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O fenómeno da eutrofização, explicando suas causas, impactos e soluções para a sobrefertilização de lagos e mares. O texto detalha o papel dos nutrientes, como azoto e fósforo, na proliferação de algas e cianobactérias, e discute as consequências para a qualidade da água e os ecossistemas aquáticos. Além disso, o documento apresenta medidas para mitigar a eutrofização, incluindo o tratamento de efluentes, a redução do uso de fertilizantes e a implementação de práticas agrícolas sustentáveis.
Tipologia: Notas de aula
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rjsilva@fc.ul.pt
Eutrofização: originalmente referia-se ao fluxo de azoto, fósforo e outros nutrientes de zonas húmidas para lagos (significa “enriquecer com nutrientes”).
Mais recentemente, refere-se ao fluxo de nutrientes de origem antropogénica para baias e lagos causando a propagação de algas e outros organismos que resultam na degradação da qualidade da água.
(…) resulta na degradação da qualidade da água em termos químicos e organolépticos (exemplo: marés vermelhas).
A regulação e monitorização das emissões de compostos azotados e fosforados para os rios e o mar permite proteger os ecossistemas destes fenómenos.
Oligotrófico: Lago com poucos nutrientes necessários ao crescimento de plantas; apresenta número reduzido de organismos;
Eutrófico: Lago muito rico em nutrientes apresentado uma elevada produtividade;
Mesotrófico: Estagio intermédio.
Têm sido desenvolvidos mecanismos de protecção das zonas costeiras junto das cidades. Nas áreas mais expostas ao fluxo de nutrientes, desenvolvem-se algas e cianobactérias.
A presença de nutrientes não é um problema quando esta não afecta negativamente os ecossistemas. Os nutrientes mais importantes são o azoto e o fósforo disponíveis nas formas de nitratos, nitritos, amónia e fosfatos.
Têm sido desenvolvidos mecanismos de protecção das zonas costeiras junto das cidades. Nas áreas mais expostas ao fluxo de nutrientes, desenvolvem-se algas e cianobactérias.
A presença de nutrientes não é um problema quando esta não afecta negativamente os ecossistemas. Os nutrientes mais importantes são o azoto e o fósforo disponíveis nas formas de nitratos, nitritos, amónia e fosfatos.
Setas pretas (): Fluxo do azoto fertilizante; Setas cinzentas (): Fluxo de N 2.
● O azoto dos fertilizantes azotados não volatilizado, adsorvido pelas plantas ou ligado aos sedimentos, chega gradualmente ao mar. (…)
Por exemplo, hoje em dia, as águas suecas têm mais nutrientes que há 40 anos. O fornecimento de azoto de origem antropogénica duplicou entre 1950 e 1985 tendo vindo a baixar sem chegar aos níveis do passado.
-A origem destes nutrientes não é necessariamente sueca.
A maioria dos nutrientes provém da agricultura…
● A produção animal intensiva produz muitos resíduos difíceis de tratar a baixo custo. Os adubos líquidos produzidos são facilmente lixiviáveis para o mar. Estes adubos são uma fonte de nitratos e amónia.
● A produção animal extensiva não tem um impacto tão nefasto no ambiente porque os resíduos são integrados no ciclo de vida da pastagem.
A maioria dos nutrientes provém da agricultura…
(…)
O adubo animal que as plantas não retêm é transferido para a atmosfera como amónia ou escoa para os rios como nitratos.
Os adubos artificiais contêm diferentes formas de azoto, fósforo e potássio. Se forem usados em excesso, são facilmente lixiviados para os rios e o mar.
O azoto é mais facilmente lixiviado que o fósforo que tem tendência para se ligar aos sedimentos e solos.
A especialização em determinadas culturas agrícolas leva à lixiviação de nutrientes entre produções.
Os esgotos contêm muitos nutrientes que acabam por chegar ao mar. As estações de tratamento retêm alguns nutrientes que são queimados, armazenados em aterros ou usados para fins agrícolas. A fertilização dos solos com estes produtos deve ser feita nos picos de produção. Estes materiais devem ser caracterizados relativamente à presença de contaminantes.
Nos finais de 2010, os esgotos da parte central de Lisboa deixaram de escoar directamente para o tejo. Algumas cidades costeiras libertam os esgotos sem tratamento a alguns km da costa.
