Descrição

Química Ambiental, 9ª edição, apresenta - O ambiente e a ciência da sustentabilidade; A química e a antroposfera - a química ambiental e a química verde; Os fundamentos da química aquática; A oxidação-redução na química aquática; As interações entre fases na química aquática; A bioquímica microbiana aquática; Poluição da água; O tratamento da água; A atmosfera e a química atmosférica; Os particulados na atmosfera, aborda também questões extremamente atuais, como ecologia ambiental, processos produtivos menos impactantes, destruição da camada de ozônio, proibição de clorofluorcarbonetos e aquecimento global.

Esta é, portanto, uma obra clássica. Totalmente revisada, chega à 9ª edição com a estrutura que garantiu seu sucesso entre os estudantes e professores, e uma cobertura atualizada de princípios, ferramentas e técnicas que permitem a compreensão da química ambiental e de suas aplicações.

Destaques:
Discussões sobre ecologia ambiental e processos produtivos menos impactantes.
Informações atualizadas sobre destino e transporte de compostos químicos, além dos ciclos da matéria.
Exame da relação entre química ambiental e química verde.
Análise de culturas transgênicas.
Avaliação do papel da energia na sustentabilidade.
Usos potenciais de substâncias tóxicas em ataques terroristas.

Capítulo 1 - O ambiente e a ciência da sustentabilidade 1
1.1. Do Sol aos combustíveis fósseis, e de volta 1
1.1.1. A breve e espetacular era dos combustíveis fósseis 2
1.1.2. De volta ao Sol 3
1.2. A ciência da sustentabilidade 4
1.2.1. A ciência ambiental 5
1.2.2. A ciência verde e a tecnologia 5
1.3. A química e o ambiente 6
1.4. A água, o ar, a terra, a vida e a tecnologia 7
1.4.1. A água e a hidrosfera 7
1.4.2. O ar e a atmosfera 8
1.4.3. A terra e a geosfera 9
1.4.4. A vida, a biosfera 9
1.4.5. A tecnologia e o ambiente 10
1.5. A ecologia, a ecotoxicologia e a biosfera 10
1.5.1. A biosfera 10
1.5.2. A ecologia 11
1.5.3. A ecotoxicologia 12
1.6. A energia e os ciclos de energia 13
1.6.1. A luz e a radiação eletromagnética 13
1.6.2. O fluxo de energia e a fotossíntese nos sistemas vivos 14
1.6.3. A utilização da energia 15
1.7. O impacto humano e a poluição 15
1.7.1. Algumas definições pertinentes à poluição 15
1.7.2. A poluição de diversas esferas do ambiente 16
1.8. O destino e o transporte químicos 16
1.8.1. O transporte físico 17
1.8.2. A reatividade 18
1.8.3. A expressão do balanço de massa 18
1.8.4. A distribuição entre fases 19
1.9. O destino e o transporte químicos na atmosfera, hidrosfera e geosfera 20
1.9.1. Os poluentes na atmosfera 20
1.9.2. Os poluentes na hidrosfera 21
1.9.3. Os poluentes na atmosfera 21
1.10. O dano ambiental e o terrorismo 22
1.10.1. A proteção da química e da engenharia verdes 22
1.11. O aspecto forense 23
Literatura citada 24
Leitura complementar 25
Perguntas e problemas 25

Capítulo 2 - A química e a antroposfera: a química ambiental e a química verde 28
2.1. A química ambiental 28
2.2. A matéria e seus ciclos 30
2.2.1. O ciclo do carbono 31
2.2.2. O ciclo do nitrogênio 32
2.2.3. O ciclo do oxigênio 33
2.2.4. O ciclo do fósforo 34
2.2.5. O ciclo do enxofre 34
2.3. A antroposfera e a química ambiental 35
2.3.1. Os componentes da atmosfera 37
2.4. A tecnologia e a antroposfera 38
2.4.1. A engenharia 39
2.5. A infraestrutura 40
2.5.1. A infraestrutura vulnerável 42
2.6. Os componentes da antroposfera que influenciam o ambiente 44
2.7. Os efeitos da antroposfera na Terra 45
2.8. A integração da antroposfera com todo o ambiente 47
2.8.1. A antroposfera e a ecologia industrial 49
2.9. A química verde 49
2.9.1. A química verde sintética 50
2.9.2. A redução de riscos 50
2.9.3. Os aspectos específicos da química verde 51
2.9.4. Três características indesejáveis dos produtos químicos: a persistência, a bioacumulação e a toxicidade 52
2.9.5. A química verde e a química ambiental 52
Literatura citada 52
Leitura complementar 53
Perguntas e problemas 54

Capítulo 3 - Os fundamentos da química aquática 56
3.1. A importância da água 56
3.2. A água: das moléculas aos oceanos 57
3.2.1. As fontes e os usos da água: o ciclo hidrológico 57
3.2.2. As propriedades da água, uma substância singular 59
3.2.3. A molécula da água 59
3.3. As características dos corpos hídricos 61
3.4. A vida aquática 63
3.5. Introdução à química da água 64
3.6. Os gases na água 65
3.6.1. O oxigênio na água 65
3.7. A acidez da água e o dióxido de carbono 66
3.7.1. O dióxido de carbono na água 67
3.8. A alcalinidade 70
3.8.1. Os contribuidores da alcalinidade em diferentes valores de pH 71
3.8.2. O carbono inorgânico dissolvido e a alcalinidade 72
3.8.3. A influência da alcalinidade na solubilidade do CO2 73
3.9. O cálcio e outros metais na água 74
3.9.1. Os íons metálicos hidratados na forma de ácidos 74
3.9.2. O cálcio na água 75
3.9.3. O dióxido de carbono dissolvido e os minerais de carbonato de cálcio 76
3.10. A complexação e a quelação 77
3.10.1. A ocorrência e a importância dos agentes quelantes na água 79
3.11. As ligações e as estruturas dos complexos metálicos 80
3.11.1. A seletividade e a especificidade na quelação 81
3.12. Os cálculos das concentrações das espécies 81
3.13. A complexação por ligantes desprotonados 82
3.14. A complexação por ligantes protonados 83
3.15. A solubilização do íon chumbo de sólidos pelo NTA 84
3.15.1. A reação do NTA com carbonato metálico 86
3.15.2. O efeito do íon cálcio na reação de agentes quelantes com sais ligeiramente solúveis 87
3.16. Os polifosfatos e os fosfonatos na água 89
3.16.1. Os polifosfatos 89
3.16.2. A hidrólise dos polifosfatos 89
3.16.3. A complexação por polifosfatos 90
3.16.4. Os fosfonatos 90
3.17. A complexação de substâncias húmicas 91
3.18. A complexação e os processos redox 93
Literatura citada 93
Leitura complementar 93
Perguntas e problemas 95

