Histórico e importância

• A água foi considerada por aristóteles como elemento químico até o fim do século xvii.
• A partir desta data Lavoisier através de seus estudos, levou em consideração a combustão do hidrogênio e notou a presença da formação de umidade.
• A partir deste momento Covemdish observou que misturando hidrogênio com oxigênio em certas proporções obtinha como produto a água (H₂O).

Importância da água

• A água representa 70% da massa do corpo humano;
• A água é um elemento essencial à vida dos seres vivos (sua falta provoca a debilidade ou até a morte dos seres vivos);
• Essencial a manutenção dos ecossistemas do planeta.

Usos da água

Principais usos:

• Abastecimento humano;
• Abastecimento industrial;
• Irrigação;
• Geração de energia elétrica;
• Navegação;
• Preservação da flora e da fauna;
• Aqüicultura;
• Recreação;
• Diluição de despejos.

Uso consuntivo – é quando, durante o uso, é retirada uma determinada quantidade de água dos mananciais e depois de utilizada, uma quantidade menor e/ou com qualidade inferior é devolvida, ou seja, parte da água retirada é consumida durante seu uso.

Uso não consuntivo – é aquele uso em que é retirada uma parte de água dos mananciais e depois de utilizada, é devolvida a esses mananciais a mesma quantidade e com a mesma qualidade, ou ainda nos usos em que a água serve apenas como veículo para uma certa atividade, ou seja, a água não é consumida durante seu uso.

Poluição hídrica: conceito

É qualquer alteração nas características físicas, químicas e/ou biológicas das águas, que possa constituir prejuízo à saúde, à segurança e ao bem estar da população e, ainda, possa comprometer a fauna e a utilização das águas par fins recreativos, comerciais, industriais e de geração de energia. (Conama).

Causas da poluição hídrica

• Alto grau de urbanização;
• Desenvolvimento da indústria;
• Maior produção agrícola.

Fontes de poluição

De forma genérica, a poluição das águas decorre da adição de substâncias ou de formas de energia que, diretamente ou indiretamente, alteram as características físicas e químicas do corpo da água de uma maneira tal, que prejudique a utilização das suas águas para usos benéficos. Torna-se importante ressaltar a existência dos seguintes tipos de fontes de poluição atmosféricas, pontuais, difusas e mistas.

As fontes de poluição atmosférica são classificadas em fixas (principalmente indústrias) e móveis (veículos automotores, trens, aviões, navios, etc.). Quanto aos fatores que causam a poluição dividem-se em: naturais que são aqueles que têm causas nas forças da natureza, como tempestades de areia, queimadas provocadas por raios e as atividades vulcânicas; e artificiais que são aqueles causados pela atividade do homem, como a emissão de gases de automóveis, queima de combustíveis fósseis em geral, materiais radioativos, queimadas, etc.

A poluição atmosférica é a que possui efeitos mais globais, devido a maior facilidade de dispersão dos poluentes envolvidos neste tipo de poluição, já que em geral são emissões de gases e particulados a temperaturas da ordem de centenas de ºC e velocidades que podem atingir dezenas de m.s

Poluição pontual

Refere-se àquela onde os poluentes são lançados em pontos específicos dos corpos da água e de forma individualizada, as emissões ocorrem de forma controlada, podendo-se identificar um padrão médio de lançamento. Geralmente a quantidade e composição dos lançamentos não sofrem grandes variações ao longo do tempo.

Exemplos típicos de fontes pontuais de poluição são as indústrias e estações de tratamento de esgotos.

Difusa

A poluição difusa se dá quando os poluentes atingem os corpos da água de modo aleatório, não havendo possibilidade de estabelecer qualquer padrão de lançamento, seja em termos de quantidade, frequência ou composição. Por esse motivo o seu controle é bastante difícil em comparação com a poluição pontual.

Exemplos típicos de poluição difusa são os lançamentos das drenagens urbanas, escoamento de água de chuva sobre campos agrícolas e acidentes com produtos químicos ou combustíveis. As fontes mistas são aquelas que englobam características de cada uma das fonts anteriormente descritas.

