Poluição e tratamento de água

Poluição e tratamento de água

(Parte 1 de 3)

QUÍMICA NOVA NA ESCOLAPoluição e Tratamento de ÁguaN° 10, NOVEMBRO 1999

O que é poluição?

Antes de podermos discutir algumas questões ligadas à qualidade das águas, temos que entrar em acordo sobre o que entendemos por ‘poluição’. É uma palavra com muitos significados: alguns técnicos, outros emocionais; uns rigorosos, outros flexíveis.

Sem a pretensão de definir o termo, podemos, para os fins deste artigo, encarar a poluição como um caso de ‘matéria no lugar errado’: a poluição ocorre quando há excesso de uma substância, gerada pela atividade humana, no sítio ambiental errado.

Esse tipo de definição, embora não seja adequada para uma análise científica rigorosa, é extremamente útil por nos permitir a discussão de uma série de pontos de vital importância.

Critério de pureza ambiental

O primeiro desses pontos é o questionamento do que entendemos por ‘pureza’ do meio ambiente. Se, quando pensamos em pureza, imaginamos algo que “não está contaminado por nenhuma outra substância”, então não existe uma única gota d’água pura em nosso ambiente. As águas dos poços, fontes, lagos, rios, mares e oceanos contêm quantidades extremamente variáveis de uma série de sais dissolvidos. Mesmo a água da chuva chega ao solo já ‘contaminada’ pelo gás carbônico presente na atmosfera (entre outros). A água mais pura que se conhece é aquela encontrada nos laboratórios, após ter sido passada várias vezes por resinas trocadoras de íons ou destilada repetidamente. Ainda assim, ela não será totalmente livre de outras substâncias.

Aliás, o próprio conceito de pureza é muito relativo. No caso da água, ele depende fundamentalmente de dois fatores: o uso a que ela se destina e a aparelhagem utilizada para medir o grau de pureza. Uma água que se considere adequada para fins recreativos, por exemplo, muito provavelmente não se encaixará nos padrões de potabilidade exigidos para a ingestão humana. Além disso, se temos hipoteticamente água com 9,988% de pureza e utilizamos um instrumento de medição que não apresenta casas decimais, a leitura do instrumento irá nos informar de que a água é 100% pura (0% de impurezas). Por outro lado, se dispomos de um instrumento capaz de nos fornecer um resultado com precisão de quatro casas decimais, ele nos indicará que a água possui 0,0012% de impurezas.

Segundo o mesmo raciocínio, não existe ‘ar puro’. Além do fato de a atmosfera ser uma mistura de vários gases, ela se encontra freqüentemente ‘contaminada’ com ozônio (produzido pelos relâmpagos e outros fenômenos naturais) e por compostos orgânicos voláteis produzidos pelos animais e pelas plantas.

Assim, quando falamos de pureza ambiental estamos nos referindo ao ar ou à água que sejam agradáveis de consumir e que estejam livres de produtos químicos ou microorganismos que possam causar doenças.

Poluente: substância + localização

O segundo ponto importante é que não podemos rotular um determinado produto químico (ou uma mistura deles) como poluente, a menos que especifiquemos onde ele está. O que conta em termos de poluição ambiental é a combinação de substâncias e localização. Um bom exemplo desse fato nos é dado pelo ozônio e pelos clorofluorcarbonos (CFCs). O ozônio é um gás irritante e tóxico. Na troposfera (a camada da atmosfera que toca o solo), ele é claramente um poluente. Já os CFCs, por outro lado, são gases não-

A seção “Química e sociedade” apresenta artigos que focalizam diferentes inter-relações entre ciência e sociedade, procurando analisar o potencial e as limitações da ciência na tentativa de compreender e solucionar problemas sociais. Este artigo discute de maneira geral a poluição do meio ambiente e, mais especificamente, a das águas. Apresenta as várias formas de poluição que afetam as nossas reservas d’água, exemplos de minimização de rejeitos e uma síntese das tecnologias disponíveis para o tratamento de efluentes.

