POLUIÇÃO HÍDRICA

EUTROFIZAÇÃO

Prof. Paulo Roberto Koetz

Eutrofização. Definição

Crescimento excessivo das plantas aquáticas Planctônicas Nitrogênio e fósforo

Lagos e represasEm rios

menos freqüente♦Turbidez♦velocidades elevadas.

Lagos

baixa produtividade pouca atividade biológica de produção

(síntese) O lago tende a reter sólidos que se

sedimentam, constituindo uma camada de lodo no fundo

A decomposição do material sedimentado aumenta o nível de nutrientes na massa líquida

Elevação na população de plantas aquáticas na massa líquida

Organismos situados em níveis superiores na cadeia alimentar (cadeia trófica)

Corpos hídricos sem poluição

A maior parte dos nutrientes é retida dentro de um ciclo quase fechado As plantas, ao morrerem e caírem no

solo, sofrem decomposição, liberando nutrientes

Os nutrientes lixiviam pelo solo♦são absorvidos pelas raízes das plantas♦Fechando o ciclo♦O aporte de nutrientes ao corpo d’água é

reduzido.

Agricultura

Eutrofização. Agricultura

Retirada da vegetação natural da bacia para ocupação por agricultura

Os vegetais plantados na bacia são retirados para consumo humano, muito possivelmente fora da própria bacia hidrográfica

Retirada, não compensada, de nutrientes, causando uma quebra no ciclo interno dos mesmos

Adição de fertilizantes superiores à própria capacidade de assimilação dos

vegetais.Redução da capacidade de infiltração no solo

Os nutrientes, já adicionados em excesso, tendem a escoar superficialmente pelo terreno, até atingir, eventualmente, o lago ou represa.

Eutrofização. Agricultura

Aumento das algas dos outros organismos, situados em degraus

superiores da cadeia alimentar, culminando com os peixes

Esta elevação relativa da produtividade do corpo d’água pode ser até bem-vinda, dependendo dos usos previstos para o mesmo

O balanço entre os aspectos positivos e negativos dependerá, em grande parte, da capacidade de assimilação de nutrientes do corpo d’água

Eutrofização. Urbana

AssoreamentoLoteamento implica em movimentos de terra para as construções

Reduz também a capacidade de infiltração das águas no terreno

♦ As partículas de solo tendem a seguir pelos fundos de vale, até atingir o corpo receptor

♦ Tendem a sedimentar, devido às baixíssimas velocidades de escoamento horizontal

♦ A sedimentação das partículas de solo causa o assoreamento, reduzindo o volume útil do corpo d’água

♦ servindo de meio suporte para o crescimento de vegetais fixos de maiores dimensões (macrófitas) próximos às margens

•Deterioração no aspecto visual do corpo d’água.

Eutrofização. Urbana

Drenagem pluvial urbanaTransporta uma carga muito maior de nutrientes

que os demais tipos de ocupação da baciaAporte de nutrientes contribui para uma elevação

no teor de algas no Corpo hídricoEsgotos.

O maior fator de deterioração urbano♦ Nitrogênio e fósforo

•fezes e urina•nos restos de alimentos•nos detergentes•outros subprodutos das atividades humanas

♦ A contribuição de N e P através dos esgotos é bem superior à contribuição originada pela drenagem urbana

EUTROFIZAÇÃO. CONCEITOS

Aumento da quantidade de nutrientes Nitrogênio e fósforo matéria orgânica

♦ecossistema aquático♦maior produtividade primária.