Cada uma das fontes de poluição citadas determinam um certo grau de poluição no corpo hídrico atingido, que é mensurado através de características físicas, químicas e biológicas das impurezas existentes, que, por sua vez, são identificadas por parâmetros de qualidade das águas (físicos, químicos e biológicos). De uma maneira geral, as características físicas são analisadas sob o ponto de vista de sólidos (suspensos, coloidais e dissolvidos na água), gases e temperatura. As características químicas, nos aspectos de substâncias orgânicas e inorgânicas e as biológicas sob o ponto de vista da vida animal, vegetal e organismos unicelulares.

Poluição Química

Dois tipos de poluentes caracterizam a poluição química:

• Biodegradáveis: são produtos químicos que ao final de um tempo, são decompostos pela ação de bactérias. São exemplos de poluentes biodegradáveis os detergentes, inseticidas, fertilizantes, petróleo, etc.
• Persistentes: são produtos químicos que se mantém por longo tempo no meio ambiente e nos organismos vivos. Estes poluentes podem causar graves problemas como a contaminação de alimentos, peixes e crustáceos. São exemplos de poluentes persistentes o DDT (diclodifenitricloroetano), o mercúrio, etc.

Poluição Física

Denomina-se poluição física aquela que altera as características físicas da água, as principais são: poluição térmica e poluição por sólidos.

• Poluição térmica: decorre do lançamento nos rios da água aquecida usada no processo de refrigeração de refinarias, siderúrgicas e usinas termoelétricas.
• Poluição por resíduos sólidos: podem ser sólidos suspensos, coloidais e dissolvidos. Em geral esses sólidos podem ser provenientes de ressuspensão de fundo devido à circulação hidrodinâmica intensa, provenientes de esgotos industriais e domésticos e da erosão de solos carregados pelas chuvas ou erosão das margens.

Poluição biológica

A água pode ser infectada por organismos patogênicos, existentes nos esgotos. Assim, ela pode

conter:

• Bactérias: provocam infecções intestinais epidérmicas e endêmicas (febre tifóide, cólera, shigelose, salmonelose, leptospirose);
• Vírus: provocam hepatites e infecções nos olhos;
• Protozoários: responsáveis pelas amebiases e giardíases;
• Vermes: esquistossomose e outras infestações.

Os poluentes característicos de cada fonte de poluição, assim como as diferentes implicações nos corpos da água sob sua influência.

Caracterização das fontes de Poluição

Diversas atividades potencialmente geradoras de poluição dos sistemas hídricos em geral, e identificados os principais poluentes emitidos e seus efeitos no ambiente onde são lançados.

Esgoto doméstico

As águas que compõe o esgoto doméstico, compreendem as águas utilizadas para higiene pessoal, cocção e lavagem de alimentos e utensílios, além da água usada em vasos sanitários. Os esgotos domésticos são constituídos, primeiramente por matéria orgânica biodegradável, microorganismos (bactérias, vírus, etc.), nutrients (nitrogênio e fósforo), óleos e graxas, detergentes e metais.

Depósitos de lixo

Os depósitos de lixo possuem resíduos sólidos de atividades domésticas, hospitalares, industriais e agrícolas. A composição do lixo depende de fatores como nível educacional, poder aquisitivo, hábitos e costumes da população.

Entre os principais impactos nos sistemas hídricos está o acúmulo deste material sólido em galerias e dutos, impedindo o escoamento do esgoto pluvial e cloacal. Pode-se ainda citar que a decomposição do lixo, produz um líquido altamente poluído e contaminado denominado chorume. Em caso de má disposição dos rejeitos, o chorume atinge os mananciais subterrâneos e superficiais.

Este líquido contém concentração de material organica equivalente a uma escala de 30 a 100 vezes o esgoto sanitário, além de microorganismos patogênicos e metais pesados.