Capítulo 4 - A oxidação-redução na química aquática 98
4.1. A importância da oxidação-redução 98
4.2. Elétron e as reações redox 100
4.3. A atividade de elétrons e o pE 102
4.4. A equação de Nernst 103
4.5. A tendência de reação: a reação global obtida a partir de semirreações 104
4.6. A equação de Nernst e o equilíbrio químico 106
4.7. A relação de pE com a energia livre 106
4.8. As reações em termos de um mol de elétrons 107
4.9. Os limites do pE na água 109
4.10. Os valores de pE em sistemas de águas naturais 110
4.11. Os diagramas pE-pH 111
4.12. As substâncias húmicas como redutores naturais 114
4.13. Os processos fotoquímicos na oxidação-redução 115
4.14. A corrosão 115
Literatura citada 117
Leitura complementar 117
Perguntas e problemas 118

Capítulo 5 - As interações entre fases na química aquática 120
5.1. As interações químicas envolvendo sólidos, gases e a água 120
5.2. A importância e a formação de sedimentos 120
5.2.1. A formação de sedimentos 121
5.2.2. Os materiais sedimentares orgânicos e carbonáceos 122
5.3. As solubilidades 124
5.3.1. As solubilidades dos sólidos 124
5.3.2. As solubilidades dos gases 125
5.4. As partículas coloidais em água 127
5.4.1. O transporte de contaminantes por coloides na água 127
5.4.2. A ocorrência de coloides na água 127
5.4.3. Os tipos de partículas coloidais 127
5.4.4. A estabilidade dos coloides 129
5.5. As propriedades coloidais das argilas 131
5.6. A agregação de partículas 132
5.6.1. A floculação de coloides por polieletrólitos 133
5.6.2. A floculação de bactérias por materiais poliméricos 134
5.7. A sorção de superfície em sólidos 134
5.8. A troca de solutos nos sedimentos de fundo 136
5.8.1. Os metais em nível traço na matéria em suspensão e nos sedimentos 137
5.8.2. A troca de fósforo com sedimentos de fundo 138
5.8.3. Os compostos orgânicos em sedimentos e na matéria em suspensão 139
5.8.4. A biodisponibilidade dos contaminantes em sedimentos 141
5.9. A água intersticial 142
5.10. As interações de fase no destino e transporte químicos 143
5.10.1. Os rios 143
5.10.2. Os lagos e reservatórios 143
5.10.3. As trocas com a atmosfera 144
5.10.4. A troca com os sedimentos 144
Literatura citada 145
Leitura complementar 146
Perguntas e problemas 147

Capítulo 6 - A bioquímica microbiana aquática 149
6.1. Os processos bioquímicos aquáticos 149
6.1.1. Os microrganismos nas interfaces 150
6.2. As algas 151
6.3. Os fungos 153
6.4. Os protozoários 153
6.5. As bactérias 154
6.5.1. As bactérias autotróficas e heterotróficas 155
6.5.2. As bactérias aeróbias e anaeróbias 156
6.5.3. As bactérias marinhas 156
6.6. A célula bacteriana procarionte 156
6.7. A cinética do crescimento bacteriano 158
6.8. O metabolismo bacteriano 159
6.8.1. Os fatores que influenciam o metabolismo bacteriano 160
6.8.2. A oxidação e a redução intermediadas por micróbios 162
6.9. A transformação microbiana do carbono 163
6.9.1. As bactérias produtoras de carbono 164
6.9.2. A utilização de hidrocarbonetos por bactérias 165
6.9.3. A utilização de carbono por bactérias 165
6.10. A biodegradação da matéria orgânica 166
6.10.1. A oxidação 166
6.10.2. Outros processos bioquímicos na biodegradação de compostos orgânicos 167
6.11. As transformações microbianas do nitrogênio 168
6.11.1. A fixação do nitrogênio 170
6.11.2. A nitrificação 171
6.11.3. A redução de nitratos 172
6.11.4. A desnitrificação 172
6.11.5. A oxidação competitiva de matéria orgânica pelo íon nitrato e outros agentes oxidantes 173
6.12. As transformações microbianas do fósforo e do enxofre 174
6.12.1. Os compostos de fósforo 174
6.12.2. Os compostos de enxofre 174
6.12.3. A degradação de compostos de enxofre intermediada por microrganismos 175
6.13. As transformações microbianas de halogênios e organoalogenados 176
6.14. As transformações microbianas de metais e metaloides 178
6.14.1. A drenagem ácida de minas 178
6.14.2. As transições microbianas do selênio 180
6.14.3. A corrosão microbiana 180
Literatura citada 181
Leitura complementar 181
Perguntas e problemas 182