• Blooms٠ aumentos de grande magnitude de algas

verdes e de cianobactérias (algas azuis) ٠ provocam o aumento da produtividade

primária

EUTROFIZAÇÃO. CONCEITOS

Enriquecimento em nutrientesdegradação dos sistemas

aquáticos Lagos Rios zonas marinhas costeiras

induzido por atividades humanasLimita a utilização da água

Eutrofização. Conceitos

As plantas aquáticas necessitam de uma grande variedade de constituintes químicos

O fósforo e/ou o nitrogênio estão em déficit nos sistemas aquáticos Fatores limitantes do crescimento de algas e vegetais

A eutrofização Natural

♦ o sistema aquático torna-se eutrófico muito lentamente♦ o ecossistema mantém-se em equilíbrio♦ A água mantém-se com boa qualidade para o consumo

humano♦ a comunidade biológica continua a ser saudável e diversa.

atividades humanas♦ Aceleração do processo♦ Os ciclos biológicos e químicos podem ser interrompidos♦ O sistema progride para a um estado de morte

Eutrofização. Fontes

Atividades agrícolas Fertilizantes

Efluentes industriaisEsgotos das áreas urbanasDesflorestação

Eutrofização. Efeitos

Aumento da produtividade do fitoplâncton Diminui a transparência da água

♦diminuição na penetração da luz♦afeta a comunidade de macrófitas♦diminui a diversidade do habitat litoral♦empobrece as comunidades de

invertebrados e vertebrados

Eutrofização. Efeitos

Diminuição da capacidade de auto-purificação do sistema Diminui o poder de reciclar a matéria orgânica

♦ acumulação de detritos e sedimentos♦ Diminui a concentração de oxigênio♦ Diminui a profundidade de compensação ♦ espécies que não conseguem tolerar

concentrações de oxigênio baixas tendem a desaparecer

• nova redução na biodiversidade

♦ O pH se altera• passando de neutro ou ligeiramente alcalino a ácido

Eutrofização. Efeitos

Toxinas produzidas pelas algas e cianobactérias

ParasitasFortes impactos ao nível da saúde

pública.

Eutrofização. Efeitos

Aumento da produção de peixes Desejável para certas comunidades.

Comprometimento de fontes de água de abastecimento e de recreação. Comunidades ocidentais e

desenvolvidas

Eutrofização. Controle

Biomanipulação Controlar os organismos que vivem nos

corpos de água Controlar os seus habitats Controlar as relações tróficas para

reduzir a biomassa de algas

Eutrofização. Biomanipulação

Alterações na base da cadeia alimentar (ao nível dos nutrientes) reduzir a entrada dos nutrientes no sistema

♦ ETA (Estações de Tratamento de Águas Residuais)♦ diminuição das quantidades de fósforo presentes nos

detergentes fosfatados.

Alterações dos níveis tróficos superiores (nível dos consumidores) Preservar o zooplancton

♦ Eliminar-se os peixes planctívoros que predam o zooplâncton

♦ criar refúgios para este último se manter ao abrigo dos peixes

• Aumentar a densidade de zooplâncton

Eutrofização. Efeitos

Problemas estéticos e recreacionais Diminuição do uso da água para

recreação, balneabilidade e redução geral na atração turística♦ florações das algas♦crescimento excessivo da vegetação♦distúrbios com mosquitos e insetos♦eventuais maus odores♦eventuais mortandades de peixes

Eutrofização. Efeitos

Condições anaeróbias no fundo do corpo d’água

O aumento da produtividade do corpo d’água causa uma elevação da concentração de bactérias heterotróficas

♦que se alimentam da matéria orgânica das algas e de outros microrganismos mortos

•consumindo oxigênio dissolvido do meio líquido♦No fundo do corpo d’água predominam condições anaeróbias

•à sedimentação da matéria orgânica•à reduzida penetração do oxigênio a estas profundidades

•ausência de fotossíntese (ausência de luz)•predominam condições redutoras•compostos e elementos no estado reduzido

Eutrofização. Efeitos

Condições anaeróbias no fundo do corpo d’água

O ferro e o manganês encontram-se na forma solúvel

♦problemas ao abastecimento de água

O fosfato encontra-se na forma solúvel♦representando uma fonte interna de fósforo para as algas

O gás sulfídrico♦problemas de toxicidade♦maus odores.