Mineração

Os impactos sobre os recursos hídricos da atividade de mineração dependem da substância mineral que está sendo beneficiada, o beneficiamento do ouro tem como principal impacto a contaminação das águas por mercúrio.

Já a extração de chumbo, zinco e prata gera rejeitos ricos em arsênio, como foi observado no Distrito de Couer D´Alene, um dos maiores produtores desses metais dos Estados Unidos.

A atividade de mineração desses metais fez com que as águas dos rios onde eram dispostos os resíduos se tornassem mais ácidas que o normal Mesmo resultado obtido em Zambezi, África do Sul.

A mineração do carvão tem como impacto a contaminação das águas superficiais e subterrâneas pela drenagem de águas ácidas proveniente de antigos depósitos de rejeitos. A produção de agregados para construção civil tem como impacto a geração de areia e aumento da turbidez.

Além desses fatores que são específicos para cada mineral beneficiado, ainda existem impactos comuns, como: construção de barragens, desmatamento e desencadeamento de processos erosivos.

Agricultura

Os principais poluentes da atividade agrícola são os defensivos agrícolas. Os defensivos químicos empregados no controle de pragas são pouco específicos, destruindo indiferentemente espécies nocivas e úteis.

Existem praguicidas extremamente tóxicos, mas instáveis, eles podem causar danos imediatos, mas não causam poluição a longo prazo. Um dos problemas do uso dos praguicidas é o acúmulo ao longo das cadeias alimentares. Os inseticidas quando usados de forma indevida, acumulam-se no solo, os animais se alimentam da vegetação prosseguindo o ciclo de contaminação. Com as chuvas, os produtos químicos usados na composição dos pesticidas infiltram no solo contaminando os lençóis freáticos e acabam escorrendo para os rios continuando a contaminação.

O desenvolvimento da agricultura também tem contribuído para a poluição do solo e das águas. Fertilizantes sintéticos e agrotóxicos (inseticidas, fungicidas e herbicidas), usados em quantidades abusivas nas lavouras, poluem o solo e as águas dos rios, onde intoxicam e matam diversos seres vivos dos ecossistemas.

O uso indiscriminado e descontrolado do DDT fez com que o leite humano, em algumas regiões dos EUA, chegasse a apresentar mais inseticida do que o permitido por lei no leite de vaca.

O DDT, além de outros inseticidas e poluentes, possui a capacidade de se concentrar em organismos. Ostras, por exemplo, que obtêm alimento por filtração da água, podem acumular quantidades enormes de inseticida em seus corpos.

Indústrias

As águas residuárias industriais apresentam uma grande variação tanto na sua composição como na sua vazão, refletindo seus processos de produção. Originam-se em três pontos:

• águas sanitárias: efluentes de banheiro e cozinhas;
• águas de refrigeração: água utilizada para resfriamento;
• águas de processos: águas que têm contato direto com a matéria-prima do produto processado.

As características das águas sanitárias são as mesmas dos esgotos domésticos. Já as águas de

resfriamento possuem dois impactos importantes que devem ser destacados. O primeiro é a poluição térmica, pois para os seres vivos, os efeitos da temperatura dizem respeito à

aceleração do metabolismo, ou seja, das atividades químicas que ocorrem nas células. A aceleração do metabolismo provoca aumento da necessidade de oxigênio e, por conseguinte, na aceleração do ritmo respiratório. Por outro lado, tais necessidades respiratórias ficam comprometidas, porque a hemoglobina tem pouca afinidade com o oxigênio aquecido. Combinada e reforçada com outras formas de poluição ela pode empobrecer o ambiente de forma imprevisível.

Estes mesmos impactos são observados devido aos efluentes de usinas termoelétricas.

Em segundo lugar é que as águas de refrigeração são fontes potenciais de cromo, as quais são responsáveis por parte das altas concentrações de cromo hexavalente na região norte da Lagoa dos Patos, que recebe as águas do pólo industrial.