Capítulo 7 - Poluição da água 186
7.1. A natureza e os tipos de poluentes aquáticos 186
7.1.1. Os indicadores de poluição aquática 186
7.2. Os poluentes elementares 187
7.3. Os metais 189
7.3.1. O cádmio 189
7.3.2. O chumbo 189
7.3.3. O mercúrio 190
7.4. Os semimetais 192
7.5. Os metais e semimetais organicamente ligados 193
7.5.1. Os compostos organoestânicos 194
7.6. As espécies inorgânicas 195
7.6.1. O cianeto 195
7.6.2. A amônia e outros poluentes inorgânicos 195
7.6.3. O amianto na água 196
7.7. Os nutrientes algáceos e a eutrofização 196
7.8. A acidez, a alcalinidade e a salinidade 198
7.9. O oxigênio, os oxidantes e os redutores 199
7.10. Os poluentes orgânicos 200
7.10.1. A bioacumulação de poluentes orgânicos 200
7.10.2. O esgoto 201
7.10.3. Os sabões, os detergentes e as bases para detergentes 202
7.10.4. Os compostos clorados e bromados que ocorrem na natureza 205
7.10.5. As toxinas microbianas 206
7.11. Os pesticidas na água 207
7.11.1. Os inseticidas naturais, as piretrinas e os piretroides 209
7.11.2. O DDT e os inseticidas organoclorados 209
7.11.3. Os inseticidas organofosforados 211
7.11.4. Os carbamatos 212
7.11.5. Os fungicidas 212
7.11.6. Os herbicidas 213
7.11.7. Os subprodutos da fabricação de pesticidas 216
7.12. As bifenilas policloradas 217
7.13. Os novos poluentes, fármacos e resíduos domésticos 218
7.13.1. Os bactericidas 221
7.13.2. As substâncias estrógenas nos efluentes de águas residuárias 221
7.13.3. Os poluentes orgânicos biorrefratários 221
7.14. Os radionuclídeos no ambiente aquático 224
Literatura citada 228
Leitura complementar 229
Perguntas e problemas 230

Capítulo 8 - O tratamento da água 233
8.1. O tratamento e a utilização da água 233
8.2. O tratamento de águas municipais 233
8.3. O tratamento de água para uso industrial 234
8.4. O tratamento de esgotos 236
8.4.1. O tratamento primário de esgotos 236
8.4.2. O tratamento secundário de esgoto por processos biológicos 237
8.4.3. O biorreator de membrana 241
8.4.4. O tratamento terciário de efluentes 241
8.4.5. O tratamento físico-químico de águas residuárias municipais 242
8.5. O tratamento de efluentes industriais 242
8.6. A remoção de sólidos 244
8.6.1. A flotação por ar dissolvido 245
8.6.2. Os processos de filtração a membrana 246
8.7. A remoção de cálcio e outros metais 247
8.7.1. A remoção do ferro e do manganês 251
8.8. A remoção de compostos orgânicos dissolvidos 253
8.8.1. A remoção de herbicidas 254
8.9. A remoção de compostos inorgânicos dissolvidos 255
8.9.1. A troca iônica 255
8.9.2. A eletrodiálise 256
8.9.3. A osmose reversa 257
8.9.4. A remoção do fósforo 257
8.9.5. A remoção do nitrogênio 259
8.10. O lodo 260
8.11. A desinfecção da água 262
8.11.1. O dióxido de cloro 263
8.11.2. O ozônio e outros oxidantes 264
8.11.3. A desinfecção com radiação ultravioleta 265
8.12. Os processos naturais de purificação da água 265
8.12.1. O tratamento de águas residuárias industriais no solo 266
8.13. A água verde 267
8.13.1. A reutilização e a reciclagem de águas residuárias 268
8.14. A conservação da água 271
8.15. A proteção de recursos hídricos contra ataques 273
Literatura citada 274
Leitura complementar 274
Perguntas e problemas 275

Capítulo 9 - A atmosfera e a química atmosférica 278
9.1. Introdução 278
9.1.1. A fotoquímica e alguns termos importantes 278
9.1.2. A composição atmosférica 279
9.1.3. Óxidos gasosos na atmosfera 279
9.1.4. O metano atmosférico 281
9.1.5. Os hidrocarbonetos e o smog fotoquímico 281
9.1.6. O material particulado 281
9.1.7. Os poluentes primários e secundários 282
9.2. A importância da atmosfera 282
9.3. As características físicas da atmosfera 283
9.3.1. A variação da pressão e da densidade com a altitude 283
9.3.2. A estratificação da atmosfera 284
9.4. A transferência de energia na atmosfera 286
9.4.1. O balanço de radiação da terra 288
9.5. A transferência de massa na atmosfera, a meteorologia e o tempo 289
9.5.1. O papel da água atmosférica na transferência de energia e massa 289
9.5.2. As massas de ar 291
9.5.3. Os efeitos topográficos 292
9.5.4. O movimento de massas de ar 292
9.5.5. O tempo no globo 294
9.5.6. As frentes climáticas e as tempestades 295
9.6. As inversões e a poluição do ar 296
9.7. O clima global e o microclima 297
9.7.1. O dióxido de carbono atmosférico e as modificações no clima causadas pelo homem 297
9.7.2. O microclima 298
9.7.3. Os efeitos da urbanização no microclima 299
9.8. As reações químicas e fotoquímicas na atmosfera 299
9.8.1. Os processos fotoquímicos 301
9.8.2. Os íons e os radicais na atmosfera 303
9.8.3. Os radicais hidroxila e hidroperoxila na atmosfera 305
9.8.4. Os processos químicos e bioquímicos na evolução da atmosfera 307
9.9. As reações ácido-base na atmosfera 308
9.10. As reações do oxigênio atmosférico 309
9.11. As reações do nitrogênio atmosférico 310
9.12. A água atmosférica 311
9.13. A influência da antroposfera 312
9.14. O destino químico e o transporte na atmosfera 312
Literatura citada 314
Leitura complementar 314
Perguntas e problemas 315

