Lagos e ReservatóriosQualidade da Água: O Impacto da Eutrofização

Volume 3

Capa: fotos, figuras e tabelasinseridas neste volume

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Sumário

Por que a eutrofização é umproblema tão sério de poluição?

Qual é o estadoatual de eutrofização?

De onde vêm os nutrientes ecomo eles provocam a eutrofização

Gerenciamento da qualidade da água eeutrofização em alguns lagos do mundo

Educação ambiental epercepção política

Aspectos sociais, culturaise econômicos da eutrofização

O Futuro

Eutrofização em reservatório do Brasil:o estudo de caso da represaCarlos Botelho (Lobo/Broa)

Prefácio .......................................................................................................................... 3

Pefácio à Edição em Português .................................................................................... 4

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Prefácio

É um prazer apresentar o Volume 3 da série “Planejamento e Gerenciamento de Lagos e Reservatórios”. Opresente volume, denominado “Qualidade da água: o impacto da eutrofização”, oferece uma visão geral doproblema do enriquecimento de águas superficiais devido a compostos orgânicos que se originam de atividadesagrícolas e urbanas bem como de efluentes industriais. A eutrofização é um processo que, uma vez iniciado, édifícil de controlar, a menos que uma ação imediata seja implementada. A eutrofização leva em seus estágiosfinais à redução de oxigênio na água, à liberação e à acumulação de substâncias tóxicas na água e nos sedimentos –poluindo o ambiente aquático, o que pode levar à morte dos organismos aquáticos, dos ecossistemas e de sereshumanos que inadvertidamente bebam ou fiquem expostos à água poluída. Uma vez iniciada a eutrofização, émuito difícil controlá-la ou revertê-la, e isto também exige muitos investimentos financeiros. Embora existammuitos lagos eutróficos no planeta, a maioria ainda não está eutrófica. Mas esta situação está mudandorapidamente.

Águas eutróficas em lagos e represas produzem inúmeras perdas de biodiversidade, redução da qualidadeda água e baixa disponibilidade. Além disso, tais lagos e reservatórios representam risco significativo à saúde deseres humanos e de animais. Isto se deve primariamente ao crescimento explosivo de algas microscópicas, asquais, uma vez mortas e em processo de decomposição, liberam uma das mais poderosas classes de toxinasconhecidas pelo homem: cianotoxinas. Os danos às hidroelétricas e às atividades recreativas estão bem registradoscomo impactos negativos originados desses processos que causam grandes perdas econômicas.

Para controlar o processo de eutrofização é preciso compreender as causas e os estágios dedesenvolvimento. Similarmente, é necessário avaliar cuidadosamente as soluções tecnológicas que serãoaplicadas ao processo de mitigação e remediação da eutrofização. Em geral, os sistemas convencionais detratamento de águas residuárias são suficientes para o controle da eutrofização, embora a manutenção sejacara. Métodos alternativos para o controle e a mitigação da eutrofização incluem o uso de áreas alagadas naturaisbem como algumas construídas, uma vez que esses métodos se baseiam na capacidade de autodepuração danatureza e são usualmente muito mais baratos de manter e operar.

A eutrofização, sob muitos aspectos, pode ser considerada um reflexo, em nossos lagos, reservatórios erios, do modo pouco cuidadoso com o qual a sociedade está tratando seus resíduos líquidos, bem como aplicaçãode práticas ultrapassadas de uso do solo. Portanto, a sociedade como um todo precisa ser esclarecida em termosde saúde, finanças, meio ambiente e recreação, bem como sobre os custos relacionados com sua solução. Espera-se que, por intermédio desta publicação, os cidadãos, juntamente com as autoridades, indústrias, agricultores eoutros membros da sociedade, possam compreender os princípios desse processo, seus efeitos e sua solução, detal forma que uma ação pró-ativa e cooperativa possa ser desenvolvida a fim de prevenir ou reduzirsignificativamente o risco de águas superficiais se tornarem poluídas pelo processo de eutrofização.

Esperamos que você aprecie este volume.

Steve HallsDiretorInternational Environmental Technology Centre

Kei YamazakiDiretor GeralInternational Lake Environment Committee Foundation

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Prefácio à Edição emPortuguês

O processo de eutrofização, hoje um problema mundial, atinge lagos, represas, rios e águas costeiras detodo o planeta. Como foi salientado no Prefácio da edição em inglês, uma vez instalada, a reversão da deterio-ração é difícil e extremamente dispendiosa. Os danos à saúde humana e o aumento exagerado dos custos dotratamento da água são algumas das conseqüências econômicas mais severas e problemáticas da eutrofização.Este volume é uma contribuição à compreensão pela sociedade do problema da eutrofização, suas causas,conseqüências e custos. Oferece também algumas informações sintéticas sobre os mecanismos e técnicas derecuperação, e sobre as abordagens em uso para melhorar a educação sanitária e ambiental da população,causa primária de eutrofização por fontes não pontuais.

No volume em português, acrescentou-se um exemplo bem claro do processo de eutrofização em andamentona represa Carlos Botelho (Lobo/Broa) e dos planos para gerenciamento integrado e recuperação desseecossistema.

Para prevenir e resolver os problemas de eutrofização é necessário que a sociedade conheça amplamenteos problemas. Também deve-se fazer um esforço para implantar politicas públicas adequadas que promovamsoluções efetivas e permanentes, com criatividade e baixos custos.

Takako Matsumura-TundisiDiretora CientíficaInstituto Internacional de Ecologia, São Carlos

José Galizia TundisiPresidenteInstituto Internacional de Ecologia, São Carlos

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Eutrofização é um dos problemas ambientaisde águas continentais mais difundidos; tra-

ta-se de enriquecimento artificial com dois tiposde nutrientes de plantas, o fósforo e o nitrogênio.

Uma importante conseqüência do enri-quecimento de lago e reservatório é o aumentodo crescimento de plantas flutuantes micros-cópicas e algas e a formação de densa forragemde grandes plantas aquáticas flutuantes, comoaguapés (Eichhornia) e alface-d’água (Pistia)(Fotos 1 e 2). O crescimento é uma conseqüênciado processo de fotossíntese, por intermédio doqual as plantas produzem matéria orgânica ebiomassa utilizando os nutrientes (nitrogênio,fósforo e outros) do solo e da água. Nesseprocesso, a luz atua como fonte de energia e odióxido de carbono dissolvido na água, comofonte de carbono. Como resultado do processofotossintético, oxigênio também é produzido.

Quando as plantas morrem, estas sedecompõem em razão das atividades dos

Por que a eutrofização é umproblema tão sério de poluição?

fungos e das bactérias; no processo, oxigênio éconsumido e nutrientes são liberados junta-mente com dióxido de carbono e energia. Emmuitos lagos e reservatórios do mundo, asplantas que crescem na superfície durante aprimavera e verão morrem no outono e se sedi-mentam no fundo, onde se decompõem.

Durante a primavera e o verão, os lagos ereservatórios são freqüentemente supersatu-rados de oxigênio devido à presença de plantas.O oxigênio em excesso é liberado para aatmosfera, não permanecendo disponível pormuito tempo para decompor a matéria orgânica.Isto causa depleção de oxigênio ou anoxia nascamadas mais profundas dos lagos, particular-mente no outono.

