Poluicao Aquatica

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INTRODUÇÃO
Nos últimos 50 anos, devido ao elevado 
crescimento populacional associado à busca 
por melhor qualidade de vida, ocorreu um 
aumento na produção industrial e agrícola 
caracterizada pela intensa fabricação e utili-
zação de compostos químicos sintéticos 
(inseticidas, herbicidas, plásticos, entre ou-
tros). Seja de maneira natural ou antrópica, 
os resíduos gerados por esses compostos 
aportam aos recursos hídricos com conse-
quente alteração da qualidade da água.
Por ser um recurso natural de fonte 
esgotável, a Organização Mundial da Saúde 
estima que a água se tornará cada vez mais 
uma fonte de tensão e competição por parte 
de diversas nações, fazendo com que os pro-
blemas referentes à deterioração da quali-
dade da água se tornem objeto de preocu-
pação. O conhecimento e a compreensão 
das fontes de poluição, interações e efeitos 
dos poluentes aquáticos são essenciais para 
o controle destes em um ambiente seguro e 
economicamente sustentável.
O planeta Terra é o único do nosso 
sistema solar que apresenta moléculas de 
água na forma líquida, na maior parte da 
superfície, sendo 97,5% da água existente 
no planeta, marinha, enquanto apenas 2,5% 
restantes são de água doce. Ressalta-se que a 
maior parcela dessa água doce (68,9%) 
forma as calotas polares, geleiras e neves. Os 
29,9% restantes constituem as águas sub-
terrâneas. A umidade dos solos e as águas 
dos pântanos representam cerca de 0,9% do 
total, e a água de rios e lagos aproximada-
mente 0,3% (Rebouças et al., 2006).
De acordo com relatório divulgado 
pela Organização das Nações Unidas para 
Educação Ciência e Cultura (UNESCO), du-
rante a terceira edição do Fórum Mundial da 
Água ocorrido em Kyoto em 2003, o Brasil é 
o país mais rico do mundo em recursos hí-
1
Poluição aquática
SONIA DOS SANTOS, LUCIANA CAMARGO DE OLIVEIRA, 
ADEMIR DOS SANTOS, JULIO CÉSAR ROCHA e ANDRÉ HENRIQUE ROSA
Objetivos do capítulo
Neste capítulo são abordadas as principais fontes e tipos de poluição em sistemas 
aquáticos, destacando as características e propriedades dos principais contaminan-
tes orgânicos, inorgânicos e emergentes em águas superficiais e subterrâneas. Os 
aspectos gerais relacionados ao transporte, à reatividade e aos processos que os 
poluentes podem sofrer no corpo hídrico são discutidos, assim como a preocupa-
ção atual em relação à contaminação de águas subterrâneas.
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18 Rosa, Fraceto e Moschini-Carlos (Orgs.)
dricos, com 6,2 bilhões de m3 de água doce 
(17% do total disponível no planeta) (Água: 
Fórum Econômico Mundial, 2008).
Sabe-se, porém, que a distribuição de 
água em nosso país é bastante desigual, pois a 
maior parte desse recurso está disponível em 
regiões com baixa densidade populacional 
(região norte), sendo frequentes os problemas 
de abastecimento nas regiões mais populosas 
(grandes capitais da região sudeste).
A água própria para o consumo huma-
no se chama água potável e, para ser conside-
rada como tal, ela deve obedecer a certos pa-
drões de potabilidade necessitando muitas 
vezes de tratamento para se adequar ao con-
sumo. Os métodos vão desde a simples fer-
vura até operações mais complexas.
A água potável e de boa qualidade é 
fundamental para a saúde dos seres huma-
nos (o corpo humano é constituído por 70 
a 75% de água e, na ausência dela, alguns 
órgãos vitais deixam de funcionar), entre-
tanto, a maioria da população mundial não 
tem acesso a esse bem precioso.
Apesar da importância da água para 
os seres humanos, ela também é considera-
da um dos meios mais comuns de transmis-
são de doenças. Se a água que utilizamos, 
seja para aliviar a sede ou para regar os ali-
mentos, não apresentar a qualidade neces-
sária, estes serão igualmente infectados e, 
consequentemente, o corpo que os ingere 
será alvo de inúmeras doenças. O Quadro 
1.1 apresenta algumas doenças infecciosas 
de veiculação hídrica.
Muitas das doenças transmitidas por 
veiculação hídrica podem ser prevenidas 
por um tratamento adequado da água antes 
de seu uso. As estações de tratamento de 
água se utilizam de vários procedimentos 
como a decantação, a filtração, além da clo-
ração para eliminar os microrganismos 
causadores de doenças.
DEFINIÇÃO, FONTES 
E TIPOS DE POLUIÇÃO
A Lei de Política Nacional do Meio Ambiente 
(Lei No 6.938, de 31 de agosto de 1981) defi-
ne como poluição:
(...) a degradação da qualidade ambiental 
resultante de atividades que direta ou indi-
retamente:
a) Prejudiquem a saúde, a segurança e o 
bem-estar da população.
QUADRO 1.1
Doenças de veiculação hídrica
DOENÇAS TRANSMISSÃO PREVENÇÃO
Cólera, febre tifoide Contaminação no Desinfecção adequada 
 sistema de distribuição 
Sarna, infecções Falta de água suficiente para Provisão de quantidades suficientes para 
oculares, diarreia um consumo adequado banhos e limpezas gerais
Esquistossomose Invertebrados aquáticos Distribuição de água potável, e 
 educação sanitária
Malária, febre Organismos patogênicos Aplicação de inseticidas, evitar acúmulo 
amarela, dengue de água em recipientes abertos, drenar 
 áreas inundadas e evitar saturação de 
 áreas agrícolas
 
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Meio ambiente e sustentabilidade 19
b) Criem condições adversas às atividades 
sociais e econômicas.
c) Afetem desfavoravelmente a biota.
d) Afetem as condições estéticas ou sanitá-
rias do Meio Ambiente.
e) Lancem matéria ou energia em desacor-
do com os padrões ambientais estabeleci-
dos (art.3o, III).
A poluição das águas é consequência 
principalmente de atividades humanas (an-
trópicas) como: lançamento de efluentes 
domésticos e industriais sem tratamento 
prévio. Condições geoquímicas específicas, 
como chuvas e atividade vulcânica, também 
podem elevar a concentração de alguns 
compostos em determinado ecossistema 
podendo causar problemas locais (poluição 
natural).
A poluição aquática pode ser classifi-
cada em:
n Poluição térmica: proveniente do des-
carte nos rios de grandes volumes de 
água aquecida utilizada em processos 
de refrigeração em refinarias, siderúrgi-
cas e usinas termoelétricas. Como con-
sequências têm-se: diminuição do tem-
po de vida de espécies aquáticas e altera-
ção nos ciclos reprodutivos, diminuição 
da solubilidade dos gases, inclusive a 
concentração de oxigênio dissolvido di-
ficultando a respiração de peixes e ani-
mais aquáticos. O aumento de tempera-
tura também pode potencializar a ação 
de poluentes presentes na água, pois au-
menta a velocidade das reações, bem 
como a solubilidade de compostos.
n Poluição sedimentar: se dá mediante o 
acúmulo de partículas em suspensão 
(partículas de solo e/ou produtos quí-
micos orgânicos ou inorgânicos insolú-
veis). Tais partículas bloqueiam a entra-
da de raios solares na lâmina d’água, in-
terferindo na fotossíntese de plantas 
aquáticas, podendo também carregar 
poluentes químicos e biológicos absor-
vidos em sua superfície.
 O assoreamento dos corpos d’água é 
uma das consequências mais graves da 
poluição sedimentar e deve ser evitado 
com medidas preventivas no controle da 
erosão.
n Poluição biológica: resulta da presença 
de microrganismos patogênicos causa-
dores de doenças que se encontram fre-
quentemente presentes nos excrementos 
humanos e animais, tais como:
a) Bactérias: provocam infecções intesti-
nais epidêmicas e endêmicas (febre 
tifoide, cólera, leptospirose);
b) Protozoários: amebíase e giardíase;
c) Vírus: provocam hepatites e infecções 
nos olhos;
d) Verminoses: esquistossomose.
 Por meio de águas residuárias, os mi-
crorganismos aportam em corpos aquá-
ticos receptores podendo contaminar 
outros indivíduos. Medidas de saúde 
pública como desinfecção da água desti-
nada ao consumo humano, coleta e tra-
tamento deefluentes (esgotos) têm sido 
adotadas visando minimizar os efeitos 
de tais doenças.
n Poluição radioativa: a existência de ra-
dioatividade natural na água não traz 
efeitos nocivos para a saúde por apre-
sentar níveis muito baixos. A poluição 
por resíduos radioativos lançados ao 
mar, afundamento de arsenais nuclea-
res, explosões atômicas submarinas ou 
fugas radioativas, po rém, têm consequ-
ências graves. Em geral, os tecidos mais 
prejudicados pela radiação são os que se 
reproduzem em velocidade rápida, 
como a medula óssea, os tecidos forma-
dores do sangue e os nódulos linfáticos. 
Compostos radioativos não apresentam 
cor, sabor e odor na água, sen do de difí-
cil detecção e, geralmente, o principal 
efeito da exposição prolongada a baixas 
doses de radiação é o câncer.
n Poluição química: causada pela presença 
de compostos químicos indesejáveis, tais 
como:
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a) Compostos biodegradáveis: produtos 
químicos que, após determinado tem-
po, são decompostos pela ação de bac-
térias. Alguns exemplos desses contami-
nantes são: matéria orgânica, sabões, 
proteínas, carboidratos e gorduras.
b) Compostos persistentes: milhões de 
toneladas de compostos químicos 
são produzidos e utilizados mundial-
mente na produção de plásticos, fi-
bras sintéticas, tintas, borracha, sol-
ventes, agroquímicos, agentes preser-
vantes em geral, entre outros. Em 
função de sua estrutura química, são 
muito estáveis (resistentes), caracte-
rística desejável que torna tais com-
postos de grande utilidade. Tal pro-
priedade, porém, tem se tornado um 
grave problema ambiental visto que 
esses compostos não se degradam fa-
cilmente. Os efeitos de tais compos-
tos sobre a biota aquática estão sendo 
estudados e muitos ainda são desco-
nhecidos, particularmente no caso 
de exposições prolongadas a concen-
trações muito baixas (toxicidade crô-
nica) podem ser mutagênicos, carci-
nogênicos ou teratogênicos (proble-
mas em recém-nascidos), podendo 
ainda causar disfunções nos rins e fí-
gado, esterilidade e problemas neu-
rológicos.