Capítulo 10 - Os particulados na atmosfera 318
10.1. Introdução 318
10.2. O comportamento físico dos particulados na atmosfera 320
10.2.1. O tamanho e a deposição de particulados atmosféricos 321
10.3. Os processos físicos envolvidos na formação de particulados 322
10.4. Os processos químicos na formação de particulados 322
10.4.1. Os particulados inorgânicos 323
10.4.2. Os particulados orgânicos 324
10.4.3. A síntese de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos 324
10.5. A composição dos particulados inorgânicos 325
10.5.1. As cinzas volantes 327
10.5.2. O amianto (ou asbestos) 328
10.6. Os metais tóxicos na atmosfera 329
10.6.1. O mercúrio atmosférico 329
10.6.2. O chumbo atmosférico 329
10.6.3. O berílio atmosférico 329
10.7. Os particulados radioativos 330
10.8. A composição dos particulados orgânicos 331
10.8.1. Os HAP 331
10.8.2. Os particulados carbonáceos de motores a diesel 332
10.9. Os efeitos dos particulados 333
10.9.1. A distribuição de substâncias orgânicas semivoláteis entre o ar e os particulados 334
10.10. A água como material particulado 334
10.11. As reações químicas atmosféricas envolvendo partículas 335
10.12. O controle das emissões de partículas 337
10.12.1. A remoção de partículas por sedimentação e inércia 337
10.12.2. A filtração de partículas 338
10.12.3. Os lavadores de gás 339
10.12.4. A remoção eletrostática 340
Literatura citada 340
Leitura complementar 341
Perguntas e problemas 342

Capítulo 11 - Os poluentes gasosos inorgânicos do ar 344
11.1. Os gases poluentes inorgânicos 344
11.2. A produção e o controle do monóxido de carbono 344
11.2.1. O controle de emissões de monóxido de carbono 345
11.3. O destino do CO atmosférico 345
11.4. As fontes de dióxido de enxofre e o ciclo do enxofre 346
11.5. As reações do dióxido de enxofre na atmosfera 347
11.5.1. Os efeitos do dióxido de enxofre atmosférico 350
11.5.2. A remoção do dióxido de enxofre 351
11.16. Os óxidos de nitrogênio na atmosfera 353
11.6.1. As reações atmosféricas do NOx 355
11.6.2. Os efeitos nocivos dos óxidos de nitrogênio 357
11.6.3. O controle dos óxidos de nitrogênio 359
11.7. A chuva ácida 361
11.8. A amônia na atmosfera 361
11.9. O flúor, o cloro e seus compostos gasosos 362
11.9.1. O cloro e o cloreto de hidrogênio 363
11.10. Os gases de enxofre reduzidos 364
Literatura citada 366
Leitura complementar 367
Perguntas e problemas 367

Capítulo 12 - Os poluentes atmosféricos orgânicos 370
12.1. Os compostos orgânicos na atmosfera 370
12.1.1. A perda das substâncias orgânicas da atmosfera 370
12.1.2. A destilação e o fracionamento global dos poluentes orgânicos persistentes (POP) 370
12.2. Os compostos orgânicos biogênicos 371
12.2.1. A remoção dos compostos atmosféricos por plantas 374
12.3. Os hidrocarbonetos poluentes 374
12.3.1. Os hidrocarbonetos aromáticos 377
12.3.2. As reações dos hidrocarbonetos aromáticos atmosféricos 379
12.4. Os compostos de carbonila: os aldeídos e as cetonas 380
12.5. Alguns compostos contendo oxigênio 382
12.5.1. Os alcoóis 383
12.5.2. Os fenóis 383
12.5.3. Os ésteres 384
12.5.4. Os óxidos 384
12.5.5. Os ácidos carboxílicos 385
12.6. Os compostos organonitrogenados 386
12.7. Os compostos organoalogenados 388
12.7.1. Os clorofluorocarbonetos 390
12.7.2. As reações atmosféricas dos hidrofluorocarbonetos e dos hidroclorofluorocarbonetos 391
12.7.3. Os perfluorocarbonetos 392
12.7.4. As fontes marinhas dos compostos organoalogenados 393
12.7.5. As dibenzo–p–dioxinas cloradas e os dibenzofuranos 393
12.8. Os compostos organossulfurados 393
12.9. O material particulado orgânico 395
12.10. Os poluentes orgânicos perigosos no ar 395
Literatura citada 398
Leitura complementar 399
Perguntas e problemas 399

Capítulo 13 - O smog fotoquímico 401
13.1. Introdução 401
13.2. As emissões formadoras do smog 402
13.2.1. O controle dos hidrocarbonetos no escape 403
13.2.2. Os padrões de emissões de automóveis 406
13.2.3. As plantas verdes poluentes 407
13.3. As reações formadoras de smog envolvendo compostos orgânicos na atmosfera 408
13.3.1. As reações fotoquímicas do metano 408
13.4. Uma visão geral da formação do smog 410
13.5. Os mecanismos da formação do smog 411
13.5.1. O radical nitrato 418
13.5.2. Os compostos fotolisáveis na atmosfera 418
13.6. A reatividade dos hidrocarbonetos 419
13.7. Os produtos inorgânicos do smog 420
13.8. Os efeitos do smog 421
Literatura citada 424
Leitura complementar 424
Perguntas e problemas 425