A depleção de oxigênio é, portanto, causadapela mudança no tempo e no espaço entrefotossíntese e decomposição. Em regiões tropi-cais, os mesmos processos ocorrem, mas emtermos de sazonalidade não são tão represen-

FFFFFoto 1oto 1oto 1oto 1oto 1 Florescimento de alga de um lago. FFFFFoto 2oto 2oto 2oto 2oto 2 Supercrescimento de plantasaquáticas flutuantes.

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tativos quanto em regiões temperadas, porque aduração da temperatura e do período declaridade é muito similar durante o ano todo.

Em certos períodos, os lagos podem formaruma termoclina alguns metros abaixo dasuperfície (Figura 1). Na termoclina, a tem-peratura diminui em muitos graus em poucosmetros e divide o lago em duas zonas: uma maisquente na região superior (epilímnio) e umamais fria na região inferior ( hipolímnio). Lagosde regiões temperadas têm cerca de 10 metrosou mais de profundidade e tipicamente formama termoclina durante o verão, portanto, elesestratificam. Lagos rasos tropicais tambémpodem se estratificar, mas a estratificação podeser quebrada por ventos fortes.

Uma termoclina impede que a porçãosuperior e a porção inferior do lago se misturem.O resultado é uma mudança na concentraçãovertical de oxigênio, como mostrado na Figura1, em que a concentração é alta na porçãosuperior ou epilímnio e muito baixa na porçãoinferior ou hipolímnio (a baixa concentração deoxigênio pode degradar a qualidade da água ajusante do lago ou do reservatório, particu-larmente a jusante de reservatórios com temposde retenção muito pequenos como mencionadono Volume 1, página 15).

A depleção de oxigênio freqüentementeocasiona completa desoxigenação ou anoxia nasregiões mais profundas do lago ou dos reserva-

tórios, uma vez que o oxigênio se dissolve muitofracamente na água. Em lagos rasos e onde aprodução primária é alta, a desoxigenação dosedimento e da água também ocorre freqüen-temente (sedimento escuro, Foto 3).

Superfície

Temperatura e oxigênio

Baixo Alto

Fundo

Pro

fundid

ade

EPILÍMNIO

HIPOLÍMNIO

FFFFFoto 3oto 3oto 3oto 3oto 3 Sedimento escurodo fundo de um lago.

FFFFFigura 1igura 1igura 1igura 1igura 1 Termoclina e a relação entre temperatura/oxigênio e profundidadeem lagos de regiões temperadas.

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Essas condições matam peixes e inver-tebrados (Foto 4). Além disso, a amônia e o gássulfídrico que se originam da atividade bacte-riana podem ser liberados dos sedimentos sobcondições de anoxia, e suas concentraçõespodem elevar-se a níveis que afetam adver-samente plantas e animais, uma vez queconseguem atuar como gases venenosos (tam-bém sistemas de transmissão de eletricidade emhidroelétricas podem ser afetados pelo podercorrosivo do gás sulfídrico). Fósforo e amôniatambém podem ser liberados na água, enri-quecendo-a com nutrientes.

Alguns tipos particulares de algas quecrescem em lagos e reservatórios muito enri-quecidos com nutrientes (algas verde-azuis oucianobactérias, Fotos 5 e 6, e também dinofla-gelados que podem produzir marés vermelhas,Fotos 7 e 8) liberam na água toxinas altamentepoderosas que são venenosas mesmo emconcentrações muito baixas. Algumas dessastoxinas produzem efeitos negativos no fígadode animais em concentrações mínimas, maspodem ocasionar a morte de gado, outrosanimais e mesmo seres humanos quandoingeridas em água potável contaminada emaltas concentrações.

Embora uma das maneiras de tratar edesinfetar águas de superfície onde essas algascrescem (e também para prevenir altas con-centrações de matéria orgânica) seja por meio

de cloro, infelizmente isto leva à formação decompostos que podem induzir ou produzircâncer – uma séria ameaça à segurança deestoques de água potável.

Altas concentrações de nitrogênio sob aforma de nitrato na água também podem causarproblemas de saúde pública. Essas concen-trações elevadas podem inibir a capacidade dascrianças de incorporar oxigênio em seu sanguee, como resultado, ocorre uma condição deno-minada de síndrome dos bebês azuis ou metahe-moglobinemia. Para que isso ocorra, os níveis denitrato devem estar acima de 10 mg/L em águapotável. Essas condições representam risco àvida humana (Fotos 5 e 6).

Um dos principais problemas resultantesdo florescimento de algas ou outras plantasaquáticas (crescimento desproporcional, Foto 9)é a redução na transparência da água, a qualcompromete o valor recreativo de lagos, princi-palmente para natação e navegação. Aguapés ealfaces-d’água podem cobrir grandes áreaspróximas à praia e podem desgarrar-se para

FFFFFoto 4oto 4oto 4oto 4oto 4 Mortalidade de peixe em razão dafalta de oxigênio num lago da Indonésia.

FFFFFotos 5 e 6otos 5 e 6otos 5 e 6otos 5 e 6otos 5 e 6 Vista macro e microscópicade Microcystis aeruginosa.

FFFFFotos 7 e 8otos 7 e 8otos 7 e 8otos 7 e 8otos 7 e 8 Vista macro e microscópica de marévermelha de um flagelado Uroglena americana.

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águas abertas, muitas vezes ocupando toda asuperfície do lago ou da represa. Esses blocosde macrófitas flutuantes impedem a penetraçãode luz e produzem grandes quantidades dematéria orgânica morta que podem levar a baixasconcentrações de oxigênio e à emissão de gasescomo metano e gás sulfídrico, devido à decompo-sição das plantas. Massas dessas plantasflutuantes podem restringir o acesso à pesca ouà recreação e bloquear canais de irrigação enavegação.

Alterações na abundância e significativaredução na diversidade de espécies (biodiver-sidade) dos organismos aquáticos em um lagoou reservatório poderão ser causadas poreutrofização (Figura 2). Isto é resultado dasmudanças na qualidade da água e do alimento,juntamente com o decréscimo da concentraçãode oxigênio que freqüentemente altera acomposição da fauna de peixes das espéciesmais importantes para menos importantes,tanto em termos alimentar como comercial-mente. Apesar disso, a produção de certasespécies de peixes tende a aumentar à medidaque a eutrofização se acelera, uma vez que hámais alimento disponível. Entretanto, a dimi-nuição na concentração de oxigênio dissolvidona água e as altas concentrações de amônia sobcondições hipereutróficas podem resultar nodecréscimo do estoque de peixes e reduzirconsideravelmente o rendimento.

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Nú

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Clorofila µg/la

1 10 100

FFFFFigura 2igura 2igura 2igura 2igura 2 Relação entre número de espécies evolume de clorofila a.

TTTTTabela 1abela 1abela 1abela 1abela 1 Efeitos da eutrofização.

l Anoxia (ausência de oxigênio dissolvido), que causaa morte de peixes e de invertebrados e tambémresulta na liberação de gases tóxicos com odoresdesagradáveis.

l Florescimento de algas e crescimento incontrolávelde outras plantas aquáticas.

l Produção de substâncias tóxicas por algumasespécies de cianofíceas.

l Altas concentrações de matéria orgânica, as quais,se tratadas com cloro, podem criar compostoscarcinogênicos.

l Deterioração do valor recreativo de um lago ou deum reservatório devido à diminuição da trans-parência da água.

l Acesso restrito à pesca e a atividades recreativasdevido ao acúmulo de plantas aquáticas.

l Menor número de espécies e diversidade de plantase animais (biodiversidade).

l Alterações na composição de espécies daquelasmais importantes para as menos importantes (emtermos econômicos e valor protéico).

l Depleção de oxigênio, particularmente nas ca-madas mais profundas, durante o outono em lagose reservatórios de regiões temperadas.

l Diminuição da produção de peixes causada pordepleção significativa de oxigênio na coluna deágua e nas camadas mais profundas de lagos ereservatórios.