água, meio ambiente, poluição, tratamento de água duas faces da mesma moeda Eduardo Bessa Azevedo

Pode-se definir poluição como ‘matéria no lugar errado’; ela ocorre quando há excesso de uma substância, gerada pela atividade humana, no sítio ambiental errado

2 QUÍMICA NOVA NA ESCOLAPoluição e Tratamento de ÁguaN° 10, NOVEMBRO 1999 inflamáveis, de baixa toxicidade, baixa reatividade química e quase sem odor. Portanto, na troposfera, são praticamente inofensivos (Tolentino e Rocha- Filho, 1998). O panorama é completamente invertido na estratosfera (de 30 a 35 km acima da superfície terrestre). O ozônio torna-se um gás fundamental à manutenção da vida, por proteger os seres vivos dos efeitos devastadores da radiação ultravioleta vinda do Sol, ao passo que os CFCs tornamse poluentes por destruir o ozônio.

Fontes de poluição

O terceiro e último ponto a discutir é a sugestão de usarmos o termo ‘poluição’ para a degradação do meio ambiente causada pelas atividades humanas, sobretudo a partir de meados do século X — resultado do intenso desenvolvimento industrial desses últimos 50 anos. Essa idéia é importante porque a própria natureza ‘polui’ o meio ambiente. Para entendermos melhor o conceito, comparemos as emissões de dióxido e de trióxido de enxofre resultantes das erupções vulcânicas com as resultantes das atividades humanas. Em junho de 1991, o vulcão do monte Pinatubo, nas Filipinas, entrou em erupção. Estima-se que cerca de 15 a 20 milhões de toneladas de dióxido de enxofre tenham sido lançadas na atmosfera. Embora dramáticas e com severas conseqüências, erupções dessa magnitude são raras. Por outro lado, somente os Estados Unidos têm lançado cerca de 20 milhões de toneladas de óxidos de enxofre por ano no ar, desde 1950.

Poluição das águas

A poluição e seu controle costumam ser tratados em três categorias naturais: poluição das águas, poluição do ar e poluição do solo. Dessas três, a poluição das águas talvez seja a mais preocupante, devido basicamente a três fatores.

O primeiro é a necessidade imperiosa que nós, seres vivos, temos de água. Ela representa cerca de 70% da massa do corpo humano. Um ser hu- mano com aproximadamente 70 kg de massa corporal precisa ingerir diariamente cerca de dois a quatro litros de água. Podemos sobreviver 50 dias sem comer, mas, em média, morremos após quatro dias sem água (Syder, 1995).

O segundo fator é que os lençóis subterrâneos, os lagos, os rios, os mares e os oceanos são o destino final de todo poluente solúvel em água que tenha sido lançado no ar ou no solo. Assim, além dos poluentes já lançados nos corpos receptores, as águas ainda sofrem o aporte de outros poluentes vindos da atmosfera e da litosfera.

Por último, mas não menos importante, vem o fato de que, excluindo-se as águas salinas usadas para recreação, a água disponível para os usos do nosso dia-a-dia é escassa. Isso mesmo! Acostumados a viver num país como o Brasil, que conta com um incrível potencial hidrográfico, não nos conscientizamos de que, em termos mundiais, a água doce disponível para as atividades humanas é encontrada em quantidades diminutas.

Para entendermos as proporções, estima-se que o volume total de água na Terra (excetuando-se a água contida na atmosfera na forma de vapor d’água) gira em torno de 1,4 x 109 km3, o equivalente ao volume de uma esfera de 1 380 km de diâmetro. De acordo com a Tabela 1, apenas cerca de 0,3% desse total é constituído de água doce facilmente utilizável! Trata-se de uma situação crítica. No entanto, o quadro é ainda pior do que parece. Levando-se em conta que cerca de 67% da água doce que retiramos do meio ambiente é utilizada na irrigação e 23% em outras necessidades da agricultura, resta apenas aproximadamente 10% da água doce disponível para nossas necessidades de ingestão, limpeza e outras atividades domésticas — ou seja, apenas 0,03% do volume total de água do planeta!

Percebemos, então, que manter a qualidade das nossas parcas reservas de água (além de não desperdiçá-las) é uma questão urgente, se quisermos garantir a nossa sobrevivência neste planeta. Em contrapartida, ao nos utilizarmos da água, sempre introduzimos nela algum tipo de poluente, algumas vezes em pequenas quantidades, outras em quantidades enormes.

