OS IMPACTOS SOBRE AS ÁGUAS

A origem da poluição hídrica


O processo de poluição dos rios deve-se à quantidade de “alimentos” lançados nas águas. Os esgotos domésticos, muitos tipos de resíduos industriais, os dejetos agrícolas e especialmente os pecuários, são constituídos preponderantemente de matéria orgânica, elemento que serve de alimento aos seres aquáticos, sejam peixes, sejam bentos, plâncton, bactérias, etc.

O meio aquático precisa de alimento, porém o excesso gera poluição. O mesmo alimento que vai fazer proliferar todos os segmentos da vida aquática, resultará em uma enorme taxa de consumo de oxigênio. O consumo de oxigênio no ambiente será maior que seu fornecimento, que nas águas vêm através da superfície (ventos e principalmente chuvas), e pela produção fotossintética das plantas aquáticas. Muitas vezes a quantidade de matéria orgânica lançada turva a água a ponto de impedir, pelo sombreamento, a atividade fotossintética. Quando a taxa de oxigênio do meio, chega a níveis mínimos, a vida que dele depende, desaparece.

Assim, quanto maior o volume de matéria orgânica – esgotos – for lançado em um corpo d’água, maior será o consumo (demanda) de oxigênio usado na respiração dos seres aquáticos (em especial, das bactérias decompositoras). Como esta demanda (consumo) é resultado de uma atividade biológica ou bioquímica, diz-se que houve uma Demanda Bioquímica de Oxigênio – DBO, cujo valor é medido a partir do volume ou concentração assimilável da matéria orgânica, pelas bactérias aeróbicas, ou seja, das que necessitam do oxigênio em seu metabolismo.

A ação destas bactérias na degradação da matéria orgânica produz gás carbônico resultante da oxidação (perda de elétrons) e água, resultante da redução do oxigênio (ganho de elétrons).

Quando todo o oxigênio se extingue, as bactérias e outros seres que dependem do oxigênio para a respiração também são extintos e em seu lugar surgem outros seres microscópicos capazes de se alimentar e “respirar” na ausência do oxigênio. Estas bactérias são chamadas anaeróbicas.

No processo anaeróbico, os subprodutos dependem do tipo do composto orgânico e da bactéria que está atuando. Quando são bactérias sulfatorredutoras – em ambientes ricos em sulfatos – ocorre o cheiro desagradável de ovos podres, típico de ambientes sépticos. Ao processo com mau odor chama-se também de putrefação.

Mas a decomposição anaeróbica também ocorre sem odores, por exemplo, com a produção de metano (gás dos pântanos), os álcoois, como os da decomposição por fungos da cevada, cana-de-açúcar e uva, produzindo a cerveja, a cachaça e o vinho. A estes processos chama-se fermentação.

Tanto a atividade aeróbica quanto a anaeróbica é chamada de decomposição. São realizadas por microorganismos em seus processos naturais de nutrição e respiração, usando a matéria orgânica como fonte de energia e matéria prima para formação de suas células.

Para que ocorra a decomposição duas condições são essenciais:

a) que ocorram condições favoráveis à vida dos microrganismos, já que sua presença é indispensável;

b) que a matéria a ser decomposta seja assimilável.

Assim, para evitar que um produto entre em decomposição, cria-se condições desfavoráveis à proliferação dos microrganismos decompositores. Os meios para isto são conhecidos: aquecimento, resfriamento, dessecamento e uso de substâncias tóxicas. Há ambientes na Terra desfavoráveis à atividade bacteriana: nas zonas glaciares animais pré-históricos congelados se mantém inteiros; nas regiões extremamente áridas, os animais mortos desidratam sem apodrecer.

A IMPORTÂNCIA DA DBO

A DBO representa o potencial ou a capacidade de uma massa orgânica “roubar” o oxigênio dissolvido nas águas. Mas este “roubo” não é praticado diretamente pelo composto orgânico, mas sim é resultado da atividade de microorganismos que se alimentam da matéria orgânica.