 Os poluentes alcançam águas superfi-
ciais e subterrâneas de diversas formas, 
que podem ser classificadas para efeitos 
de legislação como:
n Fontes pontuais: são fontes de fácil iden-
tificação e monitoramento. É possível 
identificar a composição dos resíduos, 
bem como prever seu impacto ambien-
tal e responsabilizar o agente produtor. 
Como exemplos, pode-se citar: a descar-
ga de efluentes de indústrias e de esta-
ções de tratamento água/efluentes.
n Fontes difusas: apresentam característi-
cas diferenciadas e se espalham por inú-
meros locais sendo difíceis de serem de-
terminadas em função das característi-
cas intermitentes de suas descargas e da 
abrangência sobre extensas áreas. As ati-
vidades agrícolas, deposições atmosféri-
cas, os resíduos de construção civil são 
exemplos de fontes difusas de poluição.
POLUENTES AQUÁTICOS
Efluente (esgoto) é o termo usado para as 
águas que, após a utilização humana, apre-
sentam as suas características naturais alte-
radas. São constituídos por excretas huma-
nos (fezes e urina) e água de origem domés-
tica, comercial e industrial.
Um dos principais problemas enfren-
tados pelo Brasil, no que diz respeito à pre-
servação de seus recursos hídricos, é a po-
luição por efluentes domésticos, apesar de 
ser bastante difundida a crença de que os 
efluentes industriais sejam os grandes res-
ponsáveis pela degradação de tais recursos 
(Rocha et al., 2009).
O Brasil apresenta um quadro bastan-
te crítico com relação à coleta e tratamento 
de efluentes. A população brasileira estima-
da pelo IBGE em 2007 é de 183.987.291 de 
habitantes, distribuídos em 5.564 municí-
pios. As Figuras 1.1 e 1.2 mostram a situa-
ção do Brasil com relação ao tratamento e 
coleta de efluentes.
Com relação ao tratamento de efluen-
tes, dos 184 milhões de brasileiros apenas 
59,8 milhões (32,5%) têm seus efluentes tra-
tados, enquanto a maioria, 124,2 milhões 
(67,5%) não é beneficiada com o sistema de 
tratamento como mostra a Figura 1.2.
Na Figura 1.3 tem-se um panorama 
nacional mostrando o índice de atendimen-
to de efluentes em 2007, tal parâmetro indica 
apenas o percentual de efluente coletado, 
não incluindo o tratamento do mesmo.
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Meio ambiente e sustentabilidade 21
No Brasil, os sistemas locais de trata-
mento de efluentes ainda são caracterizados 
principalmente pelo uso de fossas e sumi-
douros. Tais procedimentos são utilizados 
nas zonas rurais, onde a densidade popula-
cional é baixa, e na zona urbana, principal-
mente nas periferias, onde o nível socioeco-
nômico da população é baixo, não existindo 
rede pública para coleta e tratamento de 
efluentes.
De maneira geral, os poluentes aquáti-
cos podem ser divididos em categorias. No 
caso de efluentes domésticos os principais 
poluentes são: matéria orgânica e organis-
Figura 1.1
Coleta de efluentes no Brasil.
Fontes: IBGE e Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento, 2007.
Sem coleta de esgotos efluentes
77,3 milhões
42%
106,7
milhões
58%Com coleta de esgotos
Figura 1.2
Tratamento de efluentes no Brasil.
Fontes: IBGE e Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento, 2007.
59,8
milhões
32,5%124,2
milhões
67,5%
Com tratamento dos efluentes gerados
Sem tratamento dos efluentes gerados
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22 Rosa, Fraceto e Moschini-Carlos (Orgs.)
mos patogênicos. Com relação aos efluentes 
industriais, a contaminação, além da maté-
ria orgânica, envolve espécies metálicas (es-
senciais e/ou potencialmente tóxicas) e 
compostos organossintéticos. O Quadro 1.2 
apresenta a classificação dos poluentes 
aquáticos discutidos neste capítulo e os 
possíveis efeitos que podem causar ao am-
biente.
Poluentes inorgânicos
Metais: 
essencialidade X toxicidade
Os metais apresentam propriedades físicas 
comuns como: maleabilidade, ductibilida-
de, conduzem eletricidade e calor, além de, 
via de regra, serem sólidos (com exceção do 
Figura 1.3
IN056 – Índice de atendimento total de esgotos no Brasil.
Fonte: Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento, 2007.
Índice de atendimento 
total de efluentes
< 10,0%
10,0 a 20%
10,0 a 20%
40,1 a 70%
> 70%
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Meio ambiente e sustentabilidade 23
mercúrio que é líquido). Algumas caracte-
rísticas químicas também são comuns aos 
metais, dentre elas podemos citar: presença 
de 1 a 4 elétrons no orbital mais externo, 
baixo potencial de ionização com formação 
de cátions por perda de elétrons, são bons 
agentes redutores, apresentam estados de 
oxidação positivos, reatividade frente a áci-
dos, formam óxidos básicos e halogenetos 
iônicos (Atkins, 2006).
Os metais se diferenciam dos poluen-
tes orgânicos por serem não degradáveis 
podendo se acumular nos diversos compar-
timentos ambientais influenciando em sua 
toxicidade. São amplamente utilizados na 
indústria, particularmente na laminação de 
metais, estando também presentes nas for-
mulações de pesticidas e até mesmo em me-
dicamentos podendo ser utilizados em pig-
mentos, esmaltes, tintas e corantes.
Devido ao vasto espectro de utilização, 
tais elementos podem chegar aos sistemas 
aquáticos mediante várias fontes sendo em 
sua maioria transportados de um lugar a 
outro por via aérea, como gases ou espécies 
adsorvidas sobre ou absorvidas no material 
particulado em suspensão. A persistência 
dos metais no ambiente garante os efeitos ao 
longo do tempo ou de longo prazo mesmo 
depois de interrompidas as emissões.
As fontes de metais para o ambiente 
podem ser de origem natural (geoquímica) 
ou antrópica. Muitosmetais presentes no 
ambiente são originários de rochas sendo 
extraídos por processos naturais (atividades 
geológicas) como: intemperismo e vulca-
nismo. Em relação às atividades antrópicas 
(oriundas de ações humanas), as principais 
fontes de poluição por metais são: minera-
ção, efluentes industriais, domésticos e agrí-
colas (Alloway e Ayres, 1997). Além dessas 
fontes, os metais podem se distribuir no 
ambiente devido a:
a) impurezas em fertilizantes: cádmio, cro-
mo, molibdênio, chumbo, urânio e va-
nádio (cádmio e urânio em fertilizantes 
fosfatados);
b) formulação de pesticidas: cobre, mercú-
rio, chumbo, manganês, zinco (cobre, 
zinco e manganês em fungicidas);
c) preservativos de madeira: cobre e crômio.
QUADRO 1.2
Classificação e efeitos ao ambiente por poluentes aquáticos.
CLASSES DE POLUENTES EFEITOS AO AMBIENTE
Poluentes inorgânicos
Espécies metálicas essenciais Alterações na biota aquática e toxicidade
Espécies metálicas potencialmente tóxicas Alterações na biota aquática e toxicidade
Amônia, cianeto, compostos de enxofre Alterações na biota aquática e toxicidade 
e dióxido de carbono
Fosfatos e nitratos Eutrofização
Poluentes orgânicos 
Tensoativos: sabões e detergentes Eutrofização, alterações na biota, alterações 
 estéticas
Petróleo e BTX Alterações na biota, alterações estéticas
Interferentes endócrinos Efeitos biológicos
Bifenilas policloradas Toxicidade e efeitos biológicos
Pesticidas Toxicidade e efeitos biológicos
Dioxinas Toxicidade e efeitos biológicos
 
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24 Rosa, Fraceto e Moschini-Carlos (Orgs.)
d) dejetos da produção intensiva de porcos e 
aves: cobre e zinco.
A toxicidade do metal está diretamen-
te relacionada à dose ou tempo de exposi-
ção, à forma físico-química do elemento e 
da via de administração, podendo esses me-
tais serem classificados de acordo com o 
grau de toxicidade em metais essenciais ou 
potencialmente tóxicos.
Metais essenciais são importantes para 
a vida vegetal e animal em baixas concen-
trações se tornando tóxicos quando encon-
trados em altos níveis: sódio, potássio, cál-
cio, cobre, ferro e zinco são exemplos de 
metais essenciais. Tais espécies químicas são 
utilizadas para manter funções fisiológicas 
vitais e sua deficiência impede um ciclo de 
vida normal, pois muitos estão presentes 
em proteínas que exercem funções biológi-
cas importantes como é o caso do ferro na 
hemoglobina, proteína responsável pelo 
transporte de oxigênio pelo corpo humano.
Alguns metais, no entanto, não apre-
sentam nenhuma função fisiológica conhe-
cida sendo denominados não essenciais, 
muitos deles como: chumbo, mercúrio e ar-
sênio são considerados potencialmente tó-
xicos, pois os organismos vivos tendem a 
ser tolerantes na presença de baixas concen-
trações, se tornando tóxicos e até letais em 
altas concentrações.
Um aspecto importante a ser consi-
derado quando nos referimos aos metais 
diz respeito à forma físico-química na qual 
se encontram em solução, sendo tal consi-
deração denominada especiação química. A 
compreensão da especiação de um ele-
mento metálico é fundamental, pois in-
fluencia diretamente as propriedades, a 
biodisponibilidade e a toxicidade dos mes-
mos tanto em águas naturais como em 
águas residuárias.
Os metais potencialmente tóxicos estão 
entre os mais perigosos poluentes aquáti-
cos, principalmente pelas altas concentra-
ções em que podem ser encontrados em 
águas superficiais e/ou subterrâneas, bem 
como pela sua capacidade de se acumular 
ao longo da cadeia trófica. Em geral, são 
metais de transição e alguns elementos re-
presentativos como chumbo e estanho, 
além de metaloides (elementos localizados 
entre metais e não metais) como, por exem-
plo, o arsênio e antimônio.
Os metais potencialmente tóxicos: 
mercúrio (Hg), chumbo (Pb), cádmio (Cd) 
e arsênio (As), nas suas formas de elemen-
tos livres condensados (exceto o vapor de 
mercúrio) não são particularmente tóxi-
cos, porém, em suas formas catiônicas e 
também quando ligados a cadeias curtas de 
átomos de carbono são considerados peri-
gosos.