FFFFFoto 9oto 9oto 9oto 9oto 9 Águas eutrofizadas (à esquerda na figura) doreservatório de Barra Bonita, São Paulo, Brasil.

Na Tabela 1 os efeitos generalizados daeutrofização nos ecossistemas aquáticos sãoapresentados.

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Comentários básicos sobre apoluição do lago

A demanda de água da superfície, paramuitos propósitos, está aumentando

globalmente, principalmente devido ao cres-cimento da população e à irrigação, particu-larmente em regiões áridas e semi-áridas. Aeutrofização freqüentemente se torna per-ceptível ao público à medida que as populaçõesaumentam em densidade. O impacto total dosseres humanos sobre a natureza é prova-velmente cerca de oito vezes maior atualmentedo que há 40-50 anos devido ao crescimento dapopulação, à produção industrial e agrícola eao desenvolvimento tecnológico (usamos maisprodutos químicos, a densidade do tráfego temaumentado etc.)

O Comitê Internacional de AmbientesLacustres (International Lake EnvironmentCommittee – ILEC), em cooperação com oPrograma das Nações Unidas (United NationsEnvironment Programme – UNEP), desenvolveum projeto denominado “Survey of the State ofthe World Lakes” (Avaliação do Estado dosLagos do Mundo). O objetivo foi coletar ecompilar dados ambientais de vários lagosimportantes do mundo. Bancos de dadosdetalhados de 217 lagos do mundo inteiro foramagrupados como resultado desse projeto.

Por intermédio do projeto foi possível iden-tificar seis principais problemas ambientais,todos com significativo impacto sobre a qua-lidade da água, sendo a eutrofização um deles

Qual é o estadoatual de eutrofização?

(Tabela 2). Por outro lado, todos os seisproblemas ambientais estão inter-relacionadose de certa forma compõem os problemas. Todossão causados pelos mesmos três fatores básicos(Figura 3).

TTTTTabela 2abela 2abela 2abela 2abela 2 Principais problemas ambientaispresentes em lagos em todo o mundo.

l Redução do nível da água devido ao usoexcessivo da água dos lagos, resultando empronunciada deterioração da qualidade daágua e em mudanças drásticas nos ecossis-temas.

l Rápida sedimentação dos lagos e dos reserva-tórios causada pela acelerada erosão do soloresultante do uso extensivo ou inadequado deterras para agricultura e pastagens e florestasdentro de suas áreas de drenagem.

l Acidificação dos lagos causada por chuvasácidas, resultando na extinção de peixes e nadegradação de ecossistemas.

l Contaminação da água, sedimento e orga-nismos por substâncias químicas tóxicasoriginadas da agricultura (pesticidas) e dosresíduos industriais.

l Eutrofização pela entrada de compostos denitrogênio e/ou fósforo das descargas industriais,agrícolas, domésticas, drenagens urbanas esuperfícies pavimentadas etc., que resulta emforte florescimento de fitoplâncton, deterioraçãoda qualidade da água e decréscimo dabiodiversidade.

l Em casos extremos, há colapso completo dosecossistemas aquáticos.

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Exemplos

Todos os 217 lagos incluídos na avaliaçãodo ILEC apresentaram aumento no nível deeutrofização nos últimos 50 anos. Em algunslagos em países industrializados, o tratamentode águas residuárias para remover nitrogênio e/ou fósforo tem evitado a degradação da qua-lidade da água. Em 2000, as entradas denutrientes em 66 lagos do mundo foram redu-zidas. Mesmo assim, muitos ainda estão maiseutrofizados (a concentração de nutrientes é maisalta) atualmente do que 50-60 anos atrás. Isso éobservado no lago Biwa do Japão (Foto 10), lagoConstance na fronteira entre Alemanha, Suíça eÁustria (Foto 11), lago Balaton na Hungria (Foto12), lago Malleran na Suécia ( Foto 13), os Grandes

Urbanização

Crescimento populacional

Industrialização

Uso excessivoda água

Aumento deemissões

Sobreusodo solo

Acidificação

Eutrofização

Sedimentação

Nível da água

Subst. tóxicas

Biodiversidade

Efeito diretoEfeito indireto

Lagos da América do Norte (Fotos 25 e 26) e emdiversos lagos do norte da Europa.

Em lagos e reservatórios eutrofizados ondemedidas têm sido tomadas para melhorar aqualidade da água por intermédio da reduçãoou remoção de nitrogênio e/ou fósforo, semefeito, isto se deve amplamente à grandequantidade de nutrientes armazenados nossedimentos, sendo constantemente liberados naágua. Isto mostra a necessidade de evitar a cargade nutrientes nos corpos de água o mais cedopossível por intermédio de práticas apropriadasde gerenciamento e de planejamento. Ainda,tem sido freqüente a dificuldade de reduzir aentrada de nutrientes de fontes difusas comoágua de drenagem e erosão de solos utilizados

FFFFFigura 3igura 3igura 3igura 3igura 3 Urbanização, crescimento populacional e industrialização estão entre osfatores básicos que causam problemas ambientais em lagos e reservatórios.

FFFFFoto 10oto 10oto 10oto 10oto 10 Vista geral do lago Biwa, Japão.

FFFFFoto 11oto 11oto 11oto 11oto 11 Vista geral do lago Constance,Alemanha, Suíça e Áustria.

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na agricultura ou de despejo; eles não podemser coletados para o tratamento, ao contrário dasfontes pontuais de poluição de despejosindustriais ou municipais. Fontes pontuais depoluição podem ser tratadas por “tecnologia defim de linha”, isto é, tecnologia ambiental.

Os melhores exemplos de sucesso no tra-tamento da eutrofização são aqueles em que adiversão das águas residuárias foi usada em áreacom pequena agricultura, desviando-a do lago.O lago Washington é um exemplo (Foto 14). AFigura 4 mostra o declínio das concentrações defósforo nesse lago após a diversão que foicompletada em 1967. É importante compreenderque, em alguns casos, a diversão não resolve tãobem o problema quanto sua remoção parajuzante.

Quase todos os lagos ainda apresentamaumento de eutrofização, incluindo a maioriados lagos dos países em desenvolvimento,onde inexiste o combate à poluição por nãohaver condições para isto. O lago Dianchi (Foto15), próximo a Kunming, na China, e o lagoTaihu, próximo a Wuxi, na China, sofreramextrema eutrofização ou são hipereutrofizados.Nesses lagos, vastas áreas são cobertas pordensos florescimentos de algas, como pinturaverde, e a reprodução de peixes tem sidototalmente impedida por falta de oxigênio parasua respiração, principalmente no outono.Quase todas as plantas aquáticas nativas emuitas espécies de peixes têm sido eliminadas.Moluscos morrem pela falta de oxigênio naágua de fundo, além disso, devido à máqualidade da água, é muito difícil o abas-tecimento de água para uso doméstico queatenda aos padrões legais.