Assim, constituem condições básicas para a DBO:

a) A existência de microorganismos: se for colocada certa quantidade de calda de esgotos em um frasco com um tanto de água e em seguida esterilizar a solução, não haverá consumo de oxigênio no frasco. Isto é, a quantidade de oxigênio dissolvido, inicialmente existente permanecerá a mesma nos dias seguintes.

b) A existência de condições aeróbias: não havendo oxigênio dissolvido não pode haver seu consumo. Além disso, os microrganismos presentes devem ser aeróbicos (não é possível a respiração anaeróbia em presença de oxigênio). Mas há condições que merecem ser compreendidas: se o esgoto lançado em um rio tiver uma parte solúvel e outra sólida, insolúvel ( e geralmente o tem), esta última irá precipitar-se no fundo do rio ou do frasco, formando lodo orgânico (ou de esgoto). Assim, embora haja oxigênio na água superficial, o oxigênio não penetrará no interior do lodo, a não ser que se induza uma mistura constante. Assim mesmo, será difícil a penetração do oxigênio no interior das partículas sólidas. O lodo, então, será decomposto anaerobicamente, enquanto que a parte dissolvida, superior, terá decomposição aeróbia. Por conseguinte, só a parte superior gerará demanda bioquímica de oxigênio e não o lodo depositado. Por isso, em todo corpo d’água com pequena velocidade de escoamento, por melhor oxigenado que seja, há sempre um ambiente anaeróbio no seu leito. Então, para que não ocorra atividade anaeróbia, com suas conseqüências nocivas e desprendimento de maus odores, deve-se adicionar oxigênio suficiente ao meio para fomentar a atividade aeróbia.

c) A existência de compostos assimiláveis: se os elementos orgânicos do esgoto não forem biodegradáveis, não haverá decomposição biológica aeróbia ou anaeróbia. Por conseguinte, não haverá condições para o desenvolvimento de DBO, uma vez que não existirão microorganismos consumindo oxigênio.

A decomposição biológica tem um papel vital na natureza: degradar a matéria orgânica restituindo seus elementos ao meio. A decomposição aeróbia é mais vantajosa que a anaeróbica: é mais rápida e não forma subprodutos orgânicos, ainda que feita à custa do oxigênio do meio, originando a DBO.

A DBO, assim, é um fator positivo dos ciclos vitais, ainda que seja necessário haver um equilíbrio entre o consumo e a produção de oxigênio no meio. Para que essa relação não seja prejudicada, não pode haver consumo excessivo, ou seja, excesso de alimento em relação ao volume de água, uma vez que as reservas disponíveis de oxigênio na água são limitadas. A manutenção desse equilíbrio repousa, pois, em dois princípios ou providências:

1. A quantidade de alimento (esgoto e outros despejos orgânicos assimiláveis) lançada ao corpo d’água deve ser proporcional à vazão ou ao volume de água, isto é, à disponibilidade de oxigênio dissolvido. Assim sendo, a quantidade de esgotos que produz uma grave poluição se lançada num pequeno rio, extinguindo seu oxigênio, poderá não causar nenhum dano num grande rio. O conceito de poluição é, pois, relativo (ao volume de oxigênio do corpo receptor) e nunca absoluto.

2. Caso a proporcionalidade acima referida não seja possível, é necessário prover o meio aquático de fontes adicionais de oxigênio. Isto se faz:

►intensificando sua aeração: a turbulência de um rio que possui cachoeiras ou quedas d’água renova muito mais rapidamente o seu oxigênio, a partir do ar atmosférico. Isto pode ser provocado artificialmente, seja no rio ou no próprio esgoto, antes de ser lançado, mediante borbulhamento de ar comprimido ou forte agitação feita por rotores ou escovas rotativas;

►desenvolvendo condições favoráveis à proliferação e atividade de microorganismos fotossintetizantes tais como as algas microscópicas. Os vegetais clorofilados são fontes primárias de oxigênio na natureza.