Compostos orgânicos de mercúrio, 
por exemplo, possuem grande afinidade 
por componentes celulares de organismos 
vivos (baixa solubilidade em água e grande 
afinidade por gorduras) podendo ser bioa-
cumulados em tecidos biológicos (concen-
trados na biomassa de seres vivos).
Muitos metais potencialmente tóxicos 
apresentam forte afinidade por enxofre al-
terando a velocidade de reações metabóli-
cas importantes para o corpo humano ao 
formar ligações com grupos sulfidrila 
(-SH). Grupos carboxílicos e amino de pro-
teínas também são quimicamente atraídos 
por mercúrio (Hg), chumbo (Pb), cádmio 
(Cd) e arsênio (As).
Íons cádmio, cobre, chumbo e mercú-
rio são danosos para membranas celulares, 
dificultando o processo de transporte celu-
lar. Podem precipitar biocompostos de fos-
fato ou catalisar sua decomposição.
As concentrações da maioria dos me-
tais potencialmente tóxicos encontrados 
em água potável são normalmente peque-
nas não causando problemas diretos à 
saúde. Na sequência são descritos alguns 
metais potencialmente tóxicos de impor-
tância ambiental.
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Meio ambiente e sustentabilidade 25
Mercúrio
Conhecido desde a Grécia Antiga, o mercú-
rio é um metal líquido à temperatura am-
biente, pertencente ao grupo 12 da Tabela 
Periódica sendo classificado como metal de 
transição. Ocorre no ambiente associado a 
outros elementos, como o enxofre, com 
quem forma o minério cinabre. Pode ser 
encontrado em diversas formas (metálico, 
inorgânico e orgânico) e em três estados de 
oxidação: 0, +1 e +2 facilmente intercon-
vertíveis, não sendo considerado elemento 
químico essencial aos organismos vivos.
Processos naturais como ressuspensão 
de partículas do solo por ventos e enxurra-
das, emanações vulcânicas, queimadas e 
emanações do solo e águas superficiais 
podem contribuir como emissões naturais 
para o ambiente. O intemperismo pode dis-
ponibilizar o metal contido em rochas, 
porém, as atividades humanas são as que 
mais contribuem para o aumento dos níveis 
globais de mercúrio no ambiente. Indús-
trias termoelétricas movidas a carvão, pro-
cessamento de metais, incineração de resí-
duos (lixo), lâmpadas fluorescentes, bate-
rias e a mineração são alguns exemplos de 
atividades que podem gerar mercúrio para 
o ambiente.
A conversão entre as diversas formas 
químicas proporciona a base para o ciclo do 
mercúrio, bem como para a sua distribui-
ção biológica nos organismos, sendo que as 
substâncias húmicas (presentes nos solos e 
nos corpos d’água) influenciarão direta-
mente o transporte, a especiação, a solubili-
dade e a biodisponibilidade em determina-
do ambiente (Oliveira, L.C. et al., 2007; 
Rocha e Rosa, 2003).
Uma pequena porção de Hg0 (mercú-
rio metálico ou elementar) que atinge a at-
mosfera é convertido em espécies solúveis 
em água (provavelmente Hg+2), podendo 
ser reemitidas para a atmosfera como Hg0, 
mediante deposição em solo ou troca na in-
terface água/ar. A retenção de mercúrio ele-
mentar na atmosfera ocorre por longos pe-
ríodos, o que tem como consequência o 
transporte dessa espécie metálica por lon-
gas distâncias.
Nos sedimentos do fundo dos oceanos, 
o mercúrio é depositado na forma insolúvel 
(HgS), sendo que uma pequena parte pode 
sofrer redissolução. A conversão de espécies 
inorgânicas de mercúrio para as formas me-
tiladas (orgânicas) é o primeiro passo para a 
bioacumulação. Atualmente, considera-se 
que o processo ocorra tanto na coluna d’água 
quanto nos sedimentos, e o mecanismo de 
síntese ainda não está completamente eluci-
dado (Micaroni, 2000).
Uma vez formado, o metilmercúrio 
entra na cadeia alimentar devido à rápida 
difusãoe forte ligação com as proteínas da 
biota aquática podendo ser bioacumulado 
(acumulado na biomassa dos seres vivos) e 
biomagnificado (transferido de um ser para 
outro ao longo da cadeia alimentar). O me-
tilmercúrio também pode ser demetilado a 
Hg2+ e posteriormente reduzido a Hgo re-
tornando a atmosfera, porém, em menor 
extensão.
As primeiras evidências dos efeitos to-
xicológicos do MeHg foram observadas na 
cidade de Minamata, Japão em 1950, onde 
crianças foram contaminadas em conse-
quência da ingestão de alimentos contami-
nados, onde o MeHg resultante de processo 
industrial atingiu as águas da baía local 
contaminando os peixes consumidos pela 
população.
Nesse acidente, amostras de moluscos 
foram coletadas, e as concentrações de mer-
cúrio encontradas estavam entre 11 e 40 mg 
kg-1. A população afetada apresentou pro-
blemas neurológicos, e as crianças nascidas 
de mães contaminadas tiveram deficiências 
no desenvolvimento neural mesmo em 
casos em que havia ausência de sinais clíni-
cos nas mães. Concluiu-se, a partir disso, 
que o cérebro fetal é suscetível aos efeitos do 
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26 Rosa, Fraceto e Moschini-Carlos (Orgs.)
MeHg em níveis mais baixos que aqueles 
capazes de causar efeitos deletérios em re-
cém-nascidos e crianças. Esse composto or-
ganometálico atravessa facilmente a barrei-
ra placentária, concentrando-se no cérebro, 
o que inibe potencialmente o desenvolvi-
mento cerebral do feto, tal fato explica a 
grande preocupação com a exposição de 
mulheres em idade fértil e crianças.
No organismo, esse metal se difunde 
dos pulmões chegando à corrente sanguí-
nea, no cérebro causa danos ao sistema ner-
voso central (dificuldades na coordenação, 
visão e tato).
Quanto à carcinogenicidade do MeHg, 
não foi estabelecida nenhuma relação signi-
ficativa entre bioacumulação e câncer. Estu-
dos, porém, mostraram que a exposição ao 
mercúrio pode causar alterações no sistema 
imunológico (National Research Council, 
2000).
Dadas as características alarmantes 
tanto do ponto de vista ambiental quanto 
toxicológico, as emissões antrópicas em 
muitos países têm diminuído em virtude de 
um maior controle dos órgãos governa-
mentais, embora ainda se verifiquem altas 
concentrações desse elemento em muitas 
regiões específicas. Fontes locais como lu-
gares onde ocorre a extração de ouro con-
tribuem para concentrações elevadas desse 
metal. Devido à estabilidade e consequente 
persistência no ambiente, o mercúrio pode 
ser transportado para regiões distantes das 
áreas de mineração contribuindo para a re-
serva global em longo prazo.
Chumbo
Considerado um dos primeiros metais tra-
balhados pelo ser humano, o chumbo (Pb) 
encontra-se no estado sólido à temperatura 
ambiente, se funde com facilidade, é maleá-
vel e apresenta baixa condutividade. Devido 
a essas características físico-químicas, é am-
plamente utilizado na indústria em mate-
riais para telhado, isolamento acústico e 
chapas para cobrir juntas. Serve como pro-
teção contra raios-X, podendo ser encon-
trado em formulações para tintas, insetici-
das (arsenato de chumbo), munições de 
armas de fogo, pilhas, baterias e chumbadas 
para pescarias. Quando combinado com es-
tanho, forma liga metálica utilizada na pro-
dução de soldas e fusíveis.
O mineral de chumbo mais comum é 
a Galena (PbS) e em alguns locais tal mine-
ral se torna uma fonte de chumbo para o 
ambiente. Emissões vulcânicas e erosão 
também são consideradas fontes naturais 
deste metal.
Geralmente o chumbo não é conside-
rado um problema ambiental até que se dis-
solva originando sua forma iônica. Chum-
bo inorgânico é proveniente de resíduos in-
dustriais ocorrendo em meio aquoso no 
estado de oxidação +2.
Devido à intensa utilização, pode che-
gar ao ambiente aquático devido descarga 
de efluentes industriais de acumuladores 
(baterias), eletrodeposição e metalurgia, além 
do uso inadequado de tintas, tubulações e 
acessórios à base de chumbo. Pode ser en-
contrado na água devido também à corro-
são de encanamentos antigos. Isso ocorre 
com águas ligeiramente ácidas, sendo este 
um dos motivos para ajustar o pH em águas 
de uso doméstico nas estações de tratamen-
to de água.
Durante muitos anos incorporou-se à 
gasolina o composto Tetraetilchumbo (Fi-
gura 1.4) ou chumbo tetraetila (Pb (C2H5)4) 
com o objetivo de aumentar sua octanagem 
melhorando assim o rendimento do auto-
móvel. O chumbo proveniente da queima 
desses combustíveis pode ter sido a maior 
fonte desse metal potencialmente tóxico 
para a atmosfera, muito desse metal foi le-
vado aos ecossistemas aquáticos. Nos últi-
mos anos, porém, com o crescimento da 
preocupação ambiental e devido aos danos 
causados nos conversores catalíticos dos 
automóveis, tal composto foi suprimido da 
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Meio ambiente e sustentabilidade 27
composição da gasolina. O Japão e o Brasil 
(1989) foram os primeiros países a retira-
rem o chumbo de suas gasolinas automoti-
vas, no caso do Brasil houve a substituição 
de tal aditivo pelo álcool anidro.
Pouca ou nenhuma reação de metila-
ção é observada na natureza com o chum-
bo, ao contrário do que acontece com o 
mercúrio, não sendo encontrados compos-
tos orgânicos de chumbo no ambiente em 
concentrações significativas.
Apesar da intensa utilização, estudos 
com amostras biológicas têm mostrado 
haver uma diminuição crescente da con-
centração de chumbo em organismos vivos 
ao longo das últimas décadas. Isso pode se 
dar em parte como resultado da menor uti-
lização desse metal em tubulações, nas for-
mulações de gasolina e outros produtos in-
dustrializados.
O chumbo não apresenta função es-
sencial conhecida no corpo humano sendo 
extremamente danoso quando absorvido 
pelo organismo, seja pelo alimento ou água 
contaminada. O envenenamento agudo (ex-
posição a altas doses por curtos períodos de 
tempo) em seres humanos pode causar sé-
rias doenças podendo levar à morte. Sabe-
-se que este metal pode afetar a biossíntese 
de hemoglobina resultando em anemia, au-
mento da pressão sanguínea, causar danos 
aos rins, abortos e diminuição da fertilida-
de dos homens. Problemas no sistema ner-
voso central e retardo mental em crianças 
também são considerados efeitos das into-
xicações.