As águas de processo têm características próprias do produto que está sendo manufaturado. A seguir serão avaliados alguns tipos de indústrias.

Fertilizantes

Os principais poluentes desta indústria são o nitrogênio e o fósforo, que são nutrientes para as plantas aquáticas, especialmente para as algas, que pode acarretar a eutrofização (fenômeno pelo qual a água é acrescida, principalmente por compostos nitrogenados e fosforados).

Ocorre pelo depósito de fertilizantes utilizados na agricultura, ou de lixo e esgotos domésticos, além de resíduos industriais. Isso promove o desenvolvimento de uma superpopulação de vegetais oportunistas e de microorganismos decompositores que consomem o oxigênio, acarretando a morte das espécies aeróbicas.

Quando morrem por asfixia, então, a água passa a ter uma presença predominante de seres anaeróbicos, que produzem ácido sulfídrico.

Tal fenômeno foi observado na Lagoa dos Patos, onde foi percebido a presença de um “tapete” verde de algas na superfície da lagoa. Baumgarten em vários dos seus trabalhos (1993; 1995; 1998), identificou que as águas que margeiam a cidade do Rio Grande possuíam concentrações de nitrogênio e fósforo bem acima dos valores normais, e que as principais fonts são as indústrias de fertilizantes que lançam seus efluentes às margens da Lagoa dos Patos.

Entretanto, o crescimento das algas não leva apenas à competição por oxigênio dissolvido. Na maioria das vezes, no florescimento de algas, apenas algumas species dominam a comunidade do fitoplâncton, sendo estas algas geralmente pertencentes a divisão Cyanophyta. Dentre estas, algumas espécies são tóxicas, como Microcystis aeruginosa, Anabaena spiroides e espécies do gênero Cilindrospermosis.

Fontes Potencialmente poluidoras

Água Superficial

• Esgoto doméstico;
• Efluentes industriais;
• Águas pluviais, carreando impurezas do solo ou contendo esgotos lançados nas galerias;
• Resíduos sólidos (lixo);
• Pesticidas;
• Fertilizantes;
• Detergentes;
• Precipitação de poluentes atmosféricos (sobre o solo ou a água);
• Alteração nas margens dos mananciais, provocando carreamento do solo, como conseqüências da erosão.

Água Subterrânea

• Infiltração de: esgotos a partir de sumidouros ou valas de infiltração (fossas sépticas); esgotos depositados em lagoas de estabilização ou em outros sistemas de tratamento usando disposição no solo; esgotos aplicados no solo em sistemas de irrigação; águas contendo pesticidas, fertilizantes, detergentes e poluentes atmosféricos depositados no solo; outras impurezas presentes no solo; águas superficiais poluídas.
• Vazamento de tubulações ou depósitos subterrâneos;
• Percolação do chorume resultante de depósitos de lixo no solo;
• Resíduos de outras fontes: cemitérios, minas, depósitos de materiais radioativos.

Classificação da poluição hídrica

• Sedimentar;
• Química;
• Térmica;
• Biológica.

Poluição sedimentar

Acúmulo de partículas em suspensão (solo, produtos químicos insolúveis).

Substâncias tóxicas cuja presença na água não é fácil de identificar nem de remover; Poluição química

• Em geral os efeitos são cumulativos e podem levar anos para serem sentidos;
• Os poluentes mais comuns das águas são:
• Fertilizantes agrícolas;
• Esgotos doméstico e industrial;
• Compostos orgânicos sintéticos;
• Plásticos;
• Petróleo;
• Metais pesados.

Poluição térmica

• Diminui a quantidade de oxigênio dissolvido
• Diminui do tempo de vida de algumas espécies aquáticas
• Altera os ciclos de reprodução
• Aumenta a quantidade de gás carbônico na atmosfera
• Aumenta a velocidade das reações entre os poluentes presentes na água
• Potencializa a ação nociva dos poluentes

Poluição biológica

Presença de microorganismos patogênicos, especialmente na água potável.