POLUIÇÃO ORGÂNICA

A poluição orgânica concentra-se nas regiões onde há grande demografia, especialmente nas margens de cursos d’água proporcionalmente pequenos. Com a concentração humana, normalmente ocorre também as influências do desenvolvimento industrial. Certamente há interesse prático em distinguir os tipos de poluição, se natural ou artificial da sua origem.

Toda a poluição orgânica, seja originada por produtos fisiológicos, ou de origem industrial bioassimilável, apresenta o mesmo tipo de conseqüências ecológicas. Entretanto, a primeira em geral, apresenta reações microbiológicas, enquanto que a segunda possui componentes bioquímicos, tais como detergentes e produtos tóxicos.

Do ponto de vista puramente ecológico, porém, pode-se considerar a poluição orgânica como um fenômeno único e uniforme em seus efeitos bióticos aquáticos, distinta de outros tipos de poluição.

Um rio que passa por uma região urbana média, com uma variedade de indústrias já implantadas, pode apresentar uma variada carga de contaminantes orgânicos e inorgânicos. Os orgânicos podem ser vivos, como os bacilos coliformes, entre os quais se destacam os coliformes fecais, bactérias transmissoras de endemias, como o tétano, tifo e muitas outras, e organismos na forma de vírus, alguns constituindo próprio ambiente. Outros contaminantes têm origem organo-química, tais como os cianuretos, os fenóis, os agrotóxicos, tais como resíduos de mercuriais, fosforados e vários outros, inclusive de uso já proibido pela legislação.

POLUIÇÃO FÍSICA

São vários os fatores físicos que causam ou concorrem para o agravamento da poluição. Partículas em suspensão causam turbidez e substâncias pigmentadas em solução que dão cor às águas, limitam a penetração dos raios solares na água, restringindo o desenvolvimento de algas e a fotossíntese. Esse fenômeno ocorre em rios que carreiam a erosão agrícola – com os adubos e matéria orgânica – e nos rios fortemente poluídos por esgotos, que contém partículas em suspensão. Nessas condições, há um agravamento da qualidade das águas: junto com o intenso e acelerado consumo de oxigênio, há inibição no processo fotossintético.

A precipitação dessas partículas, sobre os organismos aquáticos causa perturbações ecológicas. Os organismos ficam cobertos de uma camada de partículas que impedem sua respiração e os intercâmbios com o meio. Nos casos extremos, peixes morrem asfixiados por obstrução das brânquias.

Outra grave interferência física é a relacionada com a elevação da temperatura. Não é o efeito direto do calor sobre os organismos aquáticos que deve ser considerado, mas sim o efeito ecológico, indireto, resultante da perda de oxigênio pela água sempre que a temperatura é ligeiramente elevada.

A solubilidade dos gases na água é inversamente proporcional à sua temperatura. Este fenômeno pode ser observado ao abrir uma garrafa de refrigerante gasoso, que contém gás carbônico dissolvido em alta concentração. Quando o refrigerante está gelado, ao abrir há pouco desprendimento de gás, ao contrário do que acontece se estiver à temperatura ambiente, quando forma muita espuma.

Fato similar ocorre com o oxigênio dissolvido na água. Ao nível do mar, a água de um rio à temperatura de 10º C pode conter até 11,3 miligramas por litro de oxigênio dissolvido; a 35º C a concentração se reduz a menos que 7,0 mg/L.

Muitas espécies de insetos com larvas aquáticas somente são encontradas em águas frias de montanhas, por causa do maior teor de oxigênio destas. Uma pequena elevação dessa temperatura causaria um verdadeiro desastre ecológico. Esses fatos são conseqüências da poluição térmica. Várias indústrias utilizam águas correntes para refrigeração e outras, como as usinas termelétricas, produzem vapor para acionar turbinas geradoras. A produção do gradiente térmico usa grandes quantidades de água que são lançadas, ainda quentes, nos rios ou mar.

