O que é autodepuração e por que ela é importante?

A autodepuração é um fenômeno ambiental muito importante. Acompanhe nossa postagem e descubra como ela funciona e seus fatores relacionados. Veja também alguns modelos que são utilizados para sua modelagem.

Com o passar dos anos, os seres humanos vêm poluindo as águas naturais com produtos biológicos e químicos, vindo a causar modificações na biota e microbiota aquática, consequentemente ocasionando problemas ambientais e de saúde.

Algumas dessas substâncias biológicas e químicas lançadas em corpos d’água podem ser biodegradadas por micro-organismos, mas o problema desta poluição consiste na alta concentração de poluentes, que torna mais demorada e mais complexa a degradação desses compostos, pois há também toda uma alteração ambiental da composição da água, como teor de oxigênio, temperatura e pH.

O processo natural de recuperação de um corpo d’água que recebe lançamentos de material biodegradável é chamado de autodepuração, que pode ocorrer por processos físicos, químicos e biológicos.

Podemos definir a autodepuração como um processo natural, no qual cargas poluidoras, de origem orgânica, lançadas em um corpo d’água são neutralizadas.

De acordo com von Sperling (1996), a autodepuração pode ser entendida como um fenômeno ou processo de sucessão ecológica, em que há o restabelecimento do equilíbrio no meio aquático, ou seja, a busca pelo estágio inicial encontrado antes do lançamento de efluentes é realizada por mecanismos essencialmente naturais.

Processo da Autodepuração.

Durante este processo, o contaminante biodegradável é atacado por micro-organismos que o decompõem até eliminá-lo totalmente, as etapas da autodepuração são as seguintes:

  • Decomposição da matéria orgânica, que é quantificada por meio da Demanda Bioquímica Oxigênio (DBO); e
  •  Recuperação do oxigênio dissolvido ou reaeração.

Ao longo de um corpo hídrico, a autodepuração é um processo que se apresenta 4 estágios, sendo eles:

  1. Zona de degradação;
  2. Zona de decomposição ativa;
  3. Zona de recuperação; e
  4. Zona de águas limpas.

Zona de Degradação

A zona de degradação inicia logo após o lançamento de resíduos ou poluentes, ocorrendo a diminuição do consumo de oxigênio (reduzindo a ação de bactérias aeróbias) e a decomposição de matéria prima.

No entanto, a densidade de bactérias ainda é alta, embora a diversidade microbiana diminua, resultando em microrganismos mais resistentes aos poluentes que, em geral, são muitos ciliados e poucos flagelados.

Nesta zona, prevalece no fundo condições anaeróbias, fazendo com que ocorra a produção de gás sulfídrico, potencial gerador de mau odor.

Zona de Decomposição Ativa

Na zona de decomposição ativa, o ecossistema começa a se organizar, com  o predomínio de micro-organismos decompositores e como consequência, a qualidade da água esta no seu estado mais deteriorado.

Há também a mudança na coloração da água, fazendo com que a cor fique mais acentuada e o deposito de lodo no fundo fica mais intenso, havendo a diminuição de bactérias e aumento de protozoários.

Zona de Recuperação

Já na zona de recuperação, a água volta a ficar mais clara e com menos lodo no fundo. Há também o desenvolvimento de algas e diversificação da cadeia alimentar, tendo assim introdução de oxigênio, aumentando os teores de oxigênio dissolvido (OD).

Zona de Águas Limpas

E na zona de águas limpas, temos o retorno das condições naturais ao rio, com biodiversidade de espécies. No entanto, esse equilíbrio só será mantido se não houver uma nova introdução de poluentes.

Etapas da Autodepuração.

 

Cabe salientar que essa dispersão de poluentes pode variar entre diferentes corpos hídricos (rios, mares, lagoas).

Por exemplo, em rios e mares a dispersão dos poluentes e aeração é maior devido à movimentação da água, ao contrário das águas mais paradas, como lagos e lagoas.

Por isso, como forma de mitigação natural dos impactos desencadeados no corpo hídrico e através de suas características intrínsecas de vazão, velocidade do escoamento, e dos padrões do efluente lançado, ela busca retornar as condições de qualidade ecossistêmicas existentes antes do despejo de efluentes.

No entanto, o volume de contaminantes biodegradáveis e a existência de contaminantes não-biodegradáveis está maior do que a capacidade desses corpos d’água os absorverem.

Isso ocorre devido a poluição das águas e solos por efluentes domésticos e industriais, sem prévio tratamento, por hidrocarbonetos e tantos outros compostos, limitando a capacidade autodepurativa desses meios e prejudicando o abastecimento de água em algumas regiões.

Poluição das águas por efluentes domésticos.

Sendo que, em muitos casos, os corpos de água não conseguem se recuperar dos poluentes, ocorrendo um processo chamado de eutrofização, que altera a composição microbiana e altera significativamente a qualidade da água.

Eutrofização

No processo de eutrofização, o excesso de nutrientes num corpo de água aumenta a biomassa, diminuindo assim o processo de aeração superficial e consequentemente ocasiona a morte de organismos sensíveis à redução de oxigênio dissolvido e aumentando a demanda bioquímica de oxigênio.

Processo de Eutrofização.

Por isso, segundo von Sperling (1996), a quantificação e a compreensão do fenômeno de autodepuração são de extrema importância, principalmente quando se busca controlar o lançamento de cargas de efluentes que estejam acima da capacidade de assimilação do corpo hídrico.

E para compreender este fenômeno devemos levar em consideração o oxigênio dissolvido (OD) no final do processo e mais dois fatores que atuarão no sistema, são eles, a DBO, que tenderá a diminuir e a reaeração, responsável pela reposição do oxigênio no curso d’água.

Sendo que, se correlacionarmos a DBO com a Reaeração, teremos uma curva chamada de curva de depressão de oxigênio.

Curva de depressão de oxigênio.

O ideal é que ela permaneça sempre acima do limite mínimo fixado na legislação Resolução CONAMA 430/2011, referente a concentração minima de oxigênio no curso d’água.

Normalmente, o traçado desta curva é realizado por meio de modelos, como por exemplo, o modelo de Streeter-Phelps.

Os pesquisadores Streeter e Phelps desenvolveram um modelo em 1925 que propiciou grande impulso para a compreensão do fenômeno de autodepuração em águas receptoras de cargas poluentes, sendo que o modelo é utilizado até hoje para estudos de autodepuração.

Atualmente podemos utilizar estes modelos por meio de programas como MATLAB e QUAL2K.

Geralmente estes modelos levam em conta vários fatores adicionais, como a demanda bentônica de oxigênio, respiração, fotossíntese, dentre outros.

Mesmo com a modelagem, deve-se garantir a proteção dos recursos hídricos por meio de  monitoramento e a avaliação de sua qualidade ao longo dos rios, estabelecendo metas e controlando as descargas de poluentes, de forma que um nível aceitável de qualidade da água se mantenha.

Por isso a compreensão da autodepuração dos corpos d’água constitui em elemento básico para a adoção de medidas e ações que visam a qualidade das águas.

E você já teve algum problema com autodepuração ou já modelou ela em algum dos modelos citados acima? Não deixe de comentar logo abaixo da postagem.



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Author: Émilin CS

Engenheira ambiental. Têm experiência na área de saneamento e gestão ambiental, buscando soluções usando QGIS e Bizagi. Atua na área de modelagem matemática para rompimento de barragens com software HEC-RAS.

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