Capítulo 14 - A atmosfera global ameaçada 427
14.1. A mudança climática e os efeitos antropogênicos 427
14.1.1. As mudanças climáticas 429
14.2. O aquecimento global 429
14.2.1. O metano e os outros gases estufa 433
14.2.2. Os particulados e o aquecimento global 434
14.2.3. O cenário do aquecimento global e efeitos associados 434
14.3. A ciência verde e a tecnologia reduzem o aquecimento global 435
14.3.1. A minimização 436
14.3.2. As medidas de contenção 438
14.3.3. A adaptação 439
14.4. A chuva ácida 440
14.5. A destruição do ozônio atmosférico 444
14.5.1. O efeito protetor da camada de ozônio 445
14.5.2. A destruição da camada de ozônio 445
14.5.3. A química verde e suas soluções para a diminuição do ozônio estratosférico 448
14.6. As nuvens marrons na atmosfera 450
14.6.1. A poeira amarela 452
14.7. O prejuízo do smog fotoquímico para a atmosfera 453
14.8. O inverno nuclear 455
14.8.1. Os visitantes do espaço e o dia do juízo final 458
14.9. O que pode ser feito 458
Literatura citada 461
Leitura complementar 462
Perguntas e problemas 462

Capítulo 15 - A geosfera e a geoquímica 464
15.1. Introdução 464
15.2. A natureza dos sólidos na geosfera 465
15.2.1. A estrutura e as propriedades dos minerais 466
15.2.2. Os tipos de minerais 466
15.2.3. Os evaporitos 466
15.2.4. Os sublimados vulcânicos 467
15.2.5. As rochas ígneas, sedimentares e metamórficas 468
15.3. A forma física da geosfera 470
15.3.1. As placas tectônicas e a deriva continental 470
15.3.2. A geologia estrutural 471
15.4. Os processos internos 472
15.4.1. Os terremotos 472
15.4.2. Os vulcões 473
15.4.3. Os processos de superfície 474
15.5. Os sedimentos 474
15.6. As argilas 475
15.7. A geoquímica 477
15.7.1. Os aspectos físicos do intemperismo 477
15.7.2. O intemperismo químico 478
15.7.3. Os aspectos biológicos do intemperismo 479
15.8. As águas subterrâneas na geosfera 479
15.8.1. Os poços 481
15.8.2. Os qanats 482
15.9. Os aspectos ambientais da geosfera 482
15.9.1. Os riscos naturais 484
15.9.2. Os perigos antropogênicos 484
15.10. Os terremotos 485
15.11. Os vulcões 487
15.11.1. Os vulcões de lama 488
15.12. O movimento superficial da Terra 488
15.13. Os fenômenos em cursos de água e rios 490
15.14. Os fenômenos na interface terra/oceano 493
15.14.1. A ameaça da elevação no nível dos mares 494
15.15. Os fenômenos na interface terra/atmosfera 495
15.16. Os efeitos do gelo 496
15.17. Os efeitos das atividades humanas 497
15.17.1. A extração de recursos geosféricos: a mineração de superfície 497
15.17.2. Os efeitos da mineração e da extração de minerais no ambiente 498
15.18. A poluição do ar e a geosfera 499
15.19. A poluição da água e a geosfera 500
15.20. A disposição de resíduos e a geosfera 501
15.20.1. O lixo urbano 501
Literatura citada 503
Leitura complementar 504
Perguntas e problemas 505

Capítulo 16 - O solo e a química ambiental agrícola 507
16.1. O solo e a agricultura 507
16.1.1. A agricultura 508
16.1.2. Os pesticidas e a agricultura 509
16.2. A natureza e a composição do solo 510
16.2.1. A água e o ar no solo 512
16.2.2. Os componentes inorgânicos do solo 514
16.2.3. A matéria orgânica no solo 514
16.2.4. O húmus no solo 516
16.2.5. A solução de solo 517
16.3. As reações ácido-base e de troca iônica nos solos 517
16.3.1. O ajuste da acidez do solo 519
16.3.2. Os equilíbrios de troca iônica no solo 519
16.4. Os macronutrientes no solo 520
16.5. O nitrogênio, o fósforo e o potássio no solo 521
16.5.1. O nitrogênio 521
16.5.2. O fósforo 524
16.5.3. O potássio 525
16.6. Os micronutrientes no solo 525
16.7. Os fertilizantes 526
16.7.1. A poluição por fertilizantes 528
16.8. Os poluentes da criação de rebanhos 529
16.9. Os pesticidas e seus resíduos no solo 530
16.9.1. Os fumigantes do solo 531
16.10. Os resíduos e os poluentes do solo 532
16.10.1. A biodegradação e a rizosfera 534
16.11. A perda e a degradação do solo 535
16.11.1. A sustentabilidade do solo e os recursos hídricos 536
16.12. Salvando a terra 537
16.12.1. O agroflorestamento 538
16.12.2. A recuperação do solo 539
16.13. A engenharia genética e a agricultura 539
16.14. A química verde e a agricultura sustentável 541
16.15. A agricultura e a saúde 545
16.15.1. A contaminação de alimentos 545
16.16. Como proteger o abastecimento de alimentos contra ataques 546
Literatura citada 547
Leitura complementar 547
Perguntas e problemas 549