Na área de agroindústrias, vale ressaltar as usinas canavieiras. A água quente que circula em serpentinas para aquecimento e evaporação do caldo de cana, é lançada nos rios, causando mortalidades de peixes mesmo mantendo baixa DBO e aparentemente sem aquecerem significativamente a água dos rios. O efeito ecológico desse processo não é devido à demanda bioquímica, mas à demanda térmica de oxigênio, suficiente para causar a asfixia dos peixes.

POLUIÇÃO QUÍMICA

A poluição química abrange uma grande variedade de alterações ecológicas. É a poluição mais comum, incluindo tanto efeitos químicos causados por esgotos domésticos até os resíduos industriais. O efeito químico causado pelos esgotos vem da própria decomposição biológica. A elevação do teor de amônia, por exemplo, é causa de perturbações ecológico-sanitárias.

Casos semelhantes ocorrem também com compostos com altas concentrações de fósforo, enxofre etc., dando origem a substâncias que podem alterar significativamente o meio.

Os químicos inorgânicos – na maioria contaminantes – dos rios urbanos podem apresentar complexos químicos de boro, bário, cádmio, cloro, cobre, cromo, flúor, fósforo, ferro, manganês, magnésio, nitritos e nitratos, chumbo, selênio, sulfatos e zinco, além de outros, com menor freqüência. Vários desses produtos são resíduos das atividades agropecuárias e da agroindústria.

Três exemplos caracterizam bem a diversidade de aspectos ecológicos resultantes da poluição química: os agentes redutores, os agentes eutrofizantes e os tóxicos seletivos recalcitrantes.

Agentes redutores são compostos químicos ávidos de oxigênio, como os sais ferrosos, por exemplo. Quando lançados na água combinam-se rapidamente ao oxigênio dissolvido, provocando a diminuição do oxigênio independentemente da atividade microbiana. É a Demanda Química de Oxigênio – DQO, cuja combinação é espontânea. Muitos despejos industriais geram reduções da concentração de oxigênio dos rios por causa dessa demanda.

Agentes eutrofizantes são os que fertilizam a água, podendo levar à excessiva proliferação de microrganismos – como as algas microscópicas que realizam a síntese de compostos orgânicos, utilizando-se do gás carbônico (como fonte de carbono) e da luz solar (como fonte de energia).

Os elementos que os vegetais verdes necessitam para seu crescimento e proliferação, são o nitrogênio, o fósforo e o potássio, assimilados em forma de sais. Por conseguinte, a elevação intencional ou acidental da concentração destes elementos, produz aumento da concentração de algas, a não ser que falte luz no ambiente.

Esses elementos são adicionados diretamente na forma de nitratos e fosfatos ou, indiretamente, na forma de compostos orgânicos – matéria fecal – que é também um adubo orgânico. Por decomposição biológica formam amônia ou nitratos e fosfatos (pequenas lagoas de sítios, onde existem patos ou onde se lançam as fezes de suínos, apresentam forte coloração verde: os excrementos animais fertilizam as águas causando a proliferação de algas microscópicas).

Os agentes eutrofizantes enriquecem a vida aquática, porque a atividade fotossintética – do fitoplâncton – as fontes primárias de mátria orgânica e o oxigênio disponível, levam à proliferação do zooplanton, e dos peixes que dele se nutrem. Assim, o processo é de grande interesse para o piscicultor, que obtém alimento rico e barato para seus peixes, apenas adubando as águas com fosfatos e nitratos de uso agrícola. Porém, o excessivo desenvolvimento de algas constituindo um desequilíbrio ecológico, pode ser prejudicial a outros usos da água.

Os tóxicos seletivos recalcitrantes formam um grupo químico especializado, onde se incluem os detergentes sintéticos não biodegradáveis, os inseticidas e os herbicidas sintéticos.