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FFFFFoto 12oto 12oto 12oto 12oto 12 Vista geral do lago Balaton, Hungria.

FFFFFoto 13oto 13oto 13oto 13oto 13 Vista geral do lago Malleran, Suécia.

FFFFFoto 14oto 14oto 14oto 14oto 14 Vista geral do lago Washington, EUA.

FFFFFigura 4igura 4igura 4igura 4igura 4 A diversão de esgotos prova ser efetiva naredução do fósforo de corpos de água doce.

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Mesmo os maiores lagos sofrem o pro-blema da eutrofização. No lago Victoria, naÁfrica, por exemplo, ocorre uma densa cober-tura de aguapés em extensa área de superfície.O problema tem sido de alguma forma mini-mizado por métodos biológicos – um besouroque se alimenta de aguapé foi introduzido (Foto16, besouro). Regiões do lago próximas aKisumu, em Kampala, apresentam depleção deoxigênio e reduzida transparência. Peixes comoHaplopchromis (Foto 17), espécie conhecidalocalmente como “furu”, vêm desaparecendo,e a pesca total tem diminuído, com resultadoslamentáveis, uma vez que os peixes constituema maior fonte de proteína para as populaçõescosteiras do lago (Foto 18).

Mesmo o lago Baikal (Foto 19), o maiorcorpo de água doce do mundo, com profun-didade de 1,7 km, mostra sinais de eutrofização:diminuição da transparência e aumento daconcentração de nutrientes e de algas.

A solução para a eutrofização nos paísesem desenvolvimento é urgente, uma vez que ocontrole do problema torna-se cada vez maisdifícil e custoso a cada ano que passa, devidoao aumento do acúmulo de nutrientes nossedimentos.

FFFFFotos 15 e 16otos 15 e 16otos 15 e 16otos 15 e 16otos 15 e 16 Crescimentoexcessivo de aguapé no lagoDianchi, China, e o besouro N.eichhornaiae utilizado no lago

Vitória para controlar ocrescimento da planta.

FFFFFoto 17oto 17oto 17oto 17oto 17 Peixe Haplochromis,ou “furu”, do lago Vitória.

FFFFFoto 18oto 18oto 18oto 18oto 18 Peixe pescado no lago Vitória.

FFFFFoto 19oto 19oto 19oto 19oto 19 Vista geral do lago Baikal, Rússia.

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De onde vêm os nutrientes

Quais são as fontes de nutrientes quecausam a eutrofização de lagos, represas

e rios? Há muitas fontes. Todas as atividadesna bacia hidrográfica de um lago ou represa serefletem direta ou indiretamente na qualidadeda água desses ecossistemas. Um lago oureservatório, entretanto, pode ser naturalmenteeutrófico quando situado em área fértil com solosnaturalmente enriquecidos de nutrientes. Emmuitos lagos, rios e represas, a água de esgoto éa principal fonte, uma vez que esgotos nãotratados ou aqueles tratados somente pormétodos mecânicos convencionais ainda contêmnitrogênio (25-40 mg/litro) e fósforo (6-10 mg/litro). Nitrogênio e fósforo podem ser removidospor tecnologia bem conhecida – fósforo pelaadição de substâncias químicas que precipitamfosfato por intermédio de reações químicas enitrogênio usualmente por métodosbiológicos, por meio da atividadede microorganismos. A remoção denitrogênio é mais dispendiosa e,também, mais difícil tecnicamentedo que a do fósforo.

A água de drenagem de terrascultivadas também contém fósforoe nitrogênio. Usualmente, hámuito mais nitrogênio porque ofósforo está imobilizado nos com-ponentes do solo. O uso intensivode fertilizantes resulta em concen-trações significativas de nutrientes,particularmente nitrogênio, emdrenagem agrícola. Se os soloserodidos atingirem o lago, tanto o

De onde vêm os nutrientes ecomo eles provocam a eutrofização

fósforo como o nitrogênio do solo contribuirãopara a eutrofização. A erosão é freqüentementecausada por desmatamento, que também resultade planejamento e gerenciamento não ade-quados dos recursos naturais.

As áreas alagadas têm sido utilizadas comfreqüência para resolver o problema da poluiçãodifusa a partir da agricultura, que causa eutrofi-zação (Foto 20). Em áreas alagadas, nitrato éconvertido em nitrogênio livre, que é liberadopara o ar. Isto não é danoso, uma vez que onitrogênio ocupa 70% da atmosfera. Fósforo éabsorvido pelos solos das áreas alagadas e, comoo nitrogênio, é fixado pelas plantas. Tanto ofósforo como o nitrogênio podem ser removidospelas áreas alagadas. Além disso é necessáriocontrolar o uso de fertilizantes em agricultura,uma vez que a maioria deles pode terminar naárea de drenagem, se a poluição difusa dos

FFFFFoto 20oto 20oto 20oto 20oto 20 Vista geral de área alagada.

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nutrientes não for suficientemente reduzida paramelhorar a qualidade da água.

A água da chuva contém fósforo e nitro-gênio provenientes da poluição atmosférica.Como o nitrogênio move-se mais na atmosferado que o fósforo, esse elemento está aproximada-mente 20 vezes mais concentrado que o fósforo.O nitrogênio pode ser reduzido na água da chuvapor controles muito intensivos da poluição do arem toda uma região. Pode-se afirmar comsegurança que as principais fontes de poluiçãoda atmosfera são as indústrias e os escapamentosde automóveis sem os filtros apropriados.

Quando os lagos são utilizados paraaqüicultura, o excesso de alimento para os peixespolui a água, uma vez que nem todo o alimentoé consumido (Foto 21). O nitrogênio e o fósforoem excesso presentes no alimento são dissolvidosna água ou permanecem em suspensão. O usode lagos para aqüicultura, portanto, necessita decuidadoso planejamento ambiental e práticas degerenciamento adequadas com treinamento degerentes e proprietários.

O sedimento de um lago – sua camadalodosa no fundo – contém concentraçõesrelativamente altas de fósforo e nitrogênio. Esteselementos podem ser liberados para a água,

particularmente em baixas concentrações deoxigênio. Os nutrientes dos sedimentos provêmda decomposição de algas e de matéria orgânicamorta. Os nutrientes liberados a partir dossedimentos são referidos como a carga internados lagos.

A Figura 5 mostra esquematicamente asfontes de nutrientes: externas à carga de esgotosnão tratados, águas de drenagem agrícola,

Erosão pelo vento

Erosão pela água

Precipitação

ALIMENTO PARA

PEIXES

FFFFFigura 5igura 5igura 5igura 5igura 5 Principais fontes de nutrientes nos lagos.

FFFFFoto 21oto 21oto 21oto 21oto 21 Vista aérea de tanques de cultivo de peixesna laguna de Bay, Filipinas.

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erosão e chuvas e também internas às atividadesdo lago, como, por exemplo, aqüicultura eliberação de sedimentos.

