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oxigênio - DQO, óleos e graxas – O&G e sólidos e frações)

A matéria orgânica presente nos corpos d`água e efluentes é um parâmetro importante, uma vez que é responsável pelo principal problema de poluição das águas: o consumo de oxigênio dissolvido pelos microrganismos nos seus processos metabólicos de utilização e estabilização desta matéria orgânica. A quantificação da matéria orgânica, ou do seu potencial poluidor, via de regra, é feita por métodos indiretos, divididos em duas categorias: a que envolve a medição do consumo de oxigênio, representada pela demanda bioquímica de oxigênio (DBO5) e pela demanda química de oxigênio (DQO), esta última por

tratar-se de método de oxidação puramente químico, fornece indicação também da presença de compostos recalcitrantes oxidáveis eventualmente presentes no meio; e a que envolve a medição do carbono orgânico, representada pela determinação do carbono orgânico total (COT).

Em termos de compostos orgânicos principais, podemos relacionar os compostos protéicos, os carboidratos, as gorduras, os óleos, além da uréia, surfactantes, fenóis, pesticidas e outros em menor quantidade. A matéria carbonácea, conforme Sperling (1996), divide-se ainda nas frações não biodegradável (em suspensão e dissolvida) e biodegradável (em suspensão e dissolvida).

Dada a multiplicidade de formas e compostos em que a matéria orgânica pode se apresentar, não há necessidade de caracterizá-la em seus diversos componentes, mas sim, de forma indireta, como já foi citado, ou na forma de grupos de compostos representativos como é o caso dos óleos e graxas.

Os óleos e graxas compreendem grande variedade de substâncias orgânicas tais como: hidrocarbonetos, ésteres, óleos, gorduras, ceras e ácidos graxos de peso molecular elevado. Quando descarregados em corpos aquáticos, eles podem causar a formação de filmes

e depósitos nas margens, levando a processos de degradação ambiental. As alterações na taxa de transferência de gases como oxigênio na água, é um exemplo de problemas gerados na formação destes filmes (SAWYER, 1994).

A presença de óleos e graxas em águas naturais é pouco expressiva, porém, quando estas águas recebem despejos de ordem industrial ou mesmo doméstica, o problema assume outro significado.

De acordo com Silva & Oliveira (2001), concentrações da ordem de 500 mg/L são comumente determinadas em despejos de abatedouros/frigoríficos de gado bovino. Águas residuárias domésticas apresentam níveis mais reduzidos de óleos e graxas (50–150 mg/L).

A determinação de óleos e graxas é mais comum no âmbito da análise de águas residuárias, particularmente os despejos industriais, bem como nas análises de amostras provenientes de locais sujeitos à poluição por produto gordurosos e ao derramamento de derivados de petróleo.

Para um melhor aproveitamento das informações levantadas no laboratório é preciso analisar os dados obtidos no seu conjunto, haja vista a interrelação existente entre eles. Deste ponto de vista, as indicações da carga orgânica de um meio apresentam fortes relações com o teor de sólidos, expresso pelas suas componentes filtráveis (dissolvidos e coloidais) e não–filtráveis (suspensos) e divididas em frações inorgânicas (fixas) e orgânicas (voláteis).

3.7.6 Nutrientes: Frações nitrogenadas (amônia total - N-NH3, nitrito - N-NO2−, nitrato - N-

NO3−) e frações fosfatadas (fósforo total - PT, ortofosfato solúvel - OPS, fósforo

orgânico - Porg e polifosfasto - PP)

Nitrogênio e fósforo são fundamentais para o protoplasma celular, afetando a produtividade primária (WELCH, 1980). Foram reconhecidos como fatores limitantes do fitoplâncton, muito antes de se dispor de técnicas para sua quantificação, tomando como base experiências na agricultura e piscicultura (LUND, 1965; BRANCO,1986). De acordo com Odum (1971) e Margalef (1983), o conceito de nutriente limitante está baseado na premissa de que o nutriente que controlará o crescimento é aquele que primeiro se esgotará ou primeiro que atingirá uma concentração inferior à mínima necessária para um organismo em particular (CEBALLOS,1995).

O nitrogênio está presente nos ambientes aquáticos sob várias formas: nitrato (NO3-), nitrito (NO2-), amônia livre (NH3), íon amônio (NH4+), óxido nitroso (NO2),

nitrogênio molecular (N2), nitrogênio orgânico dissolvido (peptídeos, purinas, aminas,

aminoácidos etc.), nitrogênio orgânico particulado ( bactérias, fitoplâncton, zooplâncton, e detritos), etc.

Dentre as diferentes formas, o nitrato, juntamente com o íon amônio, assume grande importância nos ecossistemas aquáticos, uma vez que representam as principais fontes de nitrogênio para os produtores primários (fitoplâncton e macrófitas aquáticas). Além das formas inorgânicas, os produtores primários podem assimilar formas orgânicas como uréia, aminoácidos, peptídeos, etc. Estes compostos formam um grupo denominado genericamente de nitrogênio orgânico dissolvido, assimilado após escoamento das formas inorgânicas, prioritariamente absorvidas pelos produtores primários (ESTEVES,1998).

