE LA GUARDIA, M. Especiação de arsênio - uma revisão. 
Química nova, 23(1), 58-70, 2000.
CONAMA - CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE. Resolução nº 003, de 28 de junho de 1990. 
Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Poder Executivo, Brasília, DF, 22ago. 1990. Seção 1, p. 
15937-15939.
CONAMA - CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE. Resolução nº 344, de 25 de março de 2004. 
Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Poder Executivo, Brasília, DF, 07 mai. 2004. Seção 1, p. 
56-57.
CONAMA - CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE. Resolução nº 357, de 17 de março de 2005. 
Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Poder Executivo, Brasília, DF, 18 mar. 2005. Seção 1, p. 
58-63.
CONAMA - CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE. Resolução nº 420, de 28 de dezembro de 
2009. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Poder Executivo, Brasília, DF, 30 dez. 2009. Seção 
1, p. 81-84.
D’AMATO, C.; TORRES, J.P.M.; MALM, O. DDT (Diclorodifeniltricloretano): toxicidade e contaminação 
ambiental – uma revisão. Química Nova, 25(6), 995-1002, 2002.
FEPAM. VARGAS, V.M.F. (coord.). Estratégias ecotoxicológicas para caracterizar áreas 
contaminadas como medida de risco à saúde populacional. Porto Alegre: FEPAM, 2010. Eco-
Risco Saúde Project Report. 
GREENPEACE. Poluentes Orgânicos Persistentes: poluição invisível e global. Disponível em:<http://
greenpeace.org.br/toxicos/pdf/poluentes.pdf>. Acesso: 15 out. 2016.
MACBRIDE, M.B. Environmental Chemistry of Soils. Oxford University Press: New York, 1994.
MANAHAN, S.E. Fundamentals of Environmental Chemistry. 2a ed. Florida: Lewis Publishers, 
2001. 
112
MARTINS, C.R.; PEREIRA, P.A.P.; LOPES, W.A.; DE ANDRADE, J.B. Ciclos Globais de Carbono, 
Nitrogênio e Enxofre: a importância na química da atmosfera. Cadernos Temáticos de Química Nova 
na Escola, N° 5 – novembro 2003.
MICARONI, R.C.C.M.; BUENO, M.I.M.S.; JARDIM, W.F. Compostos de mercúrio. Revisão de 
métodos de determinação, tratamento e descarte. Química nova, 23(4), 487-495, 2000. 
MOZETO, A.A. Química Atmosférica: a química sobre as nossas cabeças. Cadernos Temáticos de 
Química Nova na Escola, número especial, maio 2001.
NETTO, A.D.P.; MOREIRA, J.C.; DIAS, A.E.X.O.; ARBILLA, G.; FERREIRA, L.F.V.; OLIVEIRA, A.S.; BAREK, J. 
Avaliação da contaminação humana por hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) e 
seus derivados nitratos (NHPAs): uma revisão metodológica. Química Nova, 23(6), 765-773, 2000.
NEW ZEALAND. Health and environment guidelines for selected timber treatment chemicals. 
Ministry of Health and Ministry of Environment. Wellington (1997).
PENTEADO, J.C.P.; VAZ, J.M. O legado das bifenilaspolicloradas (PCBs). Química Nova, 24(3), 390-
398, 2001.
QUITERIO, S. L.; MOREIRA, F.R.; SILVA, C.R. S.; ARBILLA, G.; ARAÚJO, U. C.; MATTOS, R.C. O.C. Avaliação 
da poluição ambiental causada por particulado de chumbo emitido por uma reformadora 
de baterias na cidade do Rio de Janeiro, Brasil. Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, 22(9), 1817-
1823, 2006. 
ROCHA, J.C.; ROSA, A.H.; CARDOSO, A.A. Introdução à Química Ambiental. 1a ed. Porto Alegre, 
Bookman, 2004. 
TOLENTINO, M.; ROCHA-FILHO, R.C. Química no Efeito Estufa. Química nova na escola, N° 8, 
novembro 1998.
USEPA – U. S. Environmental Protection Agency. Green Chemistry. Washington, DC, 2016. Disponível 
em: <https://www.epa.gov/greenchemistry>. Acesso em: 15 out. 2016.
USEPA – U.S. Environmental Protection Agency. Test Methods for Evaluating Solid Waste, Physical/
Chemical Methods – SW-846. Washington, DC: US EPA, 2008.
113
Currículo das autoras
Jovana Bavaresco
Graduada em Química Industrial pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2007). Mestre em 
Ciência do Solo pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2012). Doutora em Ciência do Solo pela 
Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2016), com estágio doutoral na Universidade de Córdoba, 
Espanha. Experiência na área de meio ambiente e agronomia, com ênfase em química do solo, atuando 
principalmente nos seguintes temas: peixes, exposição humana, metais e elementos-traços e sedimento. 
Vivian Cristina Spier
Graduada em Química pela Universidade Federal de Santa Catarina (2000), Mestre em Ciência e Enge-
nharia de Materiais pela Universidade do Estado de Santa Catarina (2005). Doutora em Físico-Química 
de Biopolímeros pela Universidade Federal do Paraná (UFPR, 2016), com estágio doutoral na Tulane 
University/USA. Experiência em indústria multinacional, atuando na área de Procurement, no desenvol-
vimento de fornecedores e produtos e analista de laboratório químico dando suporte para P&D. Atuação 
na área docente: Instituto Federal do Paraná (IFPR) no ensino a distância, ensino superior na Facear, 
Sociesc e Univille como professor das disciplinas de Química Geral para cursos de engenharia.
Química
Ambiental
Jovana Bavaresco
Vivian Cristina Spier