Os ciclos biogeoquímicos e hidrológicos e os constituintes naturais das águas (Biogeochemical and hydrological cycles and the natural constituents of water)
Autor: Claudionor Santa Rosa | Publicado: 2014-11-08T23:58:00-02:00


Com o ciclo
hidrológico, a água na natureza circula continuamente, sempre em fluxo por meio
de evaporação, precipitação, escoamento superficial e escoamento subterrâneo. O
ciclo hidrológico é acionado pelo calor da energia do Sol, o que contribui para
que adquira ou perca impureza, sejam físicas, químicas ou biológicas.



Da
quantidade total de água precipitada, 77% caem sobre os oceanos e 23% sobre as
áreas emersas. Por outro lado, 84% da evaporação total da Terra provêm dos
oceanos e as terras emersas contribuem com apenas 16%. De toda a água na Terra,
97% formam os oceanos e apenas 3% são encontrados nos continentes ou na
atmosfera. Desse total, aproximadamente 75% formam as geleiras e 24,5% ocorrem
como água subterrânea. Portanto, as águas dos rios, dos lagos (e lagoas) e da
atmosfera perfazem apenas 0,5 a 3% (SUGUIO, 2006). Este ciclo pode explicar o motivo
pelo qual não se pode dizer que a água está a acabar, mas as reservas
disponíveis são, de fato, limitadas (UNDP, 2006).



Com a precipitação, além de abastecer o lençol freático, com a
infiltração da água no solo, as plantas aproveitam para absorvê-la através de suas
raízes; e, por escoamento superficial, as águas chegam às áreas mais baixas até
alcançar lagos, lagoas, rios ou oceanos.



Água
pura é um conceito limite. No sentido rigoroso do termo, não existe na
natureza, pois, sendo a água um bom solvente nunca é encontrada em estado de
absoluta pureza. 



Um corpo d’água é um sistema dinâmico,
continuamente recebendo uma variedade de materiais sólidos, líquidos e gasosos,
bem como energia em diversas formas originárias de fontes que podem ser
naturais ou decorrentes de atividades humanas (FAURY et al., 1984).



As
características químicas das águas fluviais começam a ser compostas e definidas
ainda no trajeto atmosférico. As partículas sólidas e gases atmosféricos como o
oxigênio, o nitrogênio, o gás carbônico e outros gases de variadas origens
(Quadro 1) são dissolvidos pelas águas que caem na superfície da Terra em suas
várias formas. 



Quadro 1 - Origens e associações dos componentes químicos na água de chuva.&nbsp;


 

  
Origem

  
Associações

 

  
Mar

  
Cl – Na – Mg –
  SO4

 

  
Solos

  
Al – Fe – Si –
  Ca – (K, Mg, Na)

 

  
Biológica

  
NO3
  – NH4 – SO4 – K

 

  
Queimadas

  
NO3
  –NH4 – P – K – Ca – Na – Mg – SO4

 

  
Poluição
  industrial

  
SO4 –
  NO3 – Cl

 

  
Insumos
  agrícolas (fertilizantes)

  
K – PO4
  – NH4 – NO3

 



Fonte: Berner e Berner (1987) apud Rebouças (2006).



Entre
as substâncias químicas contidas nas águas continentais, além das provenientes
da atmosfera, se tem as que foram dissolvidas das rochas e solos durante o
período de precipitação pelo processo de intemperismo químico (Tabela 1).



Tabela 1 - Composição química média das águas fluviais do mundo (principais íons em mg/L).






&nbsp;Fonte:
Livgstone (1963) apud Suguio (2006).





As
águas superficiais originadas pelas precipitações, cujas composições foram
influenciadas pelos componentes atmosféricos, são relativamente ricas em sais
minerais e matéria orgânica, e uma concentração de oxigênio próximo à sua saturação.
Grande parte da precipitação escoa sobre a superfície do solo formando as
correntes de água alimentando os rios com grandes volumes de escoamento
superficial (deflúvio), trazendo consigo toda sorte de sedimentos: vegetações
mortas, extratos orgânicos, microrganismos e solos.



As
águas, ao caírem em coberturas florestais, em uma bacia hidrográfica, estas
afetam a sua constituição de várias maneiras. A contínua absorção de nutrientes
do solo pelas árvores e a devolução destes nutrientes pelo acúmulo e
decomposição da serrapilheira devem, também, ser levados em conta como
importantes fatores na variação temporária das concentrações de nutrientes no
deflúvio. A concentração de nitratos, por exemplo, tende a aumentar durante a
estação de dormência em bacias florestadas de climas temperados. Por outro lado, a queda direta de detritos vegetais na água, pode
produzir alterações temporárias na qualidade e composição da água.
Nas águas superficiais sempre é encontrado microrganismos trazidas do solo
através do deflúvio ou já existente na própria água.&nbsp; Dificilmente teremos pureza bacteriológica,
embora a maioria das bactérias encontradas nas águas seja proveniente do solo e
do próprio habitat aquático, isto, quando as atividades antrópicas não mudam este sistema (Figura 1).