O nitrato e o nitrogênio amoniacal são compostos de nitrogênio geralmente determinados na avaliação da qualidade de uma água. Estão relacionados com os processos de produção de biomassa e com sua decomposição. O primeiro é a forma de nitrogênio mais abundante nas águas naturais; o segundo é facilmente incorporado à biomassa por numerosas algas porque não precisa de redução intracelular (ODUM, 1974).

O nitrogênio amoniacal pode ser encontrado na forma ionizada (NH4+) e não ionizada (NH3); a forma predominante no meio vai depender principalmente do pH, embora

outros fatores, como a temperatura e a concentração total de nitrogênio amoniacal, também influenciam. A forma não ionizada (NH3) ou amônia livre, pode ser tóxica e em

concentrações acima de 0,2mg/L pode causar a morte de várias espécies aquáticas, inclusive peixes.

O nitrogênio molecular atmosférico (N2) pode ser assimilado por alguns grupos de

bactérias (cianobactérias) e por algas fixadoras de nitrogênio. O íon amônio (NH4+) é absorvido preferencialmente ao íon nitrato (NO3-) em razão do menor gasto de energia no

processo de assimilação, sendo a sua absorção energicamente mais estável (ESTEVES, 1998). Com base nas formas de nitrogênio e utilizando dados da Organization for Cooperation and Development (OECD), Vollenweider (1981) classificou como oligotróficos corpos aquáticos lênticos com concentrações de até 0,3mg/L de nitrogênio amoniacal e de 1mg/L de nitrato. Para os eutróficos, foram consideradas concentrações entre 2 e 15 mg/L de nitrogênio amoniacal e entre 5 e 50 mg/L de nitrato.

Para Stumm & Morgan (1981), o fósforo presente em ecossistemas aquáticos encontra-se sob diferentes formas, entre as quais pode-se citar: ortofosfatos inorgânicos dissolvidos (OPS) que pode estar sob diferentes espécies iônicas, dependendo do pH do meio (H2PO1-, HPO42-, PO43-); fosfatos inorgânicos complexados com metais ou argilas, na forma

pouco solúvel; compostos orgânicos dissolvidos (fosfatases, fosfolipídios, inositol, fosfoproteínas, etc.) e fósforo complexado à matéria orgânica (fósforo particulado).

Atualmente, a maioria dos pesquisadores tem uma classificação mais sumária, que agrupa as várias formas de fósforo em apenas cinco: fosfato particulado (OPS-particulado), fósforo orgânico dissolvido (Porg-dissolvido), fosfato inorgânico dissolvido ou fosfato reativo

(OPS), fosfato total dissolvido (PT-dissolvido ) e fósforo total (PT).

Do ponto de vista limnológico, todas as frações são importantes, no entanto, o OPS assume maior relevância por ser a principal forma de fosfato diretamente assimilada pelo fitoplâncton e pelos vegetais aquáticos. Nos ecossistemas aquáticos do semi-árido nordestino, em função das faixas de pH registradas, predominam as espécies diidrogeno-fosfato - H2PO4-

e hidrogeno-fosfatos - HPO2- (ESTEVES, 1998),

Devido ao efeito eutrofizante, nas águas continentais as concentrações das várias formas de fósforo são consideradas parâmetros essenciais na classificação trófica desses ambientes aquáticos. Na prática, as mais freqüentemente determinadas quantitativamente são: P-orto e P-total. O fosfato orgânico dissolvido ou fosfato reativo (P-orto) é justificável por ser a fração mais facilmente assimilável pelos organismos autótrofos (BONEY,1976; GOLDMAN e HORNE,1983). Já Lund (1965) e Volleinweider (1981), consideram o fósforo total como melhor índice de fertilidade, devido à rápida utilização do ortofosfato e à possibilidade de sua acumulação em excesso nas células vivas.

Sawyer & McCarty (1978) sugeriram como concentrações limitantes valores de fósforo inorgânico em torno de 5µg/L. Vollenweyder (1981) considerou um máximo de 10 µg/L de fósforo total para ambientes oligotróficos e entre 20 e 30 µg/L para os eutróficos. Henry & Tundisi (1985) relatam que nos ambientes naturais tropicais pouco sujeitos à entrada de nutrientes, é mais freqüente o nitrogênio como fator limitante do fitoplâncton , enquanto que em ambientes eutrofizados e com excesso de nitrogênio, o fósforo seria o limitante. Jones & Lee (1982), apud Ceballos (1995), observaram que, inclusive em corpos aquáticos onde o fator limitante era o nitrogênio, a redução da carga de fósforo resultava em melhorias da qualidade da água e ressaltaram que quando a origem dos nutrientes era os esgotos domésticos, o controle do fósforo tornava-se mais acessível e econômico.