Estes produtos têm a capacidade de interferir no pH (potencial hidrogeniônico) da água, criando situações de acidez (abaixo do índice pH 7) ou alcalinidade (acima do pH 7), na graduação de 1 a 14. Em condições naturais, os rios equilibram a acidez causada pelas atividades respiratórias dos seres aquáticos, que produzem ácido carbônico, com a alcalinidade dos carbonatos obtidos das rochas calcáreas. Quando uma emanação industrial ácida ou alcalina altera o pH das águas – caso das usinas açucareiras – provoca a mortandade da vida aquática.

Os tóxicos recalcitrantes também afetam a salinidade das águas, e com elas o valor osmótico, que tem a ver com a permeabilidade das membranas às pequenas moléculas de sais. É o efeito osmótico que faz com que uma célula de um animal marinho se arrebente se colocada em água doce, e a célula de um animal de água doce se murche em ambiente marinho.

O terceiro fenômeno importante nestes tóxicos é o da tensão superficial, que é profundamente afetado pelos detergentes. A coesão molecular da camada superficial da águas é essencial para uma infinidade de seres aquáticos, inclusive de grande porte, como é o caso dos patos.

Os detergentes reduzem muito a força de coesão entre as moléculas de água, permitindo maior poder de difusão e penetração. Com isto, produzem danos profundos na fauna microbiana aquática que vive à superfície das águas, e afetam todos os seres aquáticos (atingindo as brânquias e sistemas respiratórios).

Vários inseticidas e herbicidas, mesmo os não aplicados diretamente nas águas, por exemplo, para controle de insetos como os borrachudos, ou no controle químico das plantas aquáticas, mas usados nas lavouras e lixiviados até os cursos d’água pela superfície, adsorvidos em partículas erodidas ou pelas águas freáticas, tem mostrado capacidade de persistência e difusão surpreendentes, nos tecidos de seres vivos e em deposições orgânicas, cujos efeitos, frequentemente não perceptíveis nas condições normais, se mostram nas situações ambientais mais críticas: estiagens, cheias, inversões térmicas dos corpos d’água, atuando de forma sinérgica ou cumulativa, podendo apresentar resultados ecologicamente devastadores.

A ADMINISTRAÇÃO DAS ÁGUAS

Os rios revelam, na qualidade de suas águas, a qualidade dos usos que são feitos nas terras que drenam. Quem estuda o estado da qualidade das águas de qualquer rio, descobre os tratamentos que os habitantes situados nas cabeceiras daquele rio fazem de suas terras.

Assim, quando uma instituição se propõe a cuidar do meio ambiente, suas atenções devem começar pelo estudo das águas, já que estas indicam detalhes que, nas visitas às propriedades, cidades e indústrias, podem der disfarçados aos pesquisadores.

EUTROFIZAÇÃO

A quantidade de nutrientes define se as águas são oligotróficas (pobres em nutrientes) ou eutróficas (ricas em nutrientes). Na medida em que, por lançamentos de produtos orgânicos, um rio se torna eutrófico, os aumentos dos seres aquáticos eleva o DBO e coloca em risco o ecossistema aquático.

O aumento da matéria orgânica promove o aumento da produtividade, mas este processo tem limites: se ocorrer a eutrofização, que é a superação dos limites da capacidade de metabolismo dos seres aquáticos à oferta de nutrientes, ocorrerão quedas fortes e indesejáveis na produção biótica.

O processo da eutrofização pode ser interrompido, justamente pela interrupção de injeção de produtos ricos em nutrientes, dos quais se destaca o fósforo, principal agente eutrofizador.

ASSOREAMENTO

Produto direto da erosão dos solos, o assoreamento revela os cuidados que a população situada na bacia de drenagem de um rio tem com os solos agrícolas.

Quando chega a um curso d’água, os sedimentos são transportados por duas formas: em suspensão e por arraste de fundo. O transporte em suspensão é feito quando o tamanho das partículas é tão pequeno que a velocidade das águas consegue transportá-lo em forma que parece ser dissolvida. No entanto, quando as águas cessam sua velocidade, em meandros ou lagoas situadas ao longo do curso, nota-se a deposição deste material no fundo.