É possível, mas muito dispendioso, remo-ver a camada superior de sedimento rica emnutrientes dos lagos. A cobertura dos sedimen-tos com argila para isolá-los e, portanto, reduzira carga interna foi tentada. Mesmo quando osnutrientes são removidos em larga escala dosesgotos domésticos, da drenagem agrícola eurbana e da água da chuva, ainda assim levamuito tempo até ocorrer queda na concen-tração de nutrientes da porção superior dosedimento, pelo fato de eles ainda estarempresentes na água. A redução inicial ou aeliminação das fontes de nutrientes é, portanto,crucial.

Lagos, represas e rios podem ser classi-ficados, de acordo com a extensão de suaeutrofização (ou enriquecimento de nu-trientes), em quatro classes principais: oligo-tróficos, mesotróficos, eutróficos e hipereu-tróficos (Tabela 3). Esta classificação resulta deuma análise extensa da eutrofização em paísesda Organização para a Cooperação e oDesenvolvimento Econômico (OECD) nadécada de 1970 e início da década de 1980.Baseia-se nas concentrações de fósforo, nitro-gênio e clorofila a (o pigmento responsável pelafotossíntese das algas). A clorofila a indicagrosseiramente a concentração de biomassa deplantas aquáticas (em média 1% da biomassade algas é clorofila a).

Fatores que limitam a eutrofização

TTTTTabela 3abela 3abela 3abela 3abela 3 Classificação dos lagos de acordo com a intensidade doprocesso de eutrofização (valores médios expressos em µg/L).

Nota dos tradutores: Estes dados foram obtidos em lagos temperados, onde o processo de eutrofização foi intensamenteestudado. Para lagos tropicais há valores preparados por Salas & Martino (1991).

PPPPParâmetroarâmetroarâmetroarâmetroarâmetro OligotróficoOligotróficoOligotróficoOligotróficoOligotrófico MesotróficoMesotróficoMesotróficoMesotróficoMesotrófico EutróficoEutróficoEutróficoEutróficoEutrófico HipereutróficoHipereutróficoHipereutróficoHipereutróficoHipereutrófico

Fósforo total 8,0 26,7 84,4 >200

Nitrogênio total 661 753 1.875 alto

Clorofila a 1,7 4,7 14,3 >100, faixa 100-200>

Clorof. a, conc. max. 4,2 16,1 42,6 > 500

A Tabela 4 mostra a composição média dasplantas de água doce (peso úmido e não pesoseco): as plantas requerem todos esses elementosnas porcentagens indicadas. Em geral, nitro-gênio e fósforo (respectivamente, 0,7% e 0,9%)são freqüentemente os dois elementos inicial-mente utilizados quando a planta realiza afotossíntese. Esses dois nutrientes são menosabundantes na água que os outros elementos,concernente à composição das plantas. Énecessário cerca de oito vezes mais nitrogêniodo que fósforo. Portanto, o fósforo limita aeutrofização se o nitrogênio é oito vezes maisabundante que ele, enquanto o nitrogênio limitaa eutrofização se sua concentração for oito vezesmenor que a do fósforo na água.

Esgotos não tratados e esgotos tratados pormétodos biológicos contêm, em média, cerca de32 mg/L de nitrogênio e 8 mg/L de fósforo. Emum lago com forte carga de esgotos não tratados,a eutrofização é limitada por nitrogênio, uma vezque a concentração de nitrogênio no esgoto ésomente quatro vezes maior do que a de fósforo.Esses lagos e represas freqüentemente apre-sentam florescimentos extensos de ciano-bactérias, que são visualizadas como umaespuma esverdeada na superfície (Foto 22).Algumas espécies de cianobactérias usam onitrogênio diretamente do ar e conseguemcrescer, apesar da limitação de nitrogêniodissolvido na água. Lagos e represas que

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recebem tributários naturais e águas dedrenagem de agricultura têm en-tretanto, altas concentrações de nitro-gênio e são limitados em fósforo.

A questão central na eutrofizaçãoé determinar qual nutriente pode serreduzido para se tornar limitante e nãoqual nutriente é o limitante. Como ofósforo é removido mais facilmente deesgoto doméstico do que o nitrogênio,em muitos casos (mas não em todos –há exceções), a melhor estratégiaambiental para o gerenciamento delagos e represas é remover tanto quantopossível o fósforo do esgoto e das águasresiduárias.

TTTTTabela 4abela 4abela 4abela 4abela 4 Composição média das plantas aquáticas(em relação ao peso úmido).

ElementoElementoElementoElementoElemento Conteúdo na plantaConteúdo na plantaConteúdo na plantaConteúdo na plantaConteúdo na planta

Oxigênio 80,5

Hidrogênio 9,7

Carbono 6,5

Sílica 1,3

Nitrogênio 0,7

Cálcio 0,4

Potássio 0,3

Fósforo 0,09

Magnésio 0,07

Enxofre 0,06

Cloro 0,06

Sódio 0,04

Ferro 0,02

Boro 0,001

Manganês 0,0007

Zinco 0,0003

Cobre 0,0001

Molibdênio 0,00005

Cobalto 0,000002

FFFFFoto 22oto 22oto 22oto 22oto 22 Crescimento de cianobactérias na margem de um lago.

Valores expressos em porcentagens

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Lago Biwa

A eutrofização do lago Biwa (Foto 23) co-meçou em 1960, ao lado do crescimento

econômico do Japão pós-guerra. A concentraçãode biomassa de plantas nos anos 1980 foi cercade dez vezes maior do que nos anos 1950. Trezemilhões de pessoas dependem do suprimentode água do lago Biwa e dos sistemas do rio Yodo.Desde 1969, odores desagradáveis em águas detorneira do lago Biwa têm aborrecido osusuários durante o verão.

A biomassa de plâncton registrou picos nofinal da década de 1970, quando florescimentosde algas vermelhas também apareceram como“maré vermelha de águadoce”. Isso tem ocorridoquase anualmente desdeentão. Florescimentos dealgas azuis têm aparecidodesde 1983, um sinal deeutrofização mais avançada.

Tendências na degra-dação da qualidade daágua do lago Biwa têmmais ou menos se estabi-lizado, devido ao esforçocooperativo dos moradorese da administração local deShiga. Tratamento avança-do de esgotos domésticosfoi introduzido. O uso dedetergentes à base de poli-

Gerenciamento da qualidade da água eeutrofização em alguns lagos do mundo

fosfatos foi banido. E áreas alagadas foramconstruídas a fim de fazer frente à água dedrenagem da agricultura. Como resultadodessas medidas, a degradação da qualidade daágua foi interrompida, porém nenhum sinal deposterior melhora tem aparecido. Um combatemais extensivo da poluição difusa prova-velmente é necessário antes que a qualidadeda água apresente melhora significativa.

FFFFFoto 23oto 23oto 23oto 23oto 23 Lago Biwa, o maior lago do Japão no período de verão, mostrando osupercrescimento de plantas aquáticas.

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Lago Fure, Dinamarca,exemplo típico degerenciamento da água naEuropa Setentrional

Como em muitos outros lagos europeus, aeutrofização do lago Fure começou nos anos1960. O lago Fure (Foto 24) está localizadosomente 15-20 km de Copenhagen, em áreaatrativa com diversos lagos e florestas. Apopulação perto do lago Fure cresceu nasdécadas após a Segunda Guerra Mundial, comaumento do impacto sobre a área natural,incluindo os lagos. No começo do século XX, atransparência da água do lago atingia váriosmetros, enquanto nos últimos anos da décadade 1960 era de 1,2 m, durante a primavera e osflorescimentos de verão.