Em longo prazo, em intoxicações crô-
nicas (exposição a baixas doses por longos 
períodos) pode-se desenvolver uma doença 
denominada saturnismo (plumbismo) que 
consiste na ação sobre o sistema nervoso 
central e tem como consequências: tontura, 
cefaleia, dores abdominais, úlceras orais, 
constipação intestinal, anemia, hepatite, ir-
ritabilidade e perda de memória.
Crômio
O crômio é o vigésimo elemento mais 
abundante da crosta terrestre. Na Tabela Pe-
riódica é classificado como um elemento de 
transição podendo ser encontrado nas for-
mas Cr+3 e Cr+6. Como fontes naturais 
desse metal para o ambiente podemos citar 
o mineral cromita, o qual apresenta viabili-
dade econômica para obtenção do crômio.
A presença no ambiente também pode 
ocorrer como consequência de atividades 
industriais como em processos de galvano-
plastia, fabricação de produtos químicos 
utilizados como pigmentos em curtumes, 
siderurgia, indústrias de cimento, pilhas, li-
xões, aterros industriais/sanitários e incine-
Figura 1.4
Estrutura química do tetraetilchumbo.
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28 Rosa, Fraceto e Moschini-Carlos (Orgs.)
radores. Alguns fertilizantes também 
podem conter crômio em sua composição.
A toxicidade depende do estado de 
oxi dação em que é encontrado no ambien-
te, o crômio (III) ocorre naturalmente sen-
do considerado um nutriente essencial na 
metabolização de açúcares, gorduras e pro-
teínas. Porém, o crômio (VI) é altamente 
tóxicosendo considerado cancerígeno 
(ATSDR, 2008).
O crômio apresenta alto potencial de 
bioacumulação ao longo da cadeia alimen-
tar, e a exposição da população se dá via ali-
mentação, ingestão de água contaminada e 
pelo ar. Suas concentrações em água doce 
são muito baixas, normalmente inferiores a 
1 μg L-1, e os limites máximos permitidos 
são normalmente expressos em termos de 
crômio hexavalente (CETESB, 2010).
Cádmio
O cádmio se encontra no mesmo grupo da 
Tabela Periódica que o mercúrio e o zinco, 
sendo muito similar ao último, atuando em 
muitos processos geoquímicos. Assim como 
o zinco, é encontrado na água em estado de 
oxidação +2.
A maior parte do cádmio é produzido 
como subproduto da fusão do zinco e a 
combustão de carvão e resíduos também 
contribui para emissões desse elemento no 
ambiente. Pode ser utilizado como um dos 
eletrodos de baterias recarregáveis (níquel-
-cádmio) para calculadoras e outros apare-
lhos, sendo grande parte volatilizada para o 
ambiente quando tais baterias gastas são in-
cineradas como componentes dos resíduos 
sólidos (lixo). Assim vê-se a importância de 
separar baterias dos resíduos sólidos visan-
do sua reciclagem.
Na forma iônica, é usado em pigmen-
to para plásticos coloridos (CdS) e tintas 
amarelas, bem como em dispositivos foto-
voltáicos, monitores de TV e galvanoplastia. 
Tal metal pode ser liberado para o ambiente 
após incineração de plásticos e outros ma-
teriais que o contenham. Também ocorre 
emissão para a atmosfera quando o aço la-
minado com o cádmio é reciclado. A expo-
sição a esse metal se dá via oral (por inges-
tão de alimentos e águas contaminadas), 
bem como por inalação (os fumantes são 
constantemente expostos, pois o cigarro 
contém cádmio).
Efeitos de intoxicação por cádmio são 
perigosos e observa-se aumento de pressão 
sanguínea, distúrbios nas hemácias, irrita-
ções no estômago, enfisema pulmonar, 
além de danificar tecidos como fígado, tes-
tículos e o sistema imunológico. Devido à 
similaridade com zinco, pode ser substituí-
do em algumas enzimas alterando a estru-
tura química e prejudicando atividades ca-
talíticas importantes para o organismo.
Arsênio
O arsênio pertence ao grupo 15 da Tabela 
Periódica, sendo classificado como um me-
taloide. Compostos de arsênio foram vene-
nos muito comuns utilizados em assassina-
dos e suicídios até a Idade Média além de 
serem amplamente utilizados também co mo 
inseticidas (arseniato de chumbo) e herbi-
cidas (arsenito de sódio), pigmento em pi-
rotécnica (dissulfeto de arsênio) e descolo-
rante na fabricação de vidro (trióxido de ar-
sênio). Recentemente o trióxido de arsênio 
tem sido utilizado também no tratamento 
de pacientes com leucemia.
Embora sua utilização tenha diminuí-
do substancialmente, a contaminação por 
tal elemento ainda constitui um problema 
ambiental. As fontes para o ambiente se 
devem ao uso como pesticida e devido a li-
beração durante a mineração e fundição de 
ouro, chumbo, cobre e níquel, pois ocorre 
naturalmente nos minérios de onde são ex-
traídos além de ser emitido na produção de 
ferro e aço e na combustão de carvão no 
qual é encontrado como contaminante.
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Meio ambiente e sustentabilidade 29
Na água, as formas mais comuns de 
arsênio são o íon arseniato e seus ânions de 
hidrogênio protonado (AsO43-, HAsO42-, 
H2AsO4-) e o íon arseniato e suas formas 
protonadas (AsO33-, HAsO32-, H2AsO3- e 
H3AsO3). Nessas espécies químicas, o arsê-
nio se encontra com número de oxidação 
+5 e +3.
O arsênio (V) é predominante em 
águas superficiais ricas em oxigênio (condi-
ções aeróbias), enquanto arsênio (III) é 
mais provavelmente encontrado em lençóis 
subterrâneos pobres em oxigênio (condi-
ções anaeróbicas). Em valores de pH de 4 a 
10, encontra-se arsênio (V) nas formas 
HAsO42-, H2AsO4-. Arsênio (III) está pre-
sente principalmente como ácido neutro 
H3AsO3 (Brown, 2005).
Tecnologias existentes atualmente 
para remoção de arsênio em água potável 
são eficientes para retirada apenas de arsê-
nio (V), sendo necessária assim uma pré-
-oxidação da água para converter o arsênio 
III em V e posterior eliminação.
Um dos desafios na determinação to-
xicológica de arsênio em águas potáveis 
consiste nas diferentes formas químicas 
encontradas, bem como nas diferentes 
concentrações necessárias para as respos-
tas fisiológicas em diferentes indivíduos. 
Estudos, porém, indicam como efeitos to-
xicológicos: conjuntivite, hiperqueratose, 
hiperpigmentação, doenças cardiovascula-
res, distúrbios no sistema nervoso central e 
vascular periférico, alto risco de câncer de 
pele, pulmão e bexiga e gangrena nos 
mem bros.
Existem evidências de que a associa-
ção do fumo com intoxicações provocadas 
por tal metal produza efeito sinérgico (o 
efeito dos dois fatores juntos é maior do que 
a soma de seus efeitos individuais) causan-
do câncer de pulmão.
Seu efeito letal, quando consumido em 
altas doses (intoxicação aguda), se deve a 
danos gastrointestinais resultando em vô-
mito e diarreia.
O As (III) inorgânico é mais tóxico 
que o As (V), embora no corpo humano 
este último possa também ser reduzido ao 
primeiro. Acredita-se que a maior toxicida-
de do arsênio (III) se deve a sua capacidade 
de ficar retido no organismo por mais 
tempo devido à afinidade por grupos sulfi-
drila afetando diretamente enzimas essen-
ciais à respiração celular. A desintoxicação 
do arseniato fitotóxico por biometilação 
ocorre nos rins resultando no composto or-
gânico arsenobetaína, o qual apresenta 
menor afinidade com os tecidos sendo eli-
minado pela urina justificando assim a 
menor toxicidade de arsênio (V).
Assim como o mercúrio, o arsênio 
pode ser encontrado em formas orgânicas 
como ácidos solúveis em água que podem 
ser excretados, sendo, por isso, menos tóxi-
cos que suas formas inorgânicas.
Sua principal fonte na dieta humana 
provém de alimentos de origem marinha, 
onde encontramos arsênio em sua forma 
orgânica como arcenobetaína, praticamen-
te não tóxica, sendo excretada pela urina 
sem modificações estruturais com tempo 
de residência relativamente curto (entre 6 a 
24 horas). Organismos marinhos acumu-
lam quantidades substanciais de arsênio de 
modo mais eficiente que os terrestres. In-
formações sobre espécies de arsênio são im-
portantes tanto para avaliar implicações to-
xicológicas, quanto para elucidar o ciclo 
biogeoquímico desse metaloide em am-
biente marinho.
Fosfatos, nitratos e eutrofização
Entre os fenômenos poluidores da água, po-
de-se considerar a eutrofização como o mais 
complexo por se tratar de um processo de 
base química e biológica, difícil de ser previs-
to. Em regiões de clima tropical, a dificulda-
de ainda é maior, pois a dinâmica dos pro-
cessos é bastante acelerada em virtude das 
altas temperaturas.
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30 Rosa, Fraceto e Moschini-Carlos (Orgs.)
Na América Latina, existem diversos 
ambientes eutrofizados como o Lago de 
Chapala no México, o Lago de Ypacaraí 
(Paraguai) e o Lago de Amatitlán (Guate-
mala). No Brasil, diversos reservatórios ur-
banos têm apresentado eutrofização como 
a Represa de Guarapiranga – São Paulo e a 
Lagoa da Pampulha – Belo Horizonte.
O fenômeno é causado pelo excesso 
de nutrientes (íons fosfato e nitrato) origi-
nados na descarga de efluentes agrícolas, 
urbanos ou industriais e/ou lixiviação de 
nutrientes/fertilizantes do solo para os cor-
pos d’água, levando à proliferação excessiva 
de algas. Ao entrarem em decomposição, 
após a morte, tais algas levam ao aumento 
do número de microrganismos que dimi-
nuem drasticamente a quantidade de oxigê-
nio dissolvido na água, deteriorando sua 
qualidade. O rápido aumento na população 
de algas se deve ao acúmulo de nutrientes 
derivadosde nitratos, fosfatos e sulfatos, 
bem como de potássio, cálcio e magnésio.
