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5ºAula O ecossistema das águas Objetivos de aprendizagem Ao término desta aula, vocês serão capazes de: • conhecer as características e distribuição da água no mundo; • entender os padrões de potabilidade da água; • compreender como ocorre o processo de eutrofização dos corpos hídricos. Caros(as) alunos(as), Nesta aula, iremos estudar sobre a água, que é o principal recurso do planeta, responsável pela vida animal e vegetal, bem como sua distribuição no planeta e seu índice de qualidade (IQA). Vamos ver também um dos principais impactos nos corpos hídricos, a eutrofização. Boa leitura! Bons estudos! 32Ciências do Ambiente Seções de estudo 1- Características e distribuição hídrica 2- Qualidade da Água 3- Eutrofi zação dos corpos hídricos 1 - Características e distribuição hídrica A água é a principal substância química existente na Ter- ra, ela é responsável pela vida no planeta. Composta por duas moléculas de hidrogênio e uma de oxigênio, unidos por uma ligação covalente. A molécula da água é angular, o que a permite dissolver diversas substâncias e ser conhecida por “solvente universal”. A água está presente no meio ambiente e nos seres vi- vos. Em um adulto a água representa cerca de 60% do seu peso e em bebês 70%. É o elemento mais abundante e im- portante do corpo humano, sendo essencial para transportar alimentos, oxigênio e sais minerais, além de estar presente em todas as secreções (como o suor e a lágrima), no plasma san- guíneo, nas articulações, nos sistemas respiratório, digestivo e nervoso, na urina e na pele. A água é encontrada na natureza na forma sólida, líquida e gasosa, presente em lagos, rios, oceanos, superfície terrestre e atmosfera. A água também é encontrada nos seres vivos, onde de- sempenha diversas funções, como transportar substâncias pelo corpo, regulação térmica do organismo, eliminação de substâncias tóxicas ou em excesso e dissolução de substâncias para a realização de reações metabólicas. Cientistas estimam que o nosso planeta tem três quartos de sua massa só de água (1,36 x 1018m3), ou seja, 1 trilhão e 360 bilhões de quilômetros cúbicos, com 1,5 x 1012 metros cúbicos em estado livre no planeta. Os mares e os oceanos contêm cerca de 97,4 % de toda essa massa, formada pela água salgada. 2 % da água total está estocada sob a forma de neve ou gelo, no topo das grandes cadeias de montanhas ou nas zonas polares. Assim apenas cerca de 0,6 % do total encontra-se disponível como água doce nos aqüíferos subterrâneos (0,5959 %), os rios e lagos superfi ciais (0,0140%) e na atmosfera na forma de vapor d’água (0,001 %). A maior parte das águas subterrâneas encontra-se em condições inadequadas ao consumo ou em profundezas que inviabilizam sua exploração. Disponível em : http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento/ Agua01.html. Acesso em 10 Out. 2018. Figura1. Fonte: http://aguascomvida.blogspot.com/p/agua-no-planeta-agua- desempenha-um.html. Acesso em: 10 out.2018. A água está distribuída de forma irregular no planeta. Existem lugares com secas extremas, onde as plantas e ani- mais buscam soluções hídricas para manter a vida, e outros locais com água abundante, gerando problemas de cheias e inundações. O Brasil é privilegiado e contempla cerca de 12% da dis- ponibilidade de água mundial, considerado o país com maior volume per capita. Porém a distribuição é irregular no territó- rio, onde o Norte concentra o volume mais abundante, segui- do das regiões agrícolas Centro-oeste, Sul e Sudeste, a região Nordeste apresenta regiões secas e semiáridas. Distribuição de água no mundo • Pouca ou nenhuma escassez de água: recursos hídricos abundantes relativos ao uso. Menos de 25% da água de rios é retirada para uso humano. • Escassez