No começo da década de 1970 optou-se porexpandir o tratamento dos esgotos domésticosde cerca de 30.000 habitantes incluindo aremoção de nutriente (98% de remoção dofósforo). Os esgotos de outros 100.000 habitantesforam desviados para o mar. Com essas medi-das, a carga de fósforo foi reduzida de 33 para2,5 toneladas por ano. A carga de fósforo rema-nescente vem das águas de precipitação, doesgoto tratado e da fonte difusa.

Como resultado dessesesforços, a transparência quasedobrou a partir dos últimosanos da década de 1960. Entre-tanto, o tempo de residência daágua do lago é de 20 anos, o queexplica por que melhoras maisexpressivas não têm sidoobservadas. Passou um poucomais de 20 anos desde que asmedidas foram iniciadas, e dedois a quatro tempos deresidência são geralmente ne-cessários para observar efeitocompleto das ações tomadas.Enquanto a carga externa de

fósforo (principalmente esgoto doméstico) foireduzida a 2,5 ton./ano, a carga interna, isto é,a carga do sedimento, é ainda de cerca de 12ton./ano. Conseqüentemente, outros métodostêm sido considerados para restaurar o lago (vera lista de métodos na Tabela 5). Entretanto, alongo prazo, é ainda benéfico reduzir a cargaexterna de fósforo para menos de 1 ton./ano.Isso pode ser feito pelo tratamento dasenchentes causadas pelas chuvas e peloaumento da eficiência da remoção de fósforo notratamento de esgotos domésticos a 99% oumais. No lago Fure, a poluição difusa não é tãoimportante, pois o lago é mais ou menoscircundado por áreas alagadas e pelas florestas.

O tratamento extensivo de esgotos domés-ticos envolvendo a remoção de nutrientes temsido introduzido em muitos lagos da EuropaSetentrional, porém, como o lago Fure mostra,um longo período será necessário antes que oefeito completo desse tratamento possa serobservado. Em adição, posterior redução denutrientes é necessária para que adequadaredução na eutrofização possa ser esperada. Namaioria dos casos, a poluição não pontual, difusa,terá de ser reduzida consideravelmente –claramente um objetivo muito mais difícil doque diminuir a fonte de poluição pontual.

FFFFFoto 24oto 24oto 24oto 24oto 24 Vista geral do lago Fure, Dinamarca.

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dos anos 1980, a carga de fósforo aproximou-sedos níveis estabelecidos há 10 anos. No lago Eriee no lago Ontário (Foto 26), o fósforo foireduzido para um quinto, mas as reduções totaisna parte superior dos Grandes Lagos foram decerca de 50%. Essas reduções tiveram tambémreflexo nas concentrações de fósforo e defitoplâncton na região aberta dos lagos Erie eOntário. Essas reduções foram apenas de cercade um terço dos valores de pico de 1970.Novamente, reduções de fontes não pontuaisde fósforo e de nitrogênio, de mesma extensão,para os esgotos municipais não foram possíveis.Entretanto, medidas de combate à eutrofizaçãodos Grandes Lagos estão entre os mais bem-sucedidos estudos de caso de gerenciamento delagos, porque a poluição de fonte pontual foi aprincipal fonte de descarga de nutrientes noslagos.

Os Grandes Lagos da Américado Norte

Aproximadamente 30% da população doCanadá e 20% da população dos Estados Unidosvivem na bacia de drenagem dos GrandesLagos, que ocupa uma área de 520.000 km2. OsGrandes Lagos compreendem: lago Superior,lago Michigan, lago Ontário, lago Erie e lagoHuron. Vinte e quatro milhões de pessoasdependem desses lagos para água de consumo.O crescimento industrial nas décadas de 1940 e1950 resultou em poluição por óleo e aceleradaeutrofização na década de 1960. Nos últimosanos da década de 1960, a qualidade da águadeteriorou-se em níveis críticos. Massas deflorescimento de algas foram freqüentes e severadepleção de oxigênio ocorreu mesmo na partecentral da água de fundo do lago Erie (Foto 25).Mortalidade massiva de peixes ocorreu no lagoMichigan e no lago Ontário.

Em resposta a essa situação, padrõesespecíficos de efluentes foram estabe-lecidos no começo dos anos 1970. Aremoção de fósforo foi introduzida notratamento das estações de esgoto e oconteúdo de fósforo nos detergentes foireduzido de 30-40% para 5%. No começo

FFFFFotos 25 e 26otos 25 e 26otos 25 e 26otos 25 e 26otos 25 e 26 Vista geral do lago Erie edo lago Ontário, Canadá e EUA.

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Lição aprendida

As histórias de pouco ou parcial sucessono combate à eutrofização têm o forte

suporte de cidadãos e usuários combinado commedidas legislativas efetivas e programas degerenciamento. Os melhores resultados foramobtidos quando medidas de controle come-çaram cedo e por longo tempo antes que umahipereutrofização ocorresse. Geralmente, pro-blemas que envolvem fontes pontuais foramresolvidos com relativa facilidade, enquantoaqueles que envolvem fontes difusas nãopontuais foram mais difíceis de ser solucionados.

Embora as autoridades de recursos hí-dricos possam construir estações de tratamentode esgotos com adequada remoção de nu-trientes, uma constante percepção acerca daqualidade da água pode ser mantida peloengajamento público. É preciso lembrar tambémque a redução final de nutrientes de um lagorequer redução efetiva de fontes difusas, e estadeve envolver toda a comunidade. Para osucesso pleno, os cidadão devem ser parceirosna estratégia de gerenciamento ambiental.

O uso de menos deter-gentes e de detergentes semou com pouco polifosfatos(Foto 27) pode reduzir consi-deravelmente a carga de fós-foro. Uma campanha “Lavan-deria pode ficar barata”realizada na Polônia visou atoda a população polonesa efoi muito bem-sucedida.

Educação ambiental epercepção política

A carga de fósforo em muitas cidades evilas caiu mais de 20%. Os resultados dacampanha foram gerenciados para encorajar osusuários a continuarem os esforços. A campanhatambém aumentou a percepção ambiental geraldo público, em particular no que se refere aosefeitos diretos de detergentes de lavanderiassobre a eutrofização.

A redução de poluição não pontual em áreascom agricultura extensiva requer a construção deáreas alagadas, como um sistema tampão entreos campos e os rios e lagos. Isto, entretanto, nãoé suficiente, mas pode ser apoiado por umacampanha maciça incentivando os fazendeirosa usarem menos fertilizantes (nota: os últimos10-20% de fertilizantes aplicados quase não têmefeito na colheita agrícola, mas podem contribuirsignificativamente para as concentrações de nu-trientes de águas de drenagem). Uma campanhana Dinamarca no começo dos anos 1990 resultouem alguma redução de poluição difusa, prova-velmente porque os fazendeiros calcularam queeles poupariam dinheiro se reduzissem osfertilizantes. A redução, entretanto, não foisuficiente e um imposto verde sobre fertilizantestem sido considerado. Este ainda não foiimplantado.

FFFFFoto 27oto 27oto 27oto 27oto 27Fósforo e

sabão empó livre

de fósforono Japão.

21

Percepção pública

A participação ativa dos cidadãos nocombate à eutrofização é impossível sem suacompreensão do problema. Isso requer a educa-ção ambiental dos cidadãos.