Capítulo 17 - A química verde e a ecologia industrial 551
17.1. Mudando os maus hábitos antigos 551
17.2. A química verde 552
17.1.2. Os doze princípios da química verde 553
17.3. A redução de riscos: perigo e exposição 555
17.3.1. Os riscos de não correr riscos 557
17.4. A prevenção da geração de resíduos e a química verde 558
17.5. A química verde e a química sintética 559
17.5.1. O rendimento e a economia de átomos 559
17.6. Os insumos 561
17.6.1. Os insumos biológicos 562
17.7. Os reagentes 564
17.8. Os reagentes estequiométricos e catalíticos 566
17.9. Os meios e solventes 567
17.9.1. A água, o mais verde dos solventes 568
17.9.2. O dióxido de carbono na fase densa como solvente 569
17.9.3. Os solventes expandidos em gás 570
17.10. As reações de melhoria 571
17.11. A ecologia industrial 573
17.12. Os cinco principais componentes de um ecossistema industrial 575
17.13. O metabolismo industrial 577
17.14. O fluxo de materiais e o reciclo em um ecossistema industrial 579
17.15. O ecossistema industrial Kalundborg 579
17.16. A consideração dos impactos ambientais no estudo da ecologia industrial 581
17.17. Os ciclos de vida: expandindo e fechando o ciclo dos materiais 582
17.17.1. O acompanhamento do produto 584
17.17.2. A utilidade incorporada 584
17.18. A avaliação do ciclo de vida 585
17.18.1. O escopo da avaliação do ciclo de vida 586
17.19. Os bens de consumo, produtos recicláveis e de serviços (duráveis) 587
17.19.1. As características desejáveis dos bens de consumo 587
17.19.2. As características desejáveis dos produtos recicláveis 587
17.19.3. As características desejáveis dos produtos duráveis 588
17.20. O projeto para o ambiente 589
17.20.1. Produtos, processos e instalações 589
17.20.2. Os principais fatores no projeto para o ambiente 590
17.20.3. Os materiais perigosos no projeto para o ambiente 591
17.21. A segurança intrínseca 591
17.21.1. Mais segurança com menor tamanho 592
17.22. A ecologia industrial e a engenharia ecológica 593
Literatura citada 594
Leitura complementar 594
Perguntas e problemas 596

Capítulo 18 - Os recursos e materiais sustentáveis 599
18.1. De onde obter os recursos de que precisamos? 599
18.2. Os minerais na geosfera 600
18.2.1. A avaliação de recursos minerais 601
18.3. A extração e a mineração 601
18.4. Os metais 604
18.5. Os recursos de metais e a ecologia industrial 606
18.5.1. O alumínio 607
18.5.2. O cromo 608
18.5.3. O cobre 608
18.5.4. O cobalto 609
18.5.5. O chumbo 609
18.5.6. O lítio 610
18.5.7. O potássio 610
18.5.8. O zinco 611
18.6. Os recursos minerais não metálicos 611
18.7. Os fosfatos 613
18.8. O enxofre 614
18.8.1. A gipsita (ou gesso) 615
18.9. A madeira: um importante recurso renovável 616
18.10. A prática da ecologia industrial como forma de ampliar recursos 616
18.10.1. Os metais 617
18.10.2. Os plásticos e a borracha 617
18.10.3. Os óleos lubrificantes 619
Literatura citada 619
Leitura complementar 619
Perguntas e problemas 620

Capítulo 19 - Energia sustentável: a chave de tudo 622
19.1. A questão energética 622
19.2. A natureza da energia 623
19.3. As fontes de energia utilizadas na antroposfera 624
19.4. Os equipamentos para uso e conversão de energia 627
19.4.1. As células de combustível 631
19.5. A tecnologia verde e a eficiência na conversão da energia 631
19.6. A conservação de energia e os recursos energéticos renováveis 633
19.7. O petróleo e o gás natural 636
19.8. O carvão 638
19.8.1. A conversão do carvão 638
19.9. O sequestro de carbono na utilização de combustíveis fósseis 639
19.10. A ecologia industrial para a energia e os compostos químicos 642
19.11. A energia nuclear 643
19.11.1. A fusão nuclear 646
19.12. A energia geotérmica 647
19.13. O Sol: uma fonte ideal de energia renovável 647
19.14. A energia do ar e da água em movimento 651
19.14.1. O surpreendente sucesso da energia eólica 651
19.14.2. A energia da água em movimento 653
19.14.3. A energia hidráulica sem barragens 654
19.15. A energia da biomassa 654
19.15.1. O etanol combustível 655
19.15.2. O combustível biodiesel 656
19.15.3. O potencial não aproveitado dos combustíveis à base de lignocelulose 657
19.15.4. O biogás 660
19.16. O hidrogênio como meio de armazenar e utilizar energia 661
19.17. Os ciclos combinados de energia 662
19.18. Um sistema de ecologia industrial para a produção de metano 663
Literatura citada 664
Leitura complementar 665
Perguntas e problemas 666

Capítulo 20 - A natureza, os recursos e a química ambiental de resíduos perigosos 668
20.1. Introdução 668
20.1.1. A história das substâncias perigosas 668
20.1.2. A legislação 670
20.2. A classificação de resíduos e substâncias perigosas 671
20.2.1. Os resíduos classificados e suas características 671
20.2.2. Os resíduos perigosos 672
20.3. As fontes de resíduos 673
20.3.1. Os tipos de resíduos perigosos 674
20.3.2. Os geradores de resíduos perigosos 674
20.4. As substâncias inflamáveis e combustíveis 675
20.4.1. A combustão de partículas finamente divididas 676
20.4.2. Os oxidantes 677
20.4.3. A ignição espontânea 677
20.4.4. Os produtos tóxicos da combustão 678
20.5. As substâncias reativas 678
20.5.1. A estrutura química e a reatividade 679
20.6. As substâncias corrosivas 680
20.6.1. O ácido sulfúrico 681
20.7. As substâncias tóxicas 682
20.7.1. O TCLP 682
20.8. As formas físicas e a segregação de resíduos 682
20.9. A química ambiental dos resíduos perigosos 683
20.10. As propriedades físicas e químicas dos resíduos perigosos 684
20.11. O transporte, os efeitos e o destino dos resíduos perigosos 685
20.11.1. As propriedades físicas dos resíduos 686
20.11.2. Os fatores químicos 686
20.11.3. Os efeitos dos resíduos perigosos 686
20.11.4. O destino dos resíduos perigosos 687
20.12. Os resíduos perigosos e a antroposfera 687
20.13. Os resíduos perigosos na geosfera 689
20.14. Os resíduos perigosos na hidrosfera 691
20.15. Os resíduos perigosos na atmosfera 693
20.16. Os resíduos perigosos na biosfera 695
20.16.1. O metabolismo microbiano na degradação de resíduos 695
20.16.2. A ecotoxicologia dos resíduos perigosos 696
20.17. As substâncias perigosas e o terrorismo 697
20.17.1. A detecção de substâncias perigosas 699
20.17.2. A remoção de agentes perigosos 700
Literatura citada 700
Leitura complementar 701
Perguntas e problemas 702

