O fenômeno da autodepuração

Este fenômeno está associado à capacidade de o meio aquático retornar ao seu equilíbrio após as alterações induzidas pelos despejos afluentes (MOTA, 1998). Isso não quer dizer que serão restabelecidas as condições ecológicas iniciais. Conforme von Sperling ( 2007) salientou, não existe uma depuração absoluta, mesmo que a estabilização seja completa, o oxigênio consumido seja totalmente recuperado e o ecossistema atinja novamente o seu equilíbrio, haverá a formação de certos produtos e subprodutos da decomposição. Mota (1998), por sua vez, ressaltou que um manancial, após receber carga poluidora, nunca mais voltará às condições anteriores e apenas alguns constituintes dessa carga passam por processo de transformação ou eliminação completo. Entretanto, von Sperling (2007) afirmou que uma

água poderá ser considerada depurada quando suas características não forem conflitantes com os seus usos preponderantes em cada trecho do curso de água.

O processo de estabilização da matéria orgânica é realizado por micro-organismos decompositores (bactérias) presentes no corpo hídrico, que degradam a matéria orgânica lançada por processos bioquímicos, as quais consomem o oxigênio dissolvido presente no meio líquido para sua respiração e passam a competir com as demais espécies. Como os micro-organismos possuem à sua disposição alimento e conseguem sobreviver a taxas baixas de oxigênio dissolvido, ganham a competição em relação a outras espécies que precisam de um taxa maior de OD no meio, como é o caso dos peixes. Ocorre, então, um fenômeno de sucessão biológica, em que há uma sequência de substituição de comunidades por outra. Após a total degradação da matéria orgânica, o curso de água tende a se recuperar naturalmente, até o estabelecimento do equilíbrio com as comunidades locais, conforme pode ser observado na Figura 1.

Figura 1. Impacto do lançamento de efluentes

O oxigênio dissolvido na água que será utilizado para respiração dos micro-organismos decompositores aeróbios, responsável pela completa decomposição da matéria orgânica lançada na água, é chamado de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) (CHAPRA, 1997). A DBO serve como uma forma de medição da poluição no curso de água e possibilita a avaliação do estado da qualidade da água (MOTA, 1998).

Antes do despejo Logo após o despejo Bem depois do despejo Equilíbrio inicial Desorganização do ecossistema Novo equilíbrio Curso de água

O conhecimento do fenômeno da autodepuração e da sua quantificação tem como objetivos avaliar a capacidade de assimilação dos rios e impedir o lançamento de despejos acima do que possa suportar o corpo de água (VON SPERLING, 2007).

A autodepuração em rios é um processo que se desenvolve ao longo do tempo e, quando o escoamento existente é predominantemente longitudinal, podem-se associar os estágios de sucessão ecológica a trechos fisicamente identificáveis. Braga et al. (2002) denominaram esses trechos de zonas de autodepuração e as divide em quatro: zona de degradação, zona de decomposição ativa, zona de recuperação e zona de águas limpas.

A Figura 2 mostra essas zonas, delimitadas com base na trajetória de três principais parâmetros (matéria orgânica, bactérias decompositoras e oxigênio dissolvido).

Figura 2. Perfil das zonas de autodepuração ao longo do curso de água Fonte: Adaptada de von Sperling (2007).

As zonas de autodepuração localizam-se, uma após a outra, a partir do ponto de lançamento do efluente. No Quadro 1 é apresentada a caracterização de forma generalizada de cada zona da autodepuração.

Zonas Características gerais

Degradação A alta concentração de matérias orgânicas, ainda em seu estado complexo O início do processo de consumo de oxigênio dissolvido pelos micro-organismos decompositores da matéria orgânica

A ocorrência de sedimentação de elementos sólidos presentes no esgoto, formando o lodo de fundo

A produção de gás sulfídrico proveniente da decomposição do lodo de fundo, onde prevalecem as condições anaeróbias, isto é, ausência de OD

Os compostos nitrogenados apresentam-se ainda em altos teores, embora já ocorra a conversão de grande parte para a amônia

A água apresenta-se turva Decomposição

ativa Os micro-organismos decompositores encontram-se em maior número na transição da fase de degradação para a decomposição ativa A diminuição dos níveis de oxigênio dissolvido atingindo sua menor concentração O consumo total do oxigênio dissolvido pode ocorrer, dependendo da quantidade de matéria orgânica presente na massa liquida, levando à condições de anaerobiose do respectivo trecho

A ocorrência de gases com odores desagradáveis, caso se estabeleça o estado de anaerobiose

A maior parte do nitrogênio já se encontra na forma de amônia O processo de oxidação da amônia em nitrito pode ser iniciado

A água apresenta ainda coloração acentuada e depósitos de lodo escuro no fundo Recuperação A matéria orgânica já se encontra em grande parte estabilizada

A reaeração atmosférica do OD ocorre em maiores taxas que o consumo de OD para a estabilização da matéria orgânica

A amônia é convertida em nitrito e este em nitratos Os compostos de fósforo são transformados em fosfatos

As condições para o desenvolvimento das algas são estabelecidas devido à presença de sais minerais (nitratos e fosfatos)

O aumento e a produção de OD ocorre durante o dia pelas reações fotossintéticas das algas.

As bactérias encontram-se em números reduzidos A água está mais clara e com aparência melhorada.

Águas limpas O oxigênio dissolvido, a matéria orgânica, os teores de bactérias e a cor da água voltam às condições anteriores à poluição

As águas, agora, são mais ricas em nutrientes do que antes da poluição A produção de algas é bem maior devido à presença de nutrientes O lodo de fundo não está totalmente estabilizado

A cadeia alimentar é reestabelecida

O ecossistema atinge seu equilíbrio e a diversidade de espécies é grande Quadro 1. Características da zona de autodepuração

O decréscimo do oxigênio dissolvido no meio líquido acarreta diversas interferências do ponto de vista ambiental. Para a existência da biodiversidade nos corpos hídricos, são necessários teores mínimos de OD.