econômica de água: recursos hídricos são abundantes em relação ao uso de água, com menos de 25% da água dos rios retirada para uso humano, mas a subnutrição existe. As áreas poderiam ser benefi ciadas pelo desenvolvimento de fontes adicionais de água tratada, mas há falta de recursos. • Escassez física de água: mais de 75% do fl uxo dos rios destinados a agricultura, indústria ou uso doméstico (contando com reciclagem de fl uxos). • Próximo da escassez física de água: mais de 60% do fl uxo dos rios destinados a alguma atividade. Essas bacias hidrográfi cas devem enfrentar escassez física de água no futuro próximo. Disponível em: https://www.bbc.com/portuguese/reporterbbc/ story/2006/08/060821_faltaaguarelatoriofn.shtml. Acesso em: 11 out. 2018 2- Qualidade da Água A água pode ser classifi cada de acordo com sua quan- tidade e por sua qualidade. A quantidade pode ser expressa em metros cúbicos ou litros encontrados em um determinado corpo hídrico, e a qualidade é classifi cada de acordo com a potabilidade de uma determinada amostra de água. Para consumo dos seres vivos em geral, a água precisa estar em condições adequadas, possuir uma qualidade deter- minada, evitando a proliferação de doenças de origem hídrica. Para ser potável a água precisa atender alguns padrões de análise. A Portaria Nº 2.9148/2011 dispõe sobre os procedi- mentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. A Portaria Nº 2.9148/2011 dispõe também, que com- 33 pete às Secretarias de Saúde dos Municípios exercerem a vigi- lância da qualidade da água em sua área de competência, em articulação com os responsáveis pelo controle da qualidade da água para consumo humano. O principal método de análise de água utilizado no Brasil é o IQA (Índice de Qualidade das Águas), que foi desenvolvi- do por pesquisadores especialistas na área, levando em conta os principais parâmetros para classifi cação de contaminação por efl uentes, especialmente por esgotos, não levando em conta alguns contaminantes tóxicos, como metais pesados, pesticidas, e compostos orgânicos. Cada parâmetro tem um peso, determinados por 142 profi ssionais da área da qualidade água, onde classifi cavam a importância de 35 parâmetros, podendo atribuir um grau de importância de 1 a 5. Como resultado gerou a lista dos 9 prin- cipais parâmetros. Segundo a Agência Nacional das Águas (ANA, 2019), a realização da análise é feita através da análise de uma amostra de água contendo as características físicas, químicas e bioló- gicas, levando em conta os seguintes parâmetros: Oxigênio dissolvido, coliformes termotolerantes, Potencial hidrogeni- ônico, Demanda Bioquímica de Oxigênio, Temperatura, Ni- trogênio total, Fósforo total, Turbidez e Resíduo total. Fonte: https://slideplayer.com.br/slide/290245/1/images/4/ INDICE+DE+QUALIDADE+DA+%C3%81GUA.jpg. Acesso em: 23 Out. 2019. De acordo com o peso de cada parâmetro é feito o cálcu- lo da qualidade da água, utilizando a seguinte fórmula: Onde: IQA = Índice de Qualidade das Águas. Um número en- tre 0 e 100; qi = qualidade do i-ésimo parâmetro. Um número entre 0 e 100, obtido do respectivo gráfi co de qualidade, em função de sua concentração ou medida (resultado da análise); wi = peso correspondente ao i-ésimo parâmetro fi xado em função da sua importância para a conformação global da qualidade, isto é, um número entre 0 e 1. Fonte: IQA. Dispo- nível em: pnqa.ana.gov.br. Acesso em: 12 out. 2018. Os valores do IQA são classifi cados em faixas, que va- riam entre os estados brasileiros (tabela a seguir). Fonte: http://pnqa.ana.gov.br/indicadores-indice-aguas.aspx. Acesso em: 12 out. 2018. 