&nbsp;t
Figura 1. Ciclo hidrológico (movimentação de
água) e biogeoquímico (elementos químicos e biológicos) modificado por
atividades antrópicas. Fonte: Kitano (1969) apud Suguio (2006).





O papel dos microrganismos no ambiente
aquático está fundamentalmente vinculado à transformação da matéria dentro do
ciclo dos diversos elementos. Tais processos são realizados com o objetivo de
fornecimento de energia para a sobrevivência dos microrganismos. Um dos
processos mais significativos é a decomposição da matéria orgânica, realizada
principalmente por bactérias. Esse processo é vital para o ambiente aquático,
na medida em que a matéria orgânica é decomposta em substâncias mais simples
pela ação das bactérias. Como produto final obtém-se compostos minerais
inorgânicos, como, por exemplo, nitritos, nitratos, fosfatos e sulfatos que,
por sua vez, são reassimilados por outros organismos aquáticos. O processo de
decomposição, também designado como estabilização ou mineralização, é um
exemplo do papel benéfico cumprido pelos microrganismos, o que
vai contribuir na composição física e química das águas. 



As águas subterrâneas, abastecidas pela
precipitação, sejam do lençol freático como confinadas, também contribuem por
percolação para fornecimento de águas para os rios.&nbsp;As águas subterrâneas são mais ricas em
sais minerais que as águas superficiais. Ao percolar através do solo, absorvem
ácidos carbônicos e ácidos orgânicos de matéria orgânica em decomposição, ao
mesmo tempo em que se enriquecem de dióxido de carbono e de nitrogênio. A
acidez, em grande parte devida ao dióxido carbônico dissolvido, aumenta a
solubilidade de outras substâncias, principalmente minerais, donde provém o
alto teor de matérias dissolvidas nas águas subterrâneas. O oxigênio presente
antes da percolação é geralmente consumido na oxidação da matéria orgânica e na
solução de carbonatos, resultando, para as águas subterrâneas, deficiência de
oxigênio dissolvido. Este o motivo pelo quais certas substâncias insolúveis na
presença de oxigênio são mantidas em solução em águas subterrâneas. As águas
subterrâneas normalmente são límpidas, incolores, frescas e mais duras que as
de superfície da mesma região.



Por outro lado alguns elementos podem ser
adsorvidos ou absorvidos pelos minerais e, assim, removidos das águas fluviais;
e até mesmo, o ciclo da água pode ser afetado por processos antrópicos e sua
constituição química ser alterada. 



As alterações ocorrem por mudanças nos ciclos
biogeoquímico do carbono, do oxigênio, do nitrogênio, do fósforo, do
nitrogênio, do cálcio, dos microrganismos, da água e outros, tendo como
principal fator as atividades antrópicas, como, por exemplo,
despejos de águas residuárias, lixo, esgoto sanitário e resíduo líquido
industrial no ambiente, alterando a composição química, física e biológica das
águas, contaminando e/ou poluindo os cursos d’água.



Depois que atinge o solo, às plantas e aos cursos d’água, as gotas
d’água passam pelo processo de transpiração e evaporação, formando novamente as
nuvens ao entrarem em contato com a atmosfera e afetadas pelo
vento, a radiação solar e a temperatura. Quando ficam
maiores e mais pesadas, caem novamente em forma de chuva, neve ou gelo, e assim
reinicia o ciclo&nbsp;e, conforme o local, novas composições químicas, físicas e biológicas são
adquiridas.



Referências: 



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Martiniano de; BOTELHO, Manoel Henrique Campos. Manual de Saneamento de Cidades e Edificações. São Paulo, SP: PI, 1991. 229 p.

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Aspectos de qualidade. In: GUIMARÃES, Fausto Pereira. Hidrobiologia. Curitiba, PR: Escola de Engenharia da Universidade
Federal do Paraná e Organização Pan-Américana de Saúde, 1966. 313 p. 

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BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio
Ambiente – Resolução 357/2005: Dispõe sobre a
classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu
enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de
efluentes, e dá outras providências. Data da legislação: 17/03/2005. Publicação
DOU nº 053, de 18/03/2005, págs. 58-63 - Alterada pelas Resoluções nº 370, de 2006, nº 397, de 2008, nº 410, de
2009, e nº 430, de 2011. Brasilia, DF, 2005. 23 p.
Disponível em: http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459.
Acesso em 10/02/2012.CHRISTOVÃO, Dácio de Almeida. Caracterização bacteriológica de poluição e contaminação: padrões bacteriológicos. In: FESB–FOMENTO ESTADUAL DE SANEAMENTO BÁSICO. Água: Qualidade, Padrões de Potabilidade e Poluição. São Paulo, SP: CETESB – DIVISÃO DE TREAMENTO; 1969. p. 74 a 106.FAURY, Renato Lopes.;
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