A Tabela 5 apresenta diversas maneiras deintroduzir educação ambiental e aumentar apercepção pública. Em muitos países indus-trializados, alguns panfletos e livretos cominformação ambiental são distribuídos gratuita-mente ao público. Eles dão as informações

necessárias para os cidadãos darem valor a seuambiente e participarem ativamente do debate(Foto 28).

Em 1987, a UNESCO definiu a educaçãoambiental como um processo permanente emque indivíduos adquirem percepção de seuambiente e adquirem conhecimento, valores,habilidades, experiências e também determi-nação do que podem fazer – individual e co-letivamente – para resolver problemas am-bientais presentes e futuros. Trata-se, portanto,de um processo contínuo e de longa duração.

FFFFFoto 28oto 28oto 28oto 28oto 28 Publicações sobre educaçãoambiental e percepção pública e

cartazes em diferentes países.

TTTTTabela 5abela 5abela 5abela 5abela 5 Vários níveis de educação ambiental que podem ser usados para aumentar apercepção pública

l “Ombudsman” para o ambiente (apoiado por universidades locais e por institutos de pesquisapara fornecer bases científicas e técnicas a fim de reforçar a legislação. O sistema tem sido usadocom sucesso no Estado de São Paulo, Brasil).

l A população inteira (campanhas, distribuição de panfletos, livretos e conjunto de informaçõesacerca de problemas ambientais específicos, informação ao público por intermédio de ONGs).

l Educação fundamental e média (introduzida em vários países, freqüentemente na forma de projetoslocais ou regionais).

l Outros estabelecimentos educacionais (integrados em biologia e química).

l Universidades (parte compulsória em ciência e em economia em muitas universidades).

l Associações de escoteiros (o uso de Jogos Verdes e Eco-Camping).

l Tomadores de decisão (uso de campanhas informativas em base regional).

22

O valor econômico dos recursoshídricos

Os recursos hídricos são valores ambientaise, portanto, têm um preço. Há métodos

baseados no mercado que permitem a esti-mativa de custos e benefícios, e estes possibi-litam análises de custo-benefício como umaferramenta importante para avaliar os efeitoseconômicos da redução da eutrofização e outrosproblemas de poluição. Os benefícios vão desdeáguas com alta qualidade de potabilidade ereduzida capacidade de afetar a saúde humana(Foto 29) até seus usos recreacionais (Foto 30).Os efeitos para a saúde humana da ausência desaneamento e os efeitos crônicos de floresci-mentos de algas tóxicas são apenas duas dasmuitas conseqüências indiretas da eutrofização.Numerosas análises de custo-benefício que

Aspectos sociais, culturaise econômicos da eutrofização

enfocam os resultados da redução de poluiçãoforam realizadas e demonstram claramente queos custos totais à sociedade são muito maiselevados do que uma “redução moderada dapoluição”.

Portanto, é necessário examinar a preven-ção da poluição e a restauração da qualidadeda água de lagos e reservatórios sob o ponto devista econômico. O resultado dessas avaliaçõesdeveria ser aplicado para calcular cargas deefluentes e impostos verdes. A experiência inter-nacional mostra que os instrumentos eco-nômicos são razoavelmente efetivos no controleda poluição e na resolução dos problemasrelacionados com a qualidade das águas.Portanto, o gerenciamento efetivo de lagos erepresas depende não apenas de uma basesólida de entendimento científico e de comofuncionam esses sistemas aquáticos, mastambém do valor para as pessoas como áreasde recreação e suprimento de água.

FFFFFoto 29oto 29oto 29oto 29oto 29Água limpa

fluindode umafonte de

águapotável em

Veneza,Itália.

FFFFFoto 30oto 30oto 30oto 30oto 30 Uso recreativo dos lagos.

23

No passado, muitas estratégias de geren-ciamento foram desenvolvidas e aplicadas a fimde resolver problemas de redução da qualidadede águas superficiais e subterrâneas. Essasestratégias foram freqüentemente uma respostaà série de situações críticas resultantes doscustos crescentes da água. As demandas poráguas doces de boa qualidade foram resolvidasapenas parcial e localmente; isto ocorreu pelofato de que poucos recursos tardios foramalocados para resolver os problemas. Métodospreventivos são portanto, os mais eficientes ebaratos para evitar a poluição futura e aeutrofização.

A necessidade de integraraspectos sociais e culturais emnovas estratégias degerenciamento

Uma nova abordagem de gerenciamentoé requerida para integrar conhecimento cien-tífico e tecnológico com problemas sociais,culturais e políticos para o desenvolvimentosustentável dos recursos hídricos necessários aohomem. A implementação do conceito de baciahidrográfica pelo estabelecimento de comitêsnacionais e internacionais das bacias éfundamental para o desenvol-vimento de estratégias efetivasde gerenciamento de lagos erepresas. Com base em conceitosde ecossistema e em um plane-jamento integrado, o treina-mento de gerentes e adminis-tradores é componente indis-pensável dessas estratégias.

Freqüentemente, não émuito seguro consumir água datorneira em países em desen-volvimento. Mudanças na per-cepção do valor da água, a fimde que o gerenciamento derecursos hídricos atenda àsnecessidades dos ecossistemasaquáticos e das bacias hidro-gráfica, são necessárias nesses

países. Não é fácil realizar tais mudanças,considerando-se o valor econômico da água e apouca importância que se dá a ela em muitospaíses, mas a educação do público e a percepçãoambiental da população são iniciativas nadireção certa.

Muitos fatores afetam a qualidade da águaem países em desenvolvimento, particu-larmente o aumento da eutrofização: a indus-trialização, o desenvolvimento urbano, novaspráticas agrícolas e as mudanças no uso da água.Uma vez que essas mudanças estão ocorrendo,é importante integrar aspectos sociais, eco-nômicos, hidrológicos e culturais com o conhe-cimento científico de lagos e represas. Osaspectos sociais da eutrofização são muitasvezes predominantes em países em desenvolvi-mento. A redução de postos de trabalho e rendapela mortalidade em massa de peixes, devido àanoxia, são um dos exemplos de impactossociais em massa resultantes da eutrofização.

Uma nova estratégia de gerenciamentodeveria recomendar muitas alternativas àspráticas atuais. Por exemplo, deveria sermostrado que a erosão do solo pode ser reduzidaparando-se com o desmatamento e técnicas decorte e queima de floresta nativa (Foto 3).Implementação da prevenção, controle egerenciamento da eutrofização, em uma estra-tégia integrada, pode proporcionar novas opor-

tunidades e mecanismos parao desenvolvimento econô-mico com os correspondentesbenefícios sociais.

FFFFFoto 31oto 31oto 31oto 31oto 31 Desmatamento, erosão e atividades demineração a céu aberto causam degradaçãoda qualidade da água.