Capítulo 21 - A ecologia industrial da minimização, da utilização e do tratamento de resíduos 704
21.1. Introdução 704
21.2. A redução e a minimização de resíduos 704
21.3. A reciclagem 707
21.3.1. Exemplos de reciclagem 707
21.3.2. A utilização e a recuperação de resíduos de óleos 708
21.3.3. A recuperação e a reciclagem de solventes residuais 709
21.3.4. A recuperação da água de águas residuárias 710
21.4. Os métodos físicos de tratamento de resíduos 711
21.4.1. Os métodos de tratamento físico 712
21.5. O tratamento químico: uma visão geral 715
21.5.1. A neutralização ácido-base 715
21.5.2. A precipitação química 716
21.5.3. A oxidação-redução 718
21.5.4. A eletrólise 719
21.5.5. A hidrólise 720
21.5.6. A extração química ou lixiviação 720
21.5.7. A troca iônica 721
21.6. O tratamento verde de resíduos por fotólise e sonólise 721
21.7. Os métodos de tratamento térmico 723
21.7.1. A incineração 723
21.7.2. Os resíduos perigosos usados como combustíveis 724
21.7.3. Os sistemas de incineração 724
21.7.4. Os tipos de incineradores 725
21.7.5. As condições de combustão 725
21.7.6. A eficácia da incineração 726
21.7.7. A oxidação com ar úmido 726
21.7.8. A oxidação química assistida por UV 726
21.7.9. A destruição de resíduos perigosos na produção de cimento 727
21.8. A biodegradação de resíduos 727
21.8.1. A biodegradabilidade 727
21.8.2. O tratamento aeróbio 728
21.8.3. O tratamento anaeróbio 728
21.8.4. A desalogenação redutiva 729
21.9. A fitorremediação 729
21.10. O tratamento no solo e a compostagem 730
21.10.1. O tratamento no solo 730
21.10.2. A compostagem 731
21.11. A preparação de resíduos para o descarte 731
21.11.1. A imobilização 731
21.11.2. A estabilização 731
21.11.3. A solidificação 732
21.11.4. A fixação química 734
21.12. A disposição final de resíduos 734
21.12.1. A disposição no solo 735
21.12.2. O aterro industrial 735
21.12.3. Lagoas de contenção 736
21.12.4. O descarte de líquidos em poços profundos 736
21.13. O chorume e a emissão de gases 737
21.13.1. O chorume 737
21.13.2. O tratamento do chorume de resíduos perigosos 737
21.13.3. As emissões de gases 737
21.14. O tratamento in situ 738
21.14.1. A imobilização in situ 738
21.14.2. A extração por vapor 739
21.14.3. A solidificação in situ 739
21.14.4. A destoxificação in situ 739
21.14.5. O tratamento em leito permeável 739
21.14.6. Os processos térmicos in situ 740
21.14.7. Lavagem de solos em batelada e em coluna 740
Literatura citada 741
Leitura complementar 741
Perguntas e problemas 743

Capítulo 22 - A bioquímica ambiental 745
22.1. A bioquímica 745
22.1.1. As biomoléculas 746
22.2. A bioquímica e a célula 746
22.2.1. As principais características das células 746
22.3. As proteínas 748
22.3.1. A estrutura das proteínas 749
22.3.2. A desnaturação das proteínas 751
22.4. Os carboidratos 751
22.5. Os lipídeos 753
22.6. As enzimas 756
22.7. Os ácidos nucleicos 759
22.7.1. Os ácidos nucleicos na síntese das proteínas 761
22.7.2. O DNA modificado 762
22.8. O DNA recombinante e a engenharia genética 762
22.9. Os processos metabólicos 763
22.9.1. Os processos geradores de energia 763
22.10. O metabolismo dos xenobiontes 764
22.10.1. As reações de Fase I e Fase II 765
Literatura citada 766
Leitura complementar 766
Perguntas e problemas 766

Capítulo 23 - A química toxicológica 768
23.1. Introdução à toxicologia e à química toxicológica 768
23.1.1. A toxicologia 768
23.1.2. O sinergismo, a potencialização e o antagonismo 771
23.2. As relações dose-resposta 771
23.3. As toxicidades relativas 772
23.3.1. Os efeitos não letais 772
23.4. A reversibilidade e a sensibilidade 773
23.4.1. A hipersensibilidade e a hipossensibilidade 774
23.5. Os xenobiontes e as substâncias endógenas 774
23.6. A química toxicológica 775
23.6.1. A definição de química toxicológica 775
23.6.2. Os agentes tóxicos no organismo 776
23.7. A fase cinética e a fase dinâmica 777
23.7.1. A fase cinética 777
23.7.2. A fase dinâmica 778
23.8. A teratogênese, mutagênese, carcinogênese e os efeitos no sistema imunológico e reprodutivo 780
23.8.1. A teratogênese 780
23.8.2. A mutagênese 781
23.8.3. A carcinogênese 782
23.8.4. Os testes para carcinógenos 785
23.8.5. A resposta do sistema imunológico 786
23.8.6. A interferência endócrina 787
23.9. Os riscos à saúde 787
23.9.1. A avaliação do potencial de exposição 787
23.9.2. As evidências epidemiológicas 787
23.9.3. A estimativa dos riscos para a saúde 789
23.9.4. A avaliação do risco 789
Literatura citada 789
Leitura complementar 789
Perguntas e problemas 791