A eutrofização torna a água esverdea-
da ou acastanhada, pobre em oxigênio pro-
vocando a morte de peixes e outros animais 
aquáticos e a liberação de gases com cheiro 
desagradável. Algumas espécies de algas 
produzem toxinas que poluem a água potá-
vel podendo ocasionar perda de biodiversi-
dade (alterações na composição das espé-
cies) e efeitos tóxicos.
As cianobactérias são exemplos de mi-
crorganismos presentes em ambientes eu-
trofizados que podem produzir gosto e 
odor desagradável desequilibrando os ecos-
sistemas aquáticos. Algumas cianobactérias 
são capazes de liberar toxinas, que não 
podem ser retiradas pelos sistemas de trata-
mento de água tradicionais (neurotoxinas 
ou hepatotoxinas). Originalmente, essas to-
xinas são uma defesa contra organismos 
que se alimentam de algas, mas com a pro-
liferação das cianobactérias nos mananciais 
de água potável das cidades, estas passam a 
ser uma grande preocupação para as com-
panhias de tratamento de água.
Ambientes eutrofizados também po-
dem estar relacionados a processos naturais 
sem intervenção antrópica, como em am-
bientes pantanosos.
É possível recuperar sistemas aquáti-
cos anteriormente eutrofizados recuperan-
do a qualidade da água como é o caso da 
Represa de Paranoá em Brasília.
Amônia
A amônia está presente naturalmente nos 
corpos d’água como produto de degrada-
ção de compostos orgânicos e inorgânicos, 
excreção da biota, reações de redução do 
nitrogênio gasoso da água por microrga-
nismos ou mediante trocas gasosas com a 
atmosfera. É um constituinte comum no 
efluente sanitário, resultado direto de des-
cargas de efluentes domésticos e indus-
triais.
Em solução aquosa pode ser encon-
trada como o íon amônio (NH4+) e o gás 
amônia (NH3). Tais espécies químicas se 
convertem uma na outra e a soma de suas 
concentrações constitui a amônia total ou 
nitrogênio amoniacal.
O equilíbrio entre as diferentes espé-
cies de amônia depende das característi-
cas físicas e químicas dos corpos d’água. 
O aumento de pH ou da temperatura des-
locarão o equilíbrio no sentido da forma-
ção do gás amônia (não ionizado). A 
equação abaixo mostra o equilíbrio quí-
mico dos compostos de amônia em solu-
ção aquosa. A força iônica também é im-
portante para a definição do equilíbrio 
entre as espécies de amônia em águas com 
salinidade elevada.
NH4+(aq) + H2O(i) NH3(aq) + H3O+(aq)
Quanto à toxicidade, esta dependerá 
das condições do meio, pois a forma não io-
nizada é considerada mais tóxica.
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Meio ambiente e sustentabilidade 31
Íons cianeto
A toxicidade do íon cianeto (CN-) é co-
nhecida há mais de dois séculos, porém, 
compostos que contêm esse ânion são tó-
xicos somente se liberarem gás cianídrico 
(HCN) em uma reação de acidificação de 
íons cianeto.
A ação tóxica se deve à capacidade de 
se ligar fortemente a íons metálicos da ma-
téria viva, como, por exemplo, ao ferro das 
proteínas (hemoglobina) que são necessá-
rias para que o oxigênio molecular seja uti-
lizado pelas células, que, nesse caso, pode 
causar a morte por asfixia.
Cianeto é importante na síntese de vá-
rios compostos orgânicos, principalmente 
de acetonitrila, produto importante na ma-
nufatura de tecidos sintéticos, utilizado 
também na mineração, refino e eletrodepo-
sição (galvanoplastia) de metais como ouro, 
cádmio e níquel.
Nos corpos d’água pode ser encon-
trado como ácido fraco HCN (ácido cianí-
drico), tendo como origem os efluentes in-
dustriais, que é uma espécie muito estável 
e não se decompõe no ambiente. Por essas 
características, é um poluente aquático 
importante, devendo ser destruído por via 
química.
Compostos de enxofre
O enxofre também está presente em molécu-
las orgânicas importantes para os organis-
mos vivos como, por exemplo, os aminoáci-
dos. Quando tais substâncias se decompõem 
anaerobicamente, são emitidos muitos gases 
que contém enxofre em sua estrutura origi-
nando odor desagradável.
Nos sistemas aquáticos, o sulfeto de hi-
drogênio dissolvido em água pode ser oxida-
do devido à ação de microrganismos até en-
xofre em sua forma elementar (S0 – estado de 
oxidação 0) ou se a oxidação for completa 
chega a produzir íons sulfato (SO42-).
Bactérias anaeróbicas utilizam o íon 
sulfato como agente oxidante para conver-
são de matéria orgânica. Nesse processo, os 
íons SO42- são reduzidos até enxofre ele-
mentar ou sulfeto de hidrogênio. Tais rea-
ções são importantes na água do mar, onde 
a concentração de íons sulfato é muito 
maior que em sistemas de água doce.
O sulfeto de hidrogênio (H2S) é muito 
tóxico, ataca metais diretamente corroendo 
tubulações de concreto porque pode ser 
oxidado biologicamente a ácido sulfúrico 
nas paredes das tubulações segundo a rea-
ção abaixo:
H2S(aq) + 2O2 (g) H2SO4(aq)
Compostos de enxofre podem ser lan-
çados nas águas juntamente com os efluentes 
de indústrias químicas, têxteis e de papel.
Dióxido de carbono
Dióxido de carbono é frequentemente en-
contrado na água em altas concentrações 
devido à decomposição de matéria orgâni-
ca. Excessivos níveis de tal composto podem 
tornar a água mais corrosiva danificando os 
sistemas de distribuição além de ser perigo-
so para a vida aquática.
Poluentes orgânicos
Tensoativos: Sabões e 
detergentes
Detergentes sintéticos apresentam boas 
propriedades para limpeza, não formando 
sais insolúveis na presença de “água dura” 
(água com alta concentração de íons cálcio 
e magnésio). Além disso, por serem produ-
zidos a partir de ácidos fortes, não precipi-
tam, na presença de água com propriedades 
ácidas, características indesejáveis do sabão.
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32 Rosa, Fraceto e Moschini-Carlos (Orgs.)
O principal componente de um deter-
gente são os tensoativos ou surfactantes, 
compostos orgânicos que apresentam com-
portamento anfifílico; isto é, possuem em 
sua estrutura molecular uma região hidro-
fóbica (aversão à água) e outra hidrofílica 
(forte afinidade por água) como mostra a 
Figura 1.5.
O primeiro tensoativo sintético aniô-
nico surgiu na década de 1940 (alquilbenze-
no sulfonato – ABS, Figura 1.6) e teve gran-
de aceitação por parte dos consumidores 
devido ao melhor desempenho comparado 
aos sabões. Problemas nas estações de trata-
mento de efluentes, porém, foram observa-
dos devido à presença de densas camadas de 
espumas dificultando processos de aeração 
nos tanques de tratamento de efluentes 
transportanto inúmeros poluentes e bacté-
rias a longas distâncias.
A presença de carbonos quaternários 
na cadeia hidrofóbica do ABS impede a de-
gradação microbiológica deste composto, o 
que levou a substituição por tensoativos 
biodegradáveis que apresentam em sua es-
trutura cadeias alquílicas lineares como o 
alquilbenzeno sulfonato linear (LAS) (Fi-
gura 1.7).
A partir de 1965, a utilização de com-
postos não degradáveis nas formulações de 
detergentes foi proibido em todos os países 
industrializados. Países da América Latina, 
porém, ainda utilizam compostos não bio-
degradáveis na formulação de produtos 
para limpeza devido ao baixo custo (Pente-
ado, 2005).
É importante salientar que a biode-
gradabilidade é uma característica desejável 
para tensoativos (sabões e detergentes), 
porém, ser biodegradável não indica que tal 
produto não cause danos ao ambiente, mas, 
sim, que o mesmo é decomposto por mi-
crorganismos.
A biodegradação ocorre devido à ação 
de microrganismos e outras formas de re-
moção também são possíveis como precipi-
tação e adsorção. Vários fatores influenciam 
a biodegradação, entre eles podemos citar: 
concentração de oxigênio dissolvido, com-
plexação com tensoativos catiônicos prove-
nientes de outrosprodutos de limpeza (ama-
ciantes de roupas, por exemplo), presença de 
nutrientes orgânicos e variação de pH.
O potencial dos detergentes como 
contaminantes aquáticos ocorre devido ao 
intenso uso pela sociedade. Em 2000, foram 
utilizados mundialmente cerca de 2,5 mi-
lhões de toneladas, e a perspectiva de pro-
dução para 2010 está em torno de 3,4 mi-
lhões de toneladas (Sans et al., 2003).
Vários problemas ambientais têm 
sido apontados devido ao acúmulo de ten-
soativos nos recursos hídricos, tais como:
a) eutrofização devido à presença de fosfa-
tos em várias formulações de detergen-
tes;
b) diminuição do oxigênio dissolvido e da 
permeabilidade de luz fundamental para 
a vida aquática devido à diminuição da 
tensão superficial na interface água/ar;
c) aumento da concentração de xenobióti-
cos como PCBs e pesticidas organoclora-
dos presentes nos sedimentos por solubi-
lização micelar, inibindo a degradação;
d) bioacumulação: capacidade dos seres 
vivos concentrarem determinadas espé-
cies químicas em sua biomassa;
Figura 1.5
Estrutura química de um tensoativo.
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Meio ambiente e sustentabilidade 33
e) interferência em processos biológicos: 
inibe o processo de nitrificação (conver-
são oxidativa de amônia em nitrato) 
promovido por determinadas bactérias 
autótrofas (nitrossomas) devido à mor-
tandade desses organismos;
f) intoxicação na população;
g) aumento dos custos para tratamento de 
efluentes.
Os tensoativos apresentam elevada 
taxa de toxicidade. Dentre os 39 compo-
nentes utilizados na formulação de deter-
gentes, verificou-se que vários tensoativos 
são responsáveis por 10,4 a 98,8% da toxici-
dade medida em testes biológicos em que o 
aumento da cadeia alquílica demonstrou 
aumento na toxicidade (Penteado, 2005).
Em águas continentais, o tempo de 
meia vida para remoção natural de tensoa-
tivos é de 3 horas, produzindo outros com-
postos após esse período. Em estações de 
tratamento, níveis altos de biodegradação 
(97 a 99%) têm sido encontrados quando se 
utiliza processos aeróbios.