O arraste de fundo é o “rolamento” das partículas de solo, em especial de areia, no leito do curso d’água. É que seu peso não permite ser deslocado “dissolvido”, mas a velocidade da água é suficientemente forte para impulsioná-lo ao longo do leito. Nas áreas de águas calmas, estes sólidos formam bancos de areia. Quanto mais pesada (maior) for a partícula, mais cedo parará de mover-se, e será a primeira a depositar nos remansos dos rios. A força cinética das águas levará as partículas menores mais longe e as depositará nos locais mais distantes dos remansos.

O transporte de sólidos em suspensão e o assoreamento são uma contaminação que causa efeitos ecológicos pelo soterramento da vegetação subaquática, pelas dificuldades que impõem à ovulação dos peixes e outros seres aquáticos que põem seus ovos nos substratos, e até nos problemas relacionados à respiração da fauna aquática, obstruindo as brânquias.

A contenção do assoreamento se faz através da conservação dos solos, nas terras agrícolas. Não somente lá, mas também na implantação de matas ciliares. Em locais onde os solos são muito arenosos, e o processo erosivo é muito forte, outros cuidados adicionais devem ser tomados, tais como barragens de contenção, tratamentos de vossorocas e uso de técnicas especiais de cultivos, tais como plantios na palha e rotação de culturas, para evitar, por todas as formas, a perda do patrimônio agrícola mais precioso, a terra fértil.

Os bancos de assoreamento podem ser removidos mecanicamente e as terras ali depositadas podem apresentar uma fertilidade aproveitável – salvo se forem constituídas somente de areia – mas não podem servir para a recuperação de todas as áreas agrícolas erodidas, tanto pelo elevado custo da operação quanto pela relativamente pequena quantidade de material que é recuperado nesta operação. Portanto, o melhor sempre será prevenir.

LEGISLAÇÃO BRASILEIRA SOBRE POLUIÇÃO HÍDRICA

Muitas leis brasileiras tratam sobre os recursos hídricos. Existem preceitos na Constituição Federal e nas Constituições Estaduais, nas leis federais, estaduais e municipais, que definem os usos e a proteção dos recursos hídricos de cada região brasileira. Não é, portanto, pela falta de leis, que nossos recursos hídricos apresentam tantos problemas, mas pelos mecanismos de fiscalização e controle, pela falta de conhecimento da população sobre a importância de sua proteção, e da gravidade que os maus usos trazem para as disponibilidades deste bem precioso às gerações futuras.

Da Constituição Federal vale destacar os art. 20, 21 e 22, que estabelecem que são bens da União os rios, lagos e quaisquer correntes de águas situados nos seus domínios; que compete à União instituir um sistema nacional de gerenciamento dos recursos hídricos; e que é de sua competência legislar sobre elas. Estes direitos constitucionais são repartidos com os Estados e Municípios onde os cursos d’água se encontram.

Na legislação federal, há que se citar o Código de Águas (Lei 24.643 de 10 de julho de 1934), alterado por leis posteriores, na maioria dos casos para ampliar a força de seus preceitos. O Código Florestal (Lei 4771 de 15 de setembro de 1965) tem preceitos especiais para a proteção das matas ciliares ou protetoras das águas. Outra Lei importante é a Lei da Natureza ou dos Crimes Ambientais (Lei 9.605 de 12 de fevereiro de 1998), que declarou como crime “causar poluição hídrica” em cursos de água de abastecimento publico.

A classificação das águas é feita através da Resolução nº 20/86 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Esta Resolução define a qualidade das águas doces, salobras e salinas.

Bibliografia: MULLER. A. C., Introdução à Ciência Ambiental; Curitiba – PUC-PR; uso didático. Págs. 67 a 73.

Fonte Ambiente Brasil