Controle simples – Fervura da água e adição de NaClO Ou Ca(OH)₂.

Poluição por matéria organica

• Resultante do lançamento de esgotos domésticos e industriais ricos em matéria orgânica;
• Forma de poluição mais presente no dia-a-dia dos brasileiros;
• Carência do sistema de esgotamento sanitário;
• Esse tipo de poluição é causada por matérias orgânicas suscetíveis de degradação bacteriana: Degradação aeróbia água rica em oxigênio dissolvido e material orgânica pouco abundante (formam-se gás carbônico, água e nitratos); Degradação anaeróbia água não contém oxigênio suficiente (produção de gás carbônico, metano, amônia, ácidos graxos, etc.); Morte do corpo d’água quantidade de esgotos lançada volume do corpo receptor e capacidade de oxigenação, proliferação de bactérias, consume.

Autodepuração

Definição: Recuperação do equilíbrio no meio aquático por processos naturais após as alterações pelo lançamento de efluentes.

Zonas:

• Zona de degradação;
• Zona de decomposição ativa;
• Zona de recuperação;
• Zona de águas limpas.

Zona de degradação

• Ponto de lançamento dos despejos;
• Água turva (cor acinzentada);
• Precipitação de partículas, lodo no leito do corpo d’água;
• Proliferação de bactérias (consumo de matéria orgânica);
• Redução da concentração de oxigênio dissolvido;
• Limite da 1ª zona, concentração de oxigênio atinge 40% da concentração inicial;
• Não há odor;

Zona de decomposição ativa

• O oxigênio atinge valores inferiores a 40% da concentração de saturação;
• Água, cor cinza-escura, quase negra;
• Desprendimento de gases mal cheirosos (amônia, gás sulfídrico, etc);
• Oxigênio dissolvido, pode zerar;
• Biota aeróbia é substituída por outra anaeróbia;
• Oxigênio passa a ser reposto, ar atmosférico ou fotossíntese;
• População de bactérias, decresce;
• Água começa a ficar mais clara (ainda impróprio p/ os peixes);
• Fim da 2ª zona, oxigênio elevar-se a 40% da concentração de saturação.

Zona de recuperação

• Início – 40% de oxigênio de saturação;
• Término – água saturada de oxigênio;
• Água – mais clara e límpida;
• Proliferação de algas que reoxigenam o meio;
• Amônia- oxidada a nitritos e nitratos (+ fosfatos fertilizam o meio, favorecendo a proliferação de algas);
• Cor esverdeada intensa (alimento para crustáceos, larvas de insetos, vermes, etc., que servem de alimentos para os peixes).

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Zona de águas limpas

• Água – características diferentes das águas poluídas;
• Água encontra-se “eutrófica”;
• Não é limpa, devido a presença das algas (cor verde);
• Água – recuperou-se, melhorou suas capacidade de produzir alimento protéico (piorou no quesito de potabilidade);
• Péssimo aspecto estético;
• Grande assoreamento nas margens;
• Invasão de plantas aquáticas indesejáveis.

Eutrofização

É fenômeno causado pelo excesso de nutrientes (compostos químicos ricos em fósforo ou nitrogênio) numa massa de água, provocando um aumento excessivo de algas.

Causa o crescimento excessivo das plantas aquáticas, tanto planctônicas quanto aderidas, a níveis tais que sejam considerados como causadores de interferências com os usos desejáveis do corpo d’água.

O principal fator de estímulo é um nível excessivo de nutrients no corpo d’água, principalmente nitrogênio e fósforo.

Problemas devido a proliferação excessiva de algas:

• Sabor e odor;
• Toxicidade;
• Turbidez e cor;
• Aderência às paredes dos reservatórios e tubulações (lodo);
• Prejuízos no tratamento da água.

Controle da poluição hídrica

Bibliográfia

Disponivel em:

http://www.abrh.org.br/informacoes/rerh.pdf

http://152.92.176.67/Aula20.pdf

http://www.arvore.com.br/artigos/htm_2002.