O petróleo e os BTX 
(BenzenoToluenoXileno)
O petróleo presente no subsolo se encontra 
sob pressão e pode ser extraído mediante 
perfurações feitas nas rochas. Após a retira-
da, segue então para refinarias, onde é feita 
a separação dos diversos compostos origi-
nando combustível e outras substâncias.
A contaminação por petróleo é uma 
das formas mais visíveis de poluição aquáti-
ca e ocorre devido a derramamentos aci-
dentais de navios petroleiros. Durante tais 
Figura 1.6
Estrutura química de um alquilbenzeno sulfonato – ABS.
Figura 1.7
Estrutura de um alquilbenzeno sulfonato linear – LAS.
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34 Rosa, Fraceto e Moschini-Carlos (Orgs.)
acidentes, os petroleiros derramam, quase 
sempre, enormes quantidades de petróleo 
que, flutuando e se alastrando progressiva-
mente, formam extensas manchas negras. 
São as chamadas marés negras. As correntes 
marinhas facilitam a formação de marés 
negras, que chegam às praias e outras zonas 
costeiras. Com efeitos altamente destruti-
vos, elas provocam enormes agressões na 
fauna e flora marinhas, na maior parte das 
vezes irreversíveis.
Além dos acidentes com navios petro-
leiros, pode-se ter contaminação dos siste-
mas aquáticos em plataformas marítimas 
de exploração de petróleo, limpezas de tan-
ques no mar, além de trocas de óleos em 
motores sem infraestrutura adequada onde 
não há coleta do produto descartado. Vaza-
mentos de óleos combustíveis também 
acontecem nas ruas e estradas chegando aos 
mananciais pela ação das chuvas.
No ambiente aquático, poucos são os 
animais que sobrevivem ao impacto am-
biental causado. Os hidrocarbonetos de 
maior massa molecular formam gotas pe-
gajosas que aderem nas penas de pássaros, 
nos mamíferos marinhos e nas rochas.
Os raios solares não ultrapassam a ca-
mada de petróleo formada na superfície da 
água. Assim, seres autótrofos fotossinteti-
zantes, como as algas, não podem fazer fo-
tossíntese, processo metabólico do qual de-
pende toda a biota marinha resultando em 
eutrofização.
Hidrocarbonetos ingeridos por orga-
nismos marinhos atravessam a parede in-
testinal incorporando-se às moléculas pro-
teicas e aos tecidos lipídicos podendo assim 
ser bioacumulados. Além dos danos am-
bientais, têm-se também prejuízos financei-
ros devido à poluição de praias e impossibi-
lidade da pesca.
O petróleo contém também alguns hi-
drocarbonetos aromáticos, dentre eles en-
contram-se Benzeno, Tolueno e um grupo 
de três isômeros denominados Xilenos. No 
Figura 1.8
Estrutura dos compostos conhecidos por BTX.
Benzeno Tolueno
o-Xileno m-Xileno p-Xileno
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Meio ambiente e sustentabilidade 35
conjunto, o componente da gasolina Benze-
no + Tolueno + Xileno é chamado de BTX. 
A Figura 1.8 mostra as estrutura desses hi-
drocarbonetos aromáticos.
A contaminação de águas subterrâne-
as por compostos orgânicos desse tipo tam-
bém representa sérios problemas à saúde 
publica, devido a vazamentos de tanques de 
estocagem nos postos de gasolina.
Compostos aromáticos são geralmen-
te mais tóxicos que os compostos alifáticos 
com o mesmo número de carbonos e apre-
sentam maior mobilidade em água devido à 
sua solubilidade ser da ordem de 3 a 5 vezes 
maior. Hidrocarbonetos aromáticos têm 
também maior mobilidade nos sistemas so-
lo-água, característica que é representada 
pelo menor coeficiente de partição octanol-
-água (Kow) onde um menor coeficiente im-
plica lenta absorção no solo e consequente-
mente transporte preferencial via água (Ti-
burtius et al., 2004).
O Quadro 1.3 mostra alguns parâme-
tros físico-químicos importantes na deter-
minação da mobilidade no ambiente para 
compostos alifáticos e aromáticos.
Além de migrarem mais rapidamente 
através das águas, atingindo mananciais 
de abastecimento, os compostos aromáti-
cos apre sentam toxicidade crônica elevada 
quan do comparados aos compostos alifáti-
cos, influenciando nos sistemas endócrinos 
e enzimáticos. O caráter tóxico do benzeno 
está diretamente ligado ao seu potencial 
carcinogênico (leucemias) e mutagênico. As 
doses tóxicas para benzeno estão entre 10 a 
90 mg L-1 e para naftaleno de 4 a 5 mg L-1.
Em função dos fatores mencionados, a 
legislação tem se tornado restritiva; a Porta-
ria no 1.469/2000 do Ministério da Saúde de-
termina que os limites máximos para Benze-
no, Tolueno e Xileno são: 5, 170 e 300 μg L-1, 
respectivamente, para que a água seja consi-
derada potável.
Interferentes endócrinos
Os processos fisiológicos do corpo humano 
são controlados pelos sistemas nervoso e 
endócrino. O sistema nervoso atua nos pro-
cessos fisiológicos por meio de impulsos 
nervosos que são conduzidos via neurô-
nios, enquanto o sistema endócrino se utili-
za de mensageiros químicos denominados 
hormônios para mediar tais processos.
Hormônios são substâncias químicas 
produzidas pelas glândulas endócrinas que, 
lançadas na corrente sanguínea, coordenam 
o funcionamento do organismo como um 
todo. A atividade de órgãos completos, ní-
veis de sais, açúcares e líquidos no sangue, 
QUADRO 1.3
Parâmetros físico-químicos que representam a mobilidade 
de compostos orgânicos em sistemas aquáticos
 COMPOSTOS LOG KOW SOLUBILIDADE EM ÁGUA mg L-1
 Benzeno 2,1 1760
 Decano 6,7 0,021
 Dodecano 7,2 0,005
 Nonano 4,7 0,122
 Tolueno 2,7 532
 Xileno 2,9-3,3 163-185
Fonte: Baseado em Tiburtius et al., 2004
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36 Rosa, Fraceto e Moschini-Carlos (Orgs.)
uso e armazenamento de energia, cresci-
mento e desenvolvimento, reprodução e as 
caraterísticas sexuais são exemplos de algu-
mas funções controladas por hormônios(Ghiselli e Jardim, 2007).
Os interferentes endócrinos são subs-
tâncias de diferentes origens, estruturas e 
usos que interferem no funcionamento na-
tural do sistema endócrino de espécies ani-
mais. Acredita-se que os alteradores endó-
crinos possam interferir nesse complexo 
sistema pelo menos de três formas distintas:
a) Minimizando a ação dos hormônios pro-
duzidos naturalmente.
b) Bloqueando receptores hormonais nas 
células e impossibilitando a ação dos 
mes mos.
c) Interferindo na síntese, transporte, me-
tabolismo e secreção de hormônios com 
alteração das concentrações normais 
dos mesmos.
Mundialmente, tais substâncias são 
denominadas endocrine disruptors (EDs) ou 
endocrine disrupting compounds or chemi-
cals (EDCs) sendo conhecidas no Brasil 
como desreguladores ou interferentes en-
dócrinos.
Vários estudos têm relacionado a pre-
sença de alteradores endócrinos no orga-
nismo humano com doenças como: câncer 
nos testículos, mama e próstata, queda na 
taxa de espermatozoides, deformidades nos 
órgãos reprodutivos, disfunção na tireoide e 
alterações relacionadas ao sistema neuroló-
gico. Inúmeras moléculas orgânicas sintéti-
cas podem atuar como alteradores endócri-
nos podendo ser classificadas em:
n	Hormônios naturais: estrogênio, proges-
terona e testosterona presentes natural-
mente no ser humano e animais.
n	Fitoestrogênios: substâncias contidas em 
plantas como a soja.
n	Substâncias sintéticas (hormônios sintéti-
cos): utilizados como contraceptivos 
orais e/ou aditivos na alimentação ani-
mal.
n	Xenoestrogênios: substâncias produzidas 
na indústria e/ou utilizadas na agricul-
tura tais como pesticidas, aditivos plásti-
cos, bifenilas policloradas, hidrocarbo-
netos policíclicos aromáticos, compos-
tos de organoestanho, alquilfenóis e 
subprodutos de processos industriais 
como as dioxinas e os furanos.
O destino e comportamento dos alte-
radores endócrinos tanto nos organismos 
vivos quanto no ambiente estão diretamente 
relacionados às propriedades físico-quími-
cas de cada composto. Entretanto, dada a 
grande variedade das substâncias, é possível 
afirmar que estas podem ser encontradas em 
todos os compartimentos ambientais: no ar, 
a partir de poluição atmosférica, nos corpos 
d’água devido à alta solubilidade de alguns 
compostos, nos sedimentos e no solo por 
causa do alto coeficiente de adsorção, em 
frutas e vegetais, bem como ao longo da ca-
deia alimentar dada a capacidade de bioacu-
mulação e biomagnificação (Sodré et al., 
2007).
As Estações de Tratamento de Efluen-
tes (ETEs) são uma possível fonte de inter-
ferentes endócrinos para o ambiente, des-
carregando-os diretamente nos corpos 
d’água superficiais, pois os processos de tra-
tamento convencionais não foram desen-
volvidos para remover tais compostos e sim 
para estabilização dos efluentes, clarifica-
ção, desinfecção e remoção de nutrientes 
(Silva, 2009).
No Brasil, porém, boa parte dos pro-
cessos de tratamento de efluentes se dá por 
meio de lodos ativados, que, quando bem 
operados, podem apresentar significativa 
capacidade de remoção para alguns interfe-
rentes endócrinos (Teske e Arnold, 2008).
Nos próximos tópicos, serão discutidas 
as características particulares de algumas 
classes de compostos classificados atual men-
te como alteradores endócrinos.
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Meio ambiente e sustentabilidade 37
Pesticidas
Devido ao grande crescimento populacio-
nal e à consequente necessidade do aumen-
to na produção agrícola, houve a necessida-
de da utilização de pesticidas para melhorar 
a produção agrícola, diminuir a mão de 
obra necessária e consequentemente o 
preço dos alimentos.
Pesticidas, agrotóxicos, agroquímicos 
ou defensivos agrícolas são substâncias desti-
nadas a prevenir a ação ou destruir insetos, 
ácaros, fungos, roedores, nematoides, ervas 
daninhas, bactérias e outras formas de vida 
animal e vegetal prejudiciais à lavoura, à pe-
cuária e a seus produtos. Nessa definição, in-
cluem-se desfolhantes, dessecantes e as subs-
tâncias reguladoras de crescimento vegetal; 
excluem-se as vacinas, os medicamentos, an-
tibióticos de uso veterinário e agentes de 
controle biológico (Santos et al., 2001).