Formas de poluição aquática

Várias formas de poluição afetam as nossas reservas d’água, podendo estas serem classificadas em biológica, térmica, sedimentar e química.

A contaminação biológica resulta da presença de microorganismos patogênicos, especialmente na água potável.

A poluição térmica ocorre freqüentemente pelo descarte, nos corpos receptores, de grandes volumes de água aquecida usada no arrefecimento de uma série de processos industriais. O aumento da temperatura da água

Tabela 1: Distribuição aproximada da água na crosta terrestre e na hidrosfera.

•Oceanos1 340 0

•Mares interiores e lagos salgados100

Água doce, facilmente disponível (0,3%)

•Água subterrânea, a menos de 800 m da superfície4 0

Água doce, dificilmente disponível (2,4%) •Capa polar antártica26 100

•Água subterrânea, a mais de 800 m da superfície4 100 •Capa polar ártica e glaciais2 800

Total (arredondado)1 377 0

...manter a qualidade das nossas parcas reservas de água (além de não desperdiçá-las) é uma questão urgente se quisermos garantir a nossa sobrevivência neste planeta

Sugere-se o uso do termo ‘poluição’ para a degradação do meio ambiente causada pelas atividades humanas, sobretudo a partir de meados do século X — resultado do intenso desenvolvimento industrial desses últimos 50 anos

23 QUÍMICA NOVA NA ESCOLAPoluição e Tratamento de ÁguaN° 10, NOVEMBRO 1999 causa três efeitos deletérios:

•A solubilidade dos gases em água diminui com o aumento da temperatura. Assim, há um decréscimo na quantidade de oxigênio dissolvido na água, prejudicando a respiração dos peixes e de outros animais aquáticos.

•Há uma diminuição do tempo de vida de algumas espécies aquáticas, afetando os ciclos de reprodução.

•Potencializa-se a ação dos poluentes já presentes na água, pelo aumento na velocidade das reações.

A poluição sedimentar resulta do acúmulo de partículas em suspensão (por exemplo, partículas de solo ou de produtos químicos insolúveis, orgânicos ou inorgânicos). Esses sedimentos poluem de várias maneiras:

•Os sedimentos bloqueiam a entrada dos raios solares na lâmina de água, interferindo na fotossíntese das plantas aquáticas e diminuindo a capacidade dos animais aquáticos de ver e encontrar comida.

•Os sedimentos também carreiam poluentes químicos e biológicos neles adsorvidos.

Mundialmente, os sedimentos constituem a maior massa de poluentes e geram a maior quantidade de poluição nas águas.

Talvez a mais problemática de todas as formas seja a poluição química, causada pela presença de produtos químicos nocivos ou indesejáveis. A poluição química é um pouco diferente e um pouco mais sutil que as outras formas de poluição. A poluição térmica tem pouco efeito sobre a potabilidade da água. A poluição sedimentar é normalmente muito visível e facilmente removível. Mesmo a poluição biológica parece em alguns casos menos perigosa do que a poluição química, uma vez que a maioria dos microrganismos podem ser destruídos pela fervura da água que eles estejam infectando, ou pelo tratamento com substâncias químicas, como o hiploclorito de sódio e a cal viva. Já a poluição química não é assim tão simples. Os efeitos nocivos podem ser sutis e levar muito tempo para serem sentidos.

Os agentes poluidores mais comuns nas águas são:

Fertilizantes agrícolas. Usados em grandes quantidades para aumentar as colheitas, são arrastados pela irrigação e pelas chuvas para os lençóis subterrâneos, lagos e rios. Eles contêm trientes vegetais entram nas águas paradas de um lago ou em um rio de águas lentas, causam um rápido crescimento de plantas superficiais, especialmente das algas. À medida que essas plantas crescem, formam um tapete que pode cobrir a superfície, isolando a água do oxigênio do ar. Sem o oxigênio, os peixes e outros animais aquáticos virtualmente desaparecem dessas águas (é o fenômeno chamado de eutroficação).

(Parte 1 de 3)

Comentários