Capítulo 24 - A química toxicológica das substâncias químicas 792
24.1. Introdução 792
24.1.1. Os Perfis Toxicológicos da ATSDR 792
24.2. Os elementos tóxicos e as formas elementares 792
24.2.1. O ozônio 792
24.2.2. O fósforo branco 794
24.2.3. Os halogênios elementares 795
24.2.4. Os metais 795
24.3. Os compostos inorgânicos tóxicos 796
24.3.1. Os cianetos 796
24.3.2. O monóxido de carbono 796
24.3.3. Os óxidos de nitrogênio 797
24.3.4. Os haletos de hidrogênio 797
24.3.5. Os compostos inter-halogenados e os óxidos de halogênios 798
24.3.6. Os compostos inorgânicos de silício 799
24.3.7. O amianto 799
24.3.8. Os compostos inorgânicos de fósforo 799
24.3.9. Os compostos inorgânicos de enxofre 800
24.3.10. O perclorato 800
24.3.11. Os compostos organometálicos 801
24.4. A toxicologia dos compostos orgânicos 803
24.4.1. Os alcanos 803
24.4.2. Os alcenos e alcinos 803
24.4.3. O benzeno e os hidrocarbonetos aromáticos 803
24.4.4. Os compostos orgânicos oxigenados 805
24.4.5. Os fenóis 807
24.4.6. Os compostos organonitrogenados 810
24.4.7. Os compostos organoalogenados 814
24.4.8. Os pesticidas organoalogenados 816
24.4.9. Os compostos organossulfurados 817
24.4.10. Os compostos organofosforados 818
24.5. Os agentes tóxicos naturais 820
Literatura citada 821
Leitura complementar 822
Perguntas e problemas 823

Capítulo 25 - A análise química de águas e águas residuárias 825
25.1. Os aspectos gerais da análise química ambiental 825
25.1.1. O erro e o controle de qualidade 825
25.1.2. Os métodos de análise de águas 826
25.2. Os métodos clássicos 827
25.3. Os métodos espectrofotométricos 828
25.3.1. A espectrofotometria de absorção 828
25.3.2. A absorção atômica e as análises de emissão 828
25.3.3. As técnicas de emissão atômica 830
25.4. Os métodos eletroquímicos de análise 831
25.5. A cromatografia 833
25.5.1. A cromatografia líquida de alta eficiência 834
25.5.2. A análise cromatográfica de poluentes aquáticos 835
25.5.3. A cromatografia iônica 835
25.6. A espectrometria de massas 836
25.7. A análise de amostras de água 836
25.7.1. As propriedades físicas da água 837
25.7.2. A amostragem de águas 837
25.7.3. A conservação de amostras de água 839
25.7.4. O carbono orgânico total em água 839
25.7.5. A mensuração da radioatividade na água 840
25.7.6. As toxinas biológicas 841
25.7.7. Resumo dos procedimentos de análise da água 841
25.8. As análises automatizadas de água 841
25.9. A especiação 844
25.10. Os contaminantes emergentes na análise da água 845
25.11. Os contaminantes quirais 846
Literatura citada 846
Leitura complementar 847
Perguntas e problemas 848

Capítulo 26 - A análise de resíduos e sólidos 849
26.1. Introdução 849
26.2. A digestão de amostras para a análise de elementos 850
26.3. O isolamento de analitos para a análise orgânica 851
26.3.1. A extração com solventes 851
26.3.2. A extração com fluido supercrítico 852
26.3.3. A extração com líquido pressurizado e a extração com água subcrítica 852
26.4. A limpeza da amostra 853
26.5. A separação de amostras de COV 854
26.6. A varredura de resíduos para bioensaios e imunoensaios 855
26.7. A determinação de agentes quelantes 856
26.8. Toxicidade característica ao procedimento de lixiviação 857
Literatura citada 858
Leitura complementar 859
Perguntas e problemas 860

Capítulo 27 - A análise da atmosfera e dos poluentes do ar 861
27.1. O monitoramento da atmosfera 861
27.1.1. Os poluentes medidos no ar 861
27.2. A amostragem 862
27.3. Os métodos de análises 864
27.4. A determinação do dióxido de enxofre 865
27.5. Os óxidos de nitrogênio 866
27.6. A análise de oxidantes 867
27.7. A análise do monóxido de carbono 868
27.8. A determinação de hidrocarbonetos e compostos orgânicos 869
27.8.1. A determinação de compostos orgânicos específicos na atmosfera 870
27.9. A análise do material particulado 870
27.9.1. A filtração 870
27.9.2. A coleta em impactadores 872
27.9.3. A análise de partículas 872
27.9.4. A fluorescência de raios X 873
27.9.5. A determinação do chumbo no material particulado 874
27.10. A análise espectrofotométrica direta de poluentes atmosféricos 875
Literatura citada 876
Leitura complementar 877
Perguntas e problemas 878

Capítulo 28 - A análise de materiais biológicos e xenobióticos 879
28.1. Introdução 879
28.2. Os indicadores da exposição a xenobiontes 880
28.3. A determinação de metais 881
28.3.1. A análise direta de metais 881
28.3.2. Os metais presentes na abertura por via úmida do sangue e da urina 882
28.3.3. A extração de metais para a análise por absorção atômica 882
28.4. A determinação de não metais e compostos inorgânicos 883
28.5. A determinação dos compostos orgânicos parentais 883
28.6. A mensuração dos produtos das reações de Fase I e de Fase II 884
28.6.1. Os produtos das reações de Fase I 884
28.6.2. Os produtos das reações de Fase II 885
28.6.3. Os mercapturatos 887
28.7. A determinação de adutos 888
28.8. A promessa dos métodos imunológicos 889
Literatura citada 890
Leitura complementar 890
Perguntas e problemas 891

Índice 893

Autor: Stanley E. Manahan
Ano: 2012
Número de Páginas: 944
Tamanho: 17,5 x 25 cm
Editora: Bookman
Acabamento: Capa dura
ISBN: 978-85-6583-706-4