São compostos de utilização principal-
mente agrícola, podendo ser também usados 
em ambientes domésticos, industriais e ur-
banos. Pesticidas podem ser classificados 
quanto ao raio de ação como inseticidas (ex-
termina insetos), herbicidas (plantas dani-
nhas), molusquicidas (moluscos) e rodenti-
cidas (roedores) entre outros. Quanto à es-
trutura química, os pesticidas podem ser: 
organoclorados (presença de átomos de 
cloro na molécula), organofosforados (áto-
mos de fósforo nas moléculas), glicinas, tria-
zinas, carbamatos, fenoxiácidos, piretroides, 
etc. Na Figura 1.9 são apresentados alguns 
pesticidas comumente utilizados.
Figura 1.9
Estruturas químicas de pesticidas.
atrazina
metribuzin
ácido 4-cloro
2-metilfenoxiacético
ácido 2,4-
diclorofenoxiacético
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38 Rosa, Fraceto e Moschini-Carlos (Orgs.)
Ainda que empregados de modo cor-
reto, tais compostos podem causar proble-
mas de ordem ecológica e de saúde pública 
como: desequilíbrio nos balanços ecológi-
cos favorecendo o aparecimento de novas 
pragas, ou o retorno de outras que estavam 
sob controle.
Entre as diversas classes de pesticidas 
os organoclorados (exemplo: pentaclorofe-
nol) merecem especial atenção devido à to-
xicidade e persistência no ambiente. De 
forma geral, todos os pesticidas organoclo-
rados apresentam estabilidade química, são 
insolúveis em água, relativamente inertes 
frente a ácidos e bases e sob a luz solar so-
frem reações químicas formando compos-
tos com estabilidade maior ou similar que 
os compostos de origem.
Muitos pesticidas são altamente tóxi-
cos ao ser humano e a outros animais, seja 
por exposição direta, seja por acumulação 
no organismo via ingestão de alimentos ou 
águas contaminadas. Tais compostos podem 
contaminar os seres humanos de quatro for-
mas distintas: exposição oral, inalação, ocu-
lar e dérmica. Dependendo do grau de toxi-
cidade, podem produzir três tipos de efeitos: 
agudos, crônicos e alérgicos.
Os efeitos agudos são doenças ou 
danos que aparecem imediatamente após a 
exposição (em geral em menos de 24 horas), 
são facilmente diagnosticados e tratados, 
considerados reversíveis desde que o trata-
mento seja administrado imediatamente.
Efeitos crônicos são aqueles que sur-
gem após longos períodos de exposição a 
baixas concentrações do composto tóxico, 
resultando em doenças graves, tais como 
tumores (efeitos oncogênicos), câncer (efei-
tos carcinogênicos), alterações nos genes e 
cromossomos (efeitos mutagênicos). Já os 
efeitos alérgicos se caracterizam por reações 
que determinadas pessoas apresentam 
quando expostas a determinado produto. 
Entre os efeitos alérgicos causados por pes-
ticidas têm-se irritação na pele, irritação 
dos olhos, ouvidos, asma e bronquites.
Em água potável podem aumentar os 
riscos de ocorrência de câncer, danos ao sis-
tema nervoso, cardíaco, endócrino e repro-
dutivo (Risseto et al., 2004).
Compostos organoclorados têm se 
propagado via transporte aéreo de longo al-
cance e se depositado nos corpos d’água por 
ação das chuvas.
As principais fontes de emissão de pes-
ticidas encontrados em águas naturais são:
n	escoamento de águas de áreas cultivadas;
n	entrada direta por pulverização, durante 
a aplicação;
n	efluentes industriais e domésticos;
n	lixiviação provocada por águas pluviais.
Bifenilas policloradas
Bifenilas policloradas (PCBs) são compos-
tos produzidos a partir da cloração direta 
da molécula bifenila, usando cloreto férrico 
e/ou iodetos como catalisadores (Penteado 
e Vaz, 2001).A molécula é composta de dois anéis 
de seis átomos de carbono, podendo apre-
sentar múltiplos átomos de cloro ligados re-
sultando em 209 congêneres como mostra a 
Figura 1.10.
Esses compostos foram disponibiliza-
dos com vários nomes comerciais tais como 
Aroclor (EUA), Chlophen (Alemanha), Ka-
nechlor (Japão), Ascarel (Brasil) (Antonello 
et al., 2007). Cada formulação é uma mistu-
ra de muitos congêneres, podendo conter 
impurezas muitas vezes mais tóxicas como 
dibenzofuranas cloradas, naftalenos clora-
dos e dibenzo p-dioxinas cloradas.
Cada produto apresenta um sistema 
de numeração de 4 dígitos, sendo que os 
dois primeiros representam o esqueleto 
carbônico composto de 12 átomos e os dois 
últimos significam o conteúdo de cloro em 
porcentagem de peso: Aroclor 1242 possui 
42% de cloro na massa total. De acordo 
com a quantidade de cloro, as propriedades 
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Meio ambiente e sustentabilidade 39
físico-químicas do composto podem variar, 
podendo ser utilizados para diferentes pro-
pósitos (Santos, 2000).
Dentre as mais importantes proprie-
dades desses compostos, podemos citar que 
são líquidos de baixa pressão de vapor, 
baixa solubilidade em água e apresentam 
excelentes propriedades dielétricas, são es-
táveis à oxidação, resistentes à chama e rela-
tivamente inertes. Devido a essas proprie-
dades, foram intensamente utilizados na fa-
bricação de transformadores e capacitores 
elétricos como fluidos isolantes, em tintas e 
vernizes como plastificantes, em borrachas 
e resinas de poliéster como retardantes de 
chama e como óleo lubrificante em máqui-
nas agrícolas, além de terem efeito sinérgico 
no período de vida ativa dos inseticidas or-
ganoclorados.
Quanto à toxicidade, o sintoma mais 
comum devido à exposição ocupacional é a 
cloracne (infecções cutâneas) e danos hepá-
ticos. Significativo aumento no número de 
proteínas oncogênicas e aberrações cro-
mossômicas em linfócitos humanos têm 
sido observados em trabalhadores expostos 
a PCBs. Estudos feitos nos Estados Unidos 
mostraram que pessoas expostas à ação de 
bifenilas apresentam redução no QI de toda 
uma geração, pois esses compostos redu-
zem a memória, diminuindo o desenvolvi-
mento mental, além de causar depressão.
A partir de 1972, vários países proibi-
ram ou restringiram o uso e a fabricação. 
No Brasil, a regulamentação só ocorreu em 
1981, e, em 1983, a Secretaria do Meio Am-
biente disciplinou as condições de manu-
seio, transporte e armazenamento. Assim, 
houve a necessidade de substituição das bi-
fenilas presentes nos transformadores por 
outros produtos menos tóxicos e danosos. 
Entretanto, após a retirada mediante drena-
gem, é necessário fazer a lavagem com sol-
vente orgânico, o que produz um resíduo 
tóxico que se mistura com o novo produto 
isolante utilizado. Apesar de sua proibição, 
muitos transformadores utilizados ainda 
nos dias de hoje contêm bifenilas em seu in-
terior.
Dioxinas
Dioxinas são subprodutos indesejáveis às ati-
vidades humanas, não sendo, portanto pro-
duzidos para utilização (com exceção dos 
padrões utilizados no monitoramento am-
biental). Podem ser originadas como sub-
produtos de uma grande variedade de pro-
cessos, entre os quais estão o branqueamento 
de polpa celulósica, incineração de resíduos, 
reciclagem de metais e a produção de solven-
tes (tricloroeteno e percloroeteno).
Chamas que ocorrem em incêndios 
florestais e em incineradores também emi-
tem para o ambiente vários congêneres da 
família das dioxinas, tais compostos são 
produzidos como subprodutos minoritá-
rios a partir de cloro e matéria orgânica 
presentes no material combustível. A preo-
Figura 1.10
Estrutura molecular dos PCBs. Fórmula molecular C12HXCly onde x =1-9 e y =10-x.
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40 Rosa, Fraceto e Moschini-Carlos (Orgs.)
cupação com tais compostos iniciou-se em 
1983 com o acidente ocorrido em Time 
Beach, onde o solo foi contaminado pela 
disposição de sobras de produção de herbi-
cidas contaminadas com 2,3,7,8-TCDD (te-
traclorodibenzo-p-dioxina) (Jones, 1993). 
A cloração na molécula pode ocorrer em di-
versas posições resultando na formação de 
75 congêneres. A Figura 1.11 apresenta a es-
trutura química das dioxinas.
As propriedades físico-químicas e 
consequentemente o comportamento no 
ambiente e a toxicidade dependerão do nú-
mero de átomos de cloro na estrutura, 
sendo mais comuns os congêneres com nú-
mero relativamente alto de substituintes 
cloro. A Agência de Proteção Ambiental dos 
Estados Unidos (USEPA) classificou a dio-
xina 2,3,7,8 –TCDD como carcinogênica, 
sendo considerado o mais potente carcino-
gênico até hoje avaliado por essa agência 
(Dempsey e Oppelt, 1993).
A TCDD apresenta baixa pressão de 
vapor (1,7 X 10-6 mmHg à 25 ºC), alto ponto 
de fusão 305 ºC e baixa solubilidade em 
água (0,2 μg L-1). Sua estabilidade térmica 
(acima de 700 ºC) provém do alto grau de 
estabilidade química, que tem como princi-
pal consequência alta persistência no am-
biente (Manahan, 2001).
Uma vez produzidas, as dioxinas são 
transportadas de um local a outro pela at-
mosfera, sendo depositadas por ação das 
chuvas podendo entrar na cadeia alimentar, 
tornando-se bioacumuladas em animais e 
plantas. A exposição dos seres humanos a 
esses compostos se dá principalmente via 
alimentação. Quanto à toxicidade, tais com-
postos têm sido considerados extremamen-
te tóxicos para alguns animais (toxicidade 
aguda) porém, para humanos o grau e tipo 
de toxicidade ainda é desconhecido.
A exposição ocupacional acidental a 
2,3,7,8-TCDD ou outras dioxinas tem sido 
associada ao aparecimento de cloracne (in-
fecções cutâneas) e alterações de enzimas 
hepáticas. Seis anos após um acidente ocor-
rido na Itália (Givadan-La Roche – Icmesa), 
em 1986, ainda se observou o nascimento 
de crianças com má formação. Atualmente, 
as dioxinas são consideradas alteradores en-
dócrinos (Ghiselli e Jardim, 2007).