3- Eutrofi zação dos corpos hídricos Efl uentes industriais e domésticos lançados em corpos hídricos podem gerar severos danos à vida aquática. Um problema corriqueiro é a eutrofi zação, que propícia o apare- cimento de algas, devido à alta carga orgânica e inorgânica lançada por fontes poluidoras. A adição de nutrientes inorgânicos e de matéria orgâni- ca aumenta a fotossíntese e a respiração nos corpos d’água. Esta é uma situação chamada de eutrofi zação, e é uma condi- ção para um processamento de energia de alto metabolismo(BEYERS; ODUM, 1994). Atualmente, a eutrofi zação é reconhecida como um dos problemas mais importantes concernentes à qualidade de água. Dentre os fatores que infl uenciam a eutrofi zação, além das concentrações de fósforo e nitrogênio, podem ser citados a velocidade da água, a vazão, a turbidez, a profundidade do curso de água, a temperatura entre outros (LAMPARELLI, 2004). Segundo Wetzel (1993) a eutrofi zação é um dos estados da sucessão natural dos ecossistemas aquáticos. Segundo CA- LIJURI et al. (1999), o sistema aquático pode ser considerado eutrófi co quando suporta proliferação massiva de cianobacté- rias e diminuição de oxigênio no hipolímnio. Estas fl orações são caracterizadas pelo intenso crescimento na superfície da água e formação de uma densa camada com espécies de am- pla tolerância às alterações ambientais. Um dos impactos mais preocupantes da aceleração do processo de eutrofi zação é o aumento da probabilidade de ocorrência de fl orações de algas, principalmente as cianobac- térias potencialmente tóxicas, as quais podem alterar a qua- lidade das águas, sobretudo no que tange ao abastecimento público (BARRETO, 2013). Nos últimos 20 anos, o processo de eutrofi zação tem se acelerado em reservatórios brasileiros devido aos seguintes fatores: aumento do uso de fertilizantes nas bacias hidrográfi - cas, aumento da população humana, elevado grau de urbani- zação sem tratamento de esgotos domésticos e intensifi cação de algumas atividades industriais que levam excessiva carga de fósforo, nitrogênio e matéria orgânica para essas represas. Ao mesmo tempo, o uso múltiplo tem se intensifi cado, tornando 34Ciências do Ambiente muito complexo o gerenciamento de represas e de bacias hi- drográfi cas (INSTITUTO INTERNACIONAL DE ECO- LOGIA, 2000). Segue os efeitos da Eutrofi zação segundo o Instituto In- ternacional de Ecologia (2000): • Anoxia (ausência de oxigênio dissolvido), que cau- sa a morte de peixes e de invertebrados e também resulta na liberação de gases tóxicos com odores de- sagradáveis; • Florescimento de algas e crescimento incontrolável de outras plantas aquáticas; • produção de substâncias tóxicas por algumas espé- cies de cianofíceas; • altas concentrações de matéria orgânica, as quais, se tratadas com cloro, podem criar compostos carci- nogênicos; • deterioração do valor recreativo de um lago ou de um reservatório devido à diminuição da transparên- cia da água; • acesso restrito à pesca e às atividades recreativas de- vido ao acúmulo de plantas aquáticas; • menor número de espécies de plantas e animais (bio- diversidade); • alterações na composição de espécies daquelas mais importante para as menos importantes (em termos econômicos e valor proteico); • depleção de oxigênio, nas camadas mais profundas, durante o outono em lagos e reservatórios de regiões temperadas; • diminuição da produção de peixes causada por de- pleção de oxigênio na coluna d’água. Figura1. Fonte: http://ecologia.ib.usp.br/lepac/conservacao/ensino/ es_eutrofi zacao.htm. Acesso em: 18 de out. 2018. As estratégias de controle de eutrofi zação usualmente adotadas podem ser classifi cadas em duas categorias amplas (THOMANN e MUELLER, 1987; VON SPERLING, 1995): • medidas preventivas (atuação na bacia hidrográfi ca): redução das fontes externas • medidas corretivas (atuação no lago ou represa): processos mecânicos, químicos e biológicos. a. Medidas preventivas: As medidas preventivas, as quais compreendem a redução do aporte de fósforo através de atuação nas fontes externas, podem incluir estratégias relacionadas aos esgotos ou à drenagem pluvial. Controle dos esgotos: • Tratamento dos esgotos a nível terciário com remoção de nutrientes; • Tratamento convencional dos esgotos e lançamento a jusante da represa; • Exportação dos esgotos para outra bacia hidrográfi ca que não possua lagos ou represas; • Infi ltração dos esgotos no terreno. • Controle da drenagem pluvial: • Controle do uso e ocupação do solo na bacia; • Faixa verde ao longo da represa e tributários; • Construção de barragens de contenção. b. Medidas corretivas As medidas corretivas a serem adotadas podem incluir uma ou mais das seguintes estratégias (VON SPERLING, 1995): Processos mecânicos: Aeração; Desestratifi cação; Aeração do hipolímnio; Remoção dos sedimentos; Cobertura dos sedimentos; Retirada de águas profundas; Remoção de algas; Remoção de macrófi tas e Sombreamento. Processos químicos: Precipitação de nutrientes; Uso de algicidas; Oxidação do sedimento com nitratos e Neutralização. Processos biológicos: Biomanipulação; Uso de cianófagos; Uso de peixes herbívoros. Disponível em: http://www.etg.ufmg.br/wp-content/uploads/2016/06/eutrofi z. doc. Acesso em: 18 out. 2018. Parece que estamos indo bem. Então, para encerrar esta aula, vamos recordar alguns pontos importantes: Retomando a aula 1. Características e distribuição hídrica A água é a principal substância química existente na Ter- ra, ela é responsável pela vida no planeta. A agua é distribuí- da de forma incorreta no planeta. Existem lugares com secas extremas, onde as plantas e animais buscam soluções hídricas para manter a vida, e outros locais com água abundante, ge- rando problemas de cheias e inundações. 2. Qualidade da água Para ser potável a água precisa atender alguns padrões de análise. A Portaria Nº 2.9148/2011 dispõe sobre os procedi- mentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. O principal método de análise de água utilizado no Brasil é o IQA (Índice de Qualidade das Águas), que foi desenvolvi- do por pesquisadores especialistas na área, levando em conta os principais parâmetros para classifi cação de contaminação por efl uentes, especialmente por esgotos. 3.Eutrofi zação de corpos hídricos O sistema aquático pode ser considerado eutrófi co quando suporta proliferação massiva de cianobactérias e di- minuição de oxigênio no hipolímnio. Estas fl orações são ca- 35 racterizadas pelo intenso crescimento na superfície da água e formação de uma densa camada com espécies de ampla tole- rância às alterações ambientais. Um dos impactos mais preocupantes da aceleração do processo de eutrofi zação é o aumento da probabilidade de ocorrência de fl orações de algas, principalmente as cianobac- térias potencialmente tóxicas, as quais podem alterar a qua- lidade das águas, sobretudo no que tange ao abastecimento público. Agência Nacional das Águas. Índice de Qualidade de Água - Média da Série Disponível. Disponível em: http:/dadosabertos.ana.gov.br/datasets/ c822af8e6f4a4b259adf2d0fa66d8947_0. Acesso em: 18 out. 2018. PORTARIA Nº 2.914, DE 12 DE DEZEMBRO DE 2011. Disponível em: http://bvsms.saude.gov.br/bvs/ saudelegis/gm/2011/prt2914_12_12_2011.html.Acesso em: 18 out. 2018. Vale a pena acessar Reportagem sobre Crise Hídrica – Disponível em: https://globoplay.globo.com/v/6889779/?fbclid=IwAR2 9gWmEx5g0iRQ6RQlEi--MmrJ1oKatsgRzTxdoZTYTuo BMxfoNjJZU46A. Acesso em: 18 out. 2018. Vale a pena assistir EUTROFIZAÇÃO DOS CORPOS D’ÁGUA - Disponível em: http://www.etg.ufmg.br/wp-content/ uploads/2016/06/eutrofiz.doc. Acesso em: 18 out. 2018. Vale a pena ler Vale a pena Minhas anotações
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