Eutrofização. Efeitos

Condições anaeróbias no corpo d’água como um todo

Dependendo do grau de crescimento bacteriano

♦Em períodos de mistura total da massa líquida (inversão térmica) ou de ausência de fotossíntese (período noturno)

♦mortandade de peixes e reintrodução dos compostos reduzidos em toda a massa líquida

•com grande deterioração da qualidade da água

Eutrofização. Efeitos

Mortandades de peixes Anaerobiose Toxicidade por amônia

♦pH elevado (frequentes durante os períodos de elevada fotossíntese)

♦A amônia apresenta-se em grande parte na forma livre (NH3), tóxica aos peixes, ao invés de na forma ionizada (NH4

+), não tóxica.

Maior dificuldade e elevação nos custos de tratamento da água

remoção da própria alga remoção de cor remoção de sabor e odor maior consumo de produtos químicos

lavagens mais freqüentes dos filtros

Eutrofização. Efeitos

Problemas com o abastecimento de água industrial

Elevação dos custos para o abastecimento de água industrial

Depósitos de algas nas águas de resfriamento.Toxicidade das algas

Rejeição da água para abastecimento humano e animal

♦presença de secreções tóxicas de certas algas.Modificações na qualidade e quantidade de

peixes de valor comercialRedução na navegação e capacidade de

transporteNavegaçãocapacidade de transporte do corpo d’água

Grau de eutrofização

Oligotrófico Claros e com baixa produtividade

Mesotrófico Produtividade intermediária

Eutrófico Elevada produtividade

Outras classificações Ultraoligotrófico Oligomesotrófico Eupolitrófico hipereutrófico

Grau de eutrofização

Classe de trofia

Concentração de fósforo total

na represa (mg/m3)

Ultraoligotrófico < 5 Oligotrófico < 10 a 20 Mesotrófico 10 a 50

Eutrófico 25 a 100 Hipereutrófico > 100

Von Sperling (1994)

Estadio de trofia

Item Classe de trofia

Ultraoligotrófico Oligotrófico Mesotrófico Eutrófico Hipereutrófico

Biomassa Bastante baixa Reduzida Média Alta Bastante alta

Fração de algas verdes e/ou cianofíceas

Baixa Baixa Variável Alta Bastante alta

Macrófitas Baixa ou ausente Baixa Variável Alta ou baixa Baixa

Dinâmica de produção Bastante baixa Baixa Média Alta Alta, instável

Dinâmica de oxigênio na camada superior

Normalmente saturado

Normalmente saturado

Variável em torno da supersaturação

Frequentemente supersaturado

Bastante instável, de supersaturação

à ausência

Dinâmica de oxigênio na camada inferior

Normalmente saturado

Normalmente saturado

Variável abaixo da saturação

Abaixo da saturação à

completa ausência

Bastante instável, de supersaturação

à ausência Prejuízo aos usos

múltiplos Baixo Baixo Variável Alto Bastante alto

Eutrofização

Profundidade de compensação = profundidade à qual o consumo de oxigênio iguala a sua produção

Zooplancton

conjunto de animais aquáticos microscópicos com pouco ou nenhum poder de locomoção e que se deslocam segundo o movimento da água, predadores do fitoplâncton

Algas Eucarióticas

Organismos aquáticos fotosintéticosPhylum

Diatoms Chlorophyta Euglenophyta Dinoflagellata Chrysophyta Phaeophyta Rhodophyta

♦ Eukaryotic• possuem um núcleo definido envolto por uma

membrana.• Possuem organelas envoltos por uma membrana

Algas procarióticas

Organismos aquáticos fotosintéticosPhylum

cyanobacteria.♦São prokaryotic

• O núcleo e as organelas não são envolvidas por membranas.

• O DNA não é organizado em cromossomas.

NATUREZA e ambiente. Sistemas aquáticos. Disponível em: http://www.naturlink.pt/canais/Artigo.asp?iArtigo=2499&iLingua=1. Acesso em: 10 nov. 2006.

EUTROFIZAÇÃO dos corpos de água. Disponível em: http://www.etg.ufmg.br/tim1/eutrofiz.doc. Acesso em: 10 nov. 2006.

http://www.lenntech.com/eutrophication-water-bodies/introduction.htm.