TRANSFORMAÇÃO, 
TRANSPORTE E ACÚMULO 
DE POLUENTES AQUÁTICOS
A avaliação da concentração de um com-
posto e a forma em que se encontra no am-
biente são parâmetros importantes que 
muitas vezes determinam se este será essen-
cial ou tóxico àquele ecossistema.
Uma das características que diferenciam 
os metais (essenciais e potencialmente tóxi-
cos) dos poluentes orgânicos é a não degrada-
Figura 1.11
Estrutura molecular das dioxinas.
Rosa.indd 40 14/6/2012 15:17:23
Meio ambiente e sustentabilidade 41
ção. Metais não são degradados, passando 
apenas de um compartimento ambiental à 
outro mediante mudanças físicas (mudanças 
de estado físico ou no número de oxidação).
Compostos orgânicos (pesticidas, bife-
nilas, dioxinas entre outros) podem sofrer de-
gradação fotoquímica (mediante ação da luz 
solar) e/ou microbiana (ação de microrganis-
mos) resultando muitas vezes em compostos 
com estabilidade e toxicidade similar ou até 
maior que aqueles de origem, frequentemente 
observadas em compostos organoclorados.
No ambiente aquático, os poluentes se 
distribuem na fase aquosa (coluna d’água e 
água intersticial), na fase sólida (suspensa e 
sedimentada) e nos organismos aquáticos. 
A troca entre essas fases é dinâmica e varia 
de um ecossistema para outro, e o tempo de 
residência no ambiente depende de vários 
processos no meio, os quais promovem a fi-
xação ou degradação.
A fixação da espécie química pode 
ocorrer mediante processos de adsorção e/
ou complexação. A adsorção é um processo 
físico em que o composto ou elemento quí-
mico fica ligado à superfície de um deter-
minado material, enquanto a complexação 
corresponde a um processo químico em 
que o elemento está fortemente ligado a 
uma determinada substância.
Os principais agentes complexantes 
orgânicos naturais,presentes em sistemas 
aquáticos, são as substâncias húmicas (SH). 
Tais substâncias são originadas da decom-
posição de restos animais e vegetais que se 
depositam no solo e/ou sedimentos, apre-
sentam elevada massa molecular e estrutu-
ra química bastante complexa e indefinida, 
sendo responsáveis pela coloração escura 
das águas naturais (Rocha e Rosa, 2003).
Em função de sua estrutura molecular 
complexa, com diferentes grupos funcio-
nais presentes, as SH possuem alta capaci-
dade de complexação e adsorção influen-
ciando diretamente o comportamento dos 
poluentes aquáticos.
A presença de matéria orgânica nos 
corpos d’água influenciam diretamente a 
concentração, transporte, acúmulo e mui-
tas vezes a toxicidade dos poluentes, isso 
pode ser demonstrado ao observar o com-
portamento do ferro: cerca de 90% do ferro 
solúvel está ligado às substâncias húmicas e 
sua solubilidade é aproximadamente 1010 
vezes maior que a esperada por seu produto 
de solubilidade (Resende et al., 2002). 
Quando se trata de questões ambientais, é 
importante salientar que existem relações 
complexas entre os diferentes compartimen-
tos ambientais sendo impossível avaliar a 
poluição de um compartimento isolada-
mente.
O transporte pela atmosfera ocorre 
porque alguns compostos se volatilizam se 
agregando ao material particulado, sendo 
carregados pelo vento. Assim, podem atin-
gir ambientes distantes das áreas onde ini-
cialmente foram utilizados e até regiões re-
motas, como a Antártica, apresentam índi-
ces de contaminação. Sabe-se hoje, por 
exemplo, que tecidos gordurosos de pin-
guins apresentam resíduos de pesticidas or-
ganoclorados.
Aspectos climáticos das regiões tropi-
cais (chuvas fortes e altas temperaturas) fa-
cilitam a rápida dispersão de tais substân-
cias pela atmosfera e pela água.
Os solos são importantes depósitos 
terrestres de pesticidas e metais, controlan-
do o transporte dessas substâncias por pro-
cessos de adsorção, degradação e vaporiza-
ção; podendo ser carreados para ambientes 
aquáticos via lixiviação e/ou erosão.
Fatores como pH, temperatura, estru-
tura química do pesticida e matéria orgâni-
ca dissolvida determinam a solubilidade e 
permanência desses compostos na água. Ao 
aportarem nos corpos d’água, os poluentes 
são adsorvidos ao sedimento e ao se asso-
ciarem ao material particulado em suspen-
são são transportados com ele. O material 
em suspensão é disperso pela ação das on-
Rosa.indd 41 14/6/2012 15:17:23
42 Rosa, Fraceto e Moschini-Carlos (Orgs.)
das e correntes e então depositado no 
fundo, podendo ser ressuspendido e nova-
mente disperso por uma série de ventos 
contínuos até ser transportado para fora do 
sistema ou reiniciar sedimentação.
Sedimentos contaminados apresen-
tam ameaça potencial para a saúde huma-
na, vida aquática e ambiente. A taxa de de-
gradação de muitos contaminantes tóxicos 
é lenta, e tais compostos tendem a permane-
cer no sedimento durante longos períodos. 
Seres no fundo dos rios e lagos (crustáceos 
e larvas de insetos) podem ingerir ou absor-
ver substâncias químicas tóxicas dos sedi-
mentos contaminados. Tais poluentes po-
dem ser eliminados do sistema aquático por 
volatilização, degradação (compostos orgâ-
nicos) ou como resíduos em peixes, pássa-
ros e outros animais.
Fenômenos de bioacumulação (capa-
cidade dos seres vivos concentrarem espé-
cies químicas em sua biomassa) e biomag-
nificação (transferência de compostos quí-
micos de um ser para outro) são respon sáveis 
pelo aumento das concentrações acima dos 
níveis existentes no meio onde vivem.
A extensão na qual uma substância se 
acumula em determinado organismo vivo 
depende da taxa ingerida da fonte e do me-
canismo pelo qual ela é eliminada. A veloci-
dade de eliminação é discutida em termos 
do período de meia vida (t1/2) que pode ser 
definido como tempo requerido para que 
metade da substância seja eliminada. Logo, 
os fenômenos de bioacumulação e biomag-
nificação se encarregam de transformar 
concentrações normais em concentrações 
tóxicas para diferentes espécies da biota, 
bem como para o próprio ser humano. Os 
contaminantes podem afetar diretamente 
os humanos via cadeia alimentar. Quando 
peixes pequenos e moluscos se alimentam 
de materiais contaminados, os contami-
nantes se acumulam em seus corpos. Peixes 
maiores são contaminados ao ingerir peixes 
menores. O ser humano pode correr riscos 
ao se alimentar de peixes e animais conta-
minados.
POLUIÇÃO DE ÁGUAS 
SUBTERRÂNEAS
As águas subterrâneas representam a par-
cela da hidrosfera que ocorre na subsuper-
fície da Terra, sendo de extrema importân-
cia no abastecimento doméstico, industrial 
e agrícola.
O Brasil se encontra em situação pri-
vilegiada com relação à ocorrência de águas 
subterrâneas, uma vez que dispõe de 10 
províncias hidrogeológicas em seu territó-
rio. Dentre os aquíferos brasileiros está o 
maior manancial de água doce subterrânea 
transfronteiriço do mundo, o aquífero Gua-
rani, que se estende pelo Brasil, Paraguai, 
Uruguai e Argentina. Sua maior ocorrência 
se dá em território brasileiro abrangendo os 
estados de Goiás, Mato Grosso do Sul, 
Minas Gerais, São Paulo, Paraná, Santa Ca-
tarina e Rio Grande do Sul.
As interferências antrópicas no ciclo de 
renovação das águas superficiais mediante a 
extração excessiva, uso inadequado de recur-
sos hídricos, lançamento de efluentes nos 
corpos d’água, ausência de controle de ero-
são, diminuição de matas ciliares, aumento 
da população e aumento nos custos de trata-
mento têm diminuído a quantidade e quali-
dade da água disponível para o consumo hu-
mano gerando problemas de abastecimento.
Diante disso, as águas subterrâneas 
vêm assumindo importante papel como 
fonte de água potável. O interesse pelas 
águas subterrâneas surgiu devido à grande 
disponibilidade (quantidade) e excelente 
qualidade natural associados ao desenvolvi-
mento tecnológico facilitando sua extração. 
Atualmente, mais da metade da água de 
abastecimento público no Brasil provém de 
reservas subterrâneas (ANA, 2006).
Rosa.indd 42 14/6/2012 15:17:24
Meio ambiente e sustentabilidade 43
No Estado de São Paulo, por exemplo, 
80% dos municípios são totalmente ou par-
cialmente abastecidos por águas subterrâ-
neas, atendendo uma população de mais de 
5,5 milhões de habitantes. O mapa abaixo 
(Figura 1.12) mostra o uso de águas subter-
râneas para abastecimento público no esta-
do de São Paulo.
A qualidade natural (propriedades fí-
sico-químicas) das águas subterrâneas está 
diretamente relacionada ao tipo de rocha 
que constitui o aquífero (formação geológi-
ca capaz de armazenar e transmitir água), 
bem como das atividades humanas desen-
volvidas na região e sua disponibilidade de-
penderá da capacidade de recarga e do vo-
lume que se pretende extrair.
O armazenamento de água em um 
aquífero faz parte do ciclo hidrológico. As 
águas das chuvas, neblinas, neves e geadas 
fluem lentamente pelos poros das rochas for-
mando e realimentando os aquíferos. Nor-
malmente, esses reservatórios subterrâneos 
possuem água de boa qualidade para o consu-
mo por serem relativamente protegidos, uma 
vez que não ficam na superfície e assim não 
têm contato direto com os poluentes.
As camadas de solo funcionam como 
filtro que restringe a poluição dos aquíferos, 
porém, dependendo da concentração e ca-
racterísticas físico-químicas dos poluentes 
de positados no solo, esse filtro não é eficiente 
permitindo que os compostos atinjam águas 
subterrâneas. Como essas águas apresentam 
baixa capacidade de depuração devido à 
baixa atividade biológica e pequena capaci-
dade de diluição, os poluentes são de difícil 
remoção. Nas áreas de afloramento das for-
mações geológicas, onde a rocha está exposta 
ou apenas recoberta por camadas