Poluição hídrica - Causas e consequências

Poluição hídrica - Causas e consequências

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Instituto de Pesquisas Hidráulicas - UFRGS regissp@vetorial.net

SUMMARY: The economical and population growth and the development of the urban and industrial activities cause several problems related to the water quality. In general, the sources of water pollution are domestic sewers, industrial spillings, drainage of urban areas, etc. Each pollution source has their own characteristics and implications in the water quality. This work presents the main water pollution sources, their characteritics and effects in water quality, as well as the maximum concentration established in Brazil. The brazilian environmental laws are considered very good, but its application is very deficient causing the decrease of their water resources.

A qualidade dos ecossistemas aquáticos tem sido alterada em diferentes escalas nas últimas décadas. Fator este, desencadeado pela complexidade dos usos múltiplos da água pelo homem, os quais acarretaram em degradação ambiental significativa e diminuição considerável na disponibilidade de água de qualidade, produzindo inúmeros problemas ao seu aproveitamento.

.A água pode ter sua qualidade afetada pelas mais diversas atividades do homem, sejam elas domésticas, comerciais ou industriais. Cada uma dessas atividades gera poluentes característicos que têm uma determinada implicação na qualidade do corpo receptor.

A poluição pode ter origem química, física ou biológica, sendo que em geral a adição de um tipo destes poluentes altera também as outras características da água. Desta forma, o conhecimento das interações entre estas interações é de extrema importância para que se possa lidar da melhor forma possível com as fontes de poluição.

Em geral, As conseqüências de um determinado poluente dependem das suas concentrações, do tipo de corpo dágua que o recebe e dos usos da água. Para a definição de limites de concentrações de cada poluente o CONAMA dividiu os sistemas hídricos em 13 classes de acordo com o tipo e usos de suas águas. Esta classificação denominada como enquadramento, e a definição das concentrações dos despejos para cada classe tem suas limitações, porém é um ponto de referência para a fiscalização e gerenciamento dos recursos hídricos. O trabalho a seguir tem como objetivo dar uma idéia do que são e quais são as principais fontes de poluição hídrica, usos da água, limites ambientais de poluentes e da classificação dos corpos dágua realizada pelo CONAMA.

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 d’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 (Tucci, 1998): 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 (Santos, 2002): 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-1 (Poluição, 2003)

A segunda, denominada fonte ou poluição pontual, refere-se àquelas onde os poluentes são lançados em pontos específicos dos corpos d’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 (Mierzwa, 2001). Exemplos típicos de fontes pontuais de poluição são as indústrias e estações de tratamento de esgotos.

A poluição difusa se dá quando os poluentes atingem os corpos dágua de modo aleatório, não havendo possibilidade de estabelecer qualquer padrão de lançamento, seja em termos de quantidade, freqüência ou composição. Por esse motivo o seu controle é bastante difícil em comparação com a poluição pontual (Mierzwa, 2001). 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 fontes 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: a) 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. b) 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. a) poluição térmica: decorre do lançamento nos rios da água aquecida usada no processo de refrigeração de refinarias, siderúrgicas e usinas termoelétricas. b) 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: a) bactérias: provocam infecções intestinais epidérmicas e endêmicas (febre tifóide, cólera, shigelose, salmonelose, leptospirose); b) vírus: provocam hepatites e infecções nos olhos; c) protozoários: responsáveis pelas amebiases e giardíases; d) vermes: esquistossomose e outras infestações. A seguir serão caracterizados os poluentes característicos de cada fonte de poluição, assim como as diferentes implicações nos corpos dágua sob sua influência.

Cada atividade emite poluentes característicos, e cada um destes contaminantes causa um efeito, com diferentes graus de poluição, conforme pode-se observar na Tabela 1. A seguir serão listadas 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.), nutrientes (nitrogênio e fósforo), óleos e graxas, detergentes e metais (Benetti e Bidone, 1995).

represa (Scaramucciin et al., 1995)

Um exemplo típico de poluição por esgoto doméstico é a deterioração da qualidade das águas da represa Billings situada na região sul da grande São Paulo, para a geração de energia. Para isso reverteu-se o rio Pinheiros, jogando as águas do rio Tietê na represa Billings. Isso permitiu aumentar a vazão regulável da represa. Entretanto, os rios Pinheiros e o Tietê recebem o esgoto de toda grande São Paulo. Essa poluição praticamente acabou com toda atividade de recreação da

Tabela 1: Características das fontes de poluição (FONTE: Tucci, 1998).

Fontes Bactéria Nutrientes Pesticidas/ Herbicidas

Micropoluentes

Orgânicos Industriais

Óleos e Graxa

Fontes Pontuais

Atmosfera 1 3-G 3-G Esgoto doméstico 3 3 1 3 Esgoto industrial 1 3-G 2

Fontes Difusas

Agrícolas 2 3 3-G Dragagem 1 2 3 1 Navegação e portos 1 1 1 3

Fontes Mistas
Escoamento Urbano e

depósitos de lixo 2 2 2 2 2 Depósitos de cargas industriais 1 1 3 1 (1) Fonte de significância local; (2) de moderada significância local/regional; (3) de significância regional; (G) de significância global.

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 orgânico equivalente a uma escala de 30 a 100 vezes o esgoto sanitário, além de microorganismos patogênicos e metais pesados (Benetti e Bidone, 1995).

Mineração

Os impactos sobre os recursos hídricos da atividade de mineração dependem da substância mine7ral que está sendo beneficiada. Segundo Farias (2002), 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 por Wai e Mok (1985) no Distrito de Couer DAlene, 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 por Ashton et al. (2001) 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 (Farias, 2002).

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 (Moreira, 2002). 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 (Baumgarten et al., 1996).

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: a) águas sanitárias: efluentes de banheiro e cozinhas; b) águas de refrigeração: água utilizada para resfriamento; c) 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 (Mierzwa, 2001). 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 (Pereira, 2003b).

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 por Yunes et al. (1996) 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 fontes 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 espécies 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 (Eler et al., 2001). O efeito da toxicidade de algas (além de um efeito físico) foi observado em 1998 (observação in loco), em um sistema de cultivo no município de Descalvado (SP), onde um produtor perdeu 6 toneladas de peixes após adição excessiva de alimento. Examinando-se os peixes, observou-se grandes filamentos de Anabaena spiroides nas branquias dos peixes, o que, possivelmente, impediu as trocas gasosas. Associadas a Anabaena spiroides, constatou-se também Microcystis aeruginosa. Avaliando-se a densidade de algas presente no sistema, obteve-se uma densidade superior a 6 x 106 org/L na água, em pH acima de 7,0 (Eler et al., 2001). De acordo com a literatura estas espécies são potencialmente tóxicas, tendo sido notificadas grandes mortandades de peixes após ingestão de Anabaena e Microcystis pelos peixes (Herman e Meyer, 1990).

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