Quando baixa o nível de oxigénio no fundo das baias, as bactérias sulfurosas começam a produzir sulfureto de hidrogénio (meio aeróbico). Este composto é venenoso para grande parte da fauna e flora subaquática. Quando a matéria orgânica é processada num fundo rico em oxigénio, os iões fosfato livres precipitam como fosfato férrico (FePO 4 ). Sem oxigénio, o fosfato fica livre contribuindo para a fertilização.
Quando baixa o nível de oxigénio no fundo, as bactérias sulfurosas começam a produzir sulfureto de hidrogénio (meio aeróbico). Este composto é venenoso para grande parte da fauna e flora subaquática. Quando a matéria orgânica é processada num fundo rico em oxigénio, os iões fosfato livres precipitam como fosfato férrico (FePO 4 ). Sem oxigénio, o fosfato fica livre contribuindo para a fertilização.
No entanto, este fenómeno até beneficia a produção animal e vegetal em mar alto.
Desde 1920, a captura de arenque e bacalhau aumentou de uma forma consistente até finais dos anos 70. Pensa-se que este aumento deve-se ao efeito combinado de melhorias nas técnica de pesca e aumento de nutrientes no mar alto.
A sobrefertilização em áreas pouco profunda favorece a propagação de algas filamentosas sazonais de crescimento rápido e vida curta, em detrimento das algas perenes. Estas algas crescem à volta de um hospedeiro (epífitas). Quando muito abundantes também se agarram aos sedimentos. As baías pouco profundas são importantes para a alimentação e reprodução de aves e peixes (bacalhau e linguado). Os fenómenos de eutrofização afectam distribuição das espécies. As populações de enguias e caranguejos de costa aumentam em baias com mais nutrientes. Este cenário pode ser combatido (…)
Os efluentes urbanos, industriais e agrícolas devem ser tratados de forma adequada; Podem usar-se algas e bactérias para reter azoto (redução de 70-80%); Os fosfatos poder ser removidos com tratamentos químicos. As estações de tratamento não são capazes de eliminar os surfactantes dos detergentes usados para substituir os fosfatos poluidores » estes compostos dificultam o trabalho das bactérias. Após a remoção da ureia, a urina é um fertilizante muito valioso.
Estima-se que as emissões de NO 2 e NH 3 têm de reduzir 75% para se parar a destruição do meio ambiente. Utilizar catalisadores nos carros (reduz 70-75% da emissão de NO 2 ); Reduzir o consumo de energia; Usar soluções energéticas mais eficientes; Tratar efluentes gasosos; Utilizar energias renováveis; Reduzir ou moderar o uso de veículos automóveis (a circulação a 120 km/k produz quatro vezes mais NO 2 que a 60 km/h); Desenvolver combustíveis e motores mais eficientes.
A colheita de algas filamentosas pode reduzir o seu impacto no ambiente, retirando nutrientes por si armazenadas. Este material pode ser usado na agricultura ou na produção de biogás.
Nos anos 60 o lago Erie (USA) ficou eutrofizado devido à contaminação de fosfatos ( ܱܲ ସଷି^ ) resultantes de polifosfatos usados nos detergentes e do escoamento de fosfatos usados na agricultura.
Os fosfatos são, muitas vezes o nutriente limitante do crescimento de algas.
Proliferação de algas
Os detergentes sintéticos formam complexos com os iões Ca 2+^ e Mg 2+^ diminuindo a sua eficácia.
São adicionados polifosfatos para formar complexos preferenciais com estes iões…
Agente quelante: Tripolifosfato (TPF)
Este composto torna a água de lavagem ligeiramente alcalina facilitando a remoção da sujidade de alguns tecidos.
O tripolifosfato de sódio foi muito usado no passado (STP)[base fraca]:
2 3 10
5 - 3 10
O STP em excesso reage lentamente com a água produzindo fosfatos:
[quando se decompõe comporta-se como um ácido]
3 - 2 4
5 - 3 10
O STP foi substituido por outros agentes quelantes. O nitrilotriacetato é muito usado na Europa:
Nalguns países não são usados devido a suspeitas de capacidade de solubilização de metais pesados e devido à sua persistência.