24

Como é possível proteger os lagos e represasda eutrofização mesmo com o crescimento

populacional, o crescimento urbano e o cres-cimento da produção industrial? É um enormedesafio. Fica muito claro pelos exemplos dadosneste livro que essa não é uma tarefa fácil e quea tecnologia no final do processo não é sufi-ciente. Essas tecnologias podem resolverproblemas associados a esgotos municipais eindustriais, mas não conseguem resolver todosos problemas, isto é, eliminar todas as fontesde poluentes. Isso exigirá soluções específicasbaseadas em “tecnologias leves” (por exemplo,construção de áreas alagadas e áreas-tampão,as ecotecnologias) e envolverá a percepção e acooperação do público. Cooperação maisestreita entre agricultura e indústria também éimportante, uma vez que a poluição pode serreduzida com a aplicação de tecnologias maislimpas. “Taxas verdes” precisam dar incentivoseconômicos atraentes. Finalmente, é essencialpara o sucesso dessas operações que as açõesde prevenção sejam iniciadas o mais cedopossível, assim que os sinais de mudanças ede degradação ocorrerem; é evidente que aprevenção é muito mais barata que a res-tauração. Em outras palavras, uma vasta gamade métodos necessita ser utilizada na soluçãodos problemas de poluição de lagos e represas.

A restauração de lagos poluídos é outraatividade que está sendo intensivamenteaplicada em países industrializados. Uma visãogeral dos métodos mais comuns é apresentada

O Futuro

na Tabela 6. Alguns métodos são dispendiosos,como a remoção de sedimentos com grandecarga de nutrientes, já outros, como a bioma-nipulação, são pouco úteis se o lago é muitoeutrófico.

Para o gerenciamento efetivo do lago, suarestauração deve prever oportunidade para aremoção de todas as fontes de nutrientes a fimde tratar causas e sintomas.

TTTTTabela 6abela 6abela 6abela 6abela 6 Avaliação dos métodos maisutilizados na restauração do lago.

l Cobertura de sedimento. Previne a liberaçãode nutrientes a partir dos sedimentos.

l Remoção do sedimento rico em nutrientes.Este método é caro e é útil somente em lagospequenos.

l Aeração no hipolímnio. Reduz a liberação denutrientes dos sedimentos.

l Biomanipulação: por exemplo, peixespequenos que se alimentam do zooplânctonsão removidos e grandes peixes que sealimentam de pequenos peixes sãoestocados. O resultado é que o zooplânctonque se alimenta de fitoplâncton, torna-semais abundante e, portanto, o fitoplânctonfica menos abundante.

l Uso de substâncias químicas, por exemplo,sulfato de cobre, para matar as algas. Estemétodo não é recomendado, pois o lago ficacontaminado por substâncias químicastóxicas: soluciona um problema, porém criaoutros.

25

A redução da eutrofização é dispendiosa,particularmente quando envolve tecnologiasambientais avançadas para reduzir signi-ficativamente as cargas de nutriente. Este é ocusto do aumento da população, da urbanizaçãoe da produção. Será que os países em desen-volvimento podem arcar com esse custo?

Felizmente, os países em desenvolvimentopodem aprender com os erros dos paísesindustrializados: começar o mais cedo possívele utilizar todos os métodos disponíveis.Métodos baseados em tecnologias leves normal-mente não são dispendiosos, mas para quesejam bem-sucedidas o público deve entendero problema e como as medidas de proteção,contenção e restauração funcionam. Portanto,todos os países em desenvolvimento deveriamser estimulados a iniciar programas de educaçãoambiental o mais cedo possível para aplicar deforma integrada os métodos baseados emtecnologias leves.

Todos os países em desenvolvimento estãolocalizados em regiões tropicais e subtropicais.Nessas regiões, as lagoas de estabilização(tanques de 1 a 3 metros de profundidade ondeo esgoto é mantido por 2 a 3 semanas) e áreasalagadas naturais e artificiais são efetivas parao tratamento.

Podemos resolver o problema da poluiçãoem lagos e represas (ver Figura 3) dos paísesem desenvolvimento, mas uma aplicação maisampla de tecnologias limpas e tecnologias leves(ecotecnologias) é mais necessária do que aaplicação de uma tecnologia ambiental pesada.

Aplicações de métodos baratos de restau-ração devem ser consideradas, contanto quesejam utilizadas em conjunto com métodos queeliminem as causas.

As estratégias ambientais indicadas nãopodem se concretizar somente com a aplicaçãode grandes recursos financeiros, mas tambémcom educação ambiental e sanitária adequadae apoio de todos os níveis: cidadãos, políticos,administradores, escolas de primeiro e segundograu, universidades e tomadores de decisão. Oconhecimento ambiental e o know how (comoconhecer, além do know why, por que conhecer)devem ser transferidos para os países emdesenvolvimento, certificando-se de que oserros cometido por países industrializados nãose repitam, para que o planejamento ambientalpossa ser iniciado o mais cedo possível. Aurbanização maciça sempre dificulta resolverproblemas de qualidade da água, depois deconsolidadas a eutrofização e a contaminação,já a alocação de atividades na bacia hidrográficafacilita soluções com custos baixos. Há ainda noplaneta alguns poucos lagos que não foramafetados pelo homem de forma significativa(Foto 32). Práticas bem embasadas científica etecnologicamente podem evitar a eutrofizaçãoe outros problemas decorrentes de poluição,mas isso requer ação urgente agora, não maistarde.

FFFFFoto 32oto 32oto 32oto 32oto 32 Lago Tanganyika, um dos poucos lagos domundo cujo impacto é relativamente pequeno.

26

Eutrofização em reservatório do Brasil:o estudo de caso da represaCarlos Botelho (Lobo/Broa)

Nos últimos 20 anos, o processo deeutrofização tem se acelerado em represas

brasileiras devido aos seguintes fatores:aumento do uso de fertilizantes nas baciashidrográficas, aumento da população, elevadograu de urbanização sem tratamento de esgotosdomésticos e intensificação de algumas ativi-dades industriais que levam excessiva carga denitrogênio e fósforo para essas represas. Aomesmo tempo, o uso múltiplo tem seintensificado, tornando muito complexoo gerenciamento de represas e de baciashidrográficas. As fontes de eutrofizaçãopodem ser pontuais e não pontuais,dependendo da localização dos reser-vatórios, do nível de atividade nas baciashidrográficas e da concentração dapopulação em grandes áreas urbanas.

O caso da represa Carlos Botelho(Lobo/Broa) é típico. Durante os últimos30 anos, a qualidade da água foi mantidaem boas condições e o nível de eutro-fização foi baixo, graças à sinergia devários fatores: baixa concentração denitrogênio e fósforo nos tributários, cargasnão pontuais de pequeno porte e baixotempo de retenção no reservatório (fatorimportante no controle da eutrofização).

Pelo aumento da população queprocura a represa para recreação, peladescarga de esgotos da cidade de Itirapinapor descontrole no tratamento e, também,pelo aumento de fontes não pontuais, aeutrofização tem se acelerado, prin-cipalmente nos últimos cinco anos, pro-vocando alterações substanciais na biota

aquática, nos ciclos biogeoquímicos da represa ena qualidade da água.

Outra fonte não pontual expressiva éresultado do uso indiscriminado de rações paraatrair peixes na pesca esportiva e/ou comercial.

Todos esses fatores foram considerados aoelaborar os gráficos das Figuras 6 e 7, quemostram a progressão da entrada de fósforo no

Habitantes x 1000

Ton. resíduo sólido/dia

35

30

25

20

15

10

5

02002 2005 2010 2020

Tempo (anos)

Habita

nte

sx

1000,re

síduo

sólid

o(t

on/d

ia)

540

450

360

270

180

90

0

65

60

55

50

45

40

990

900

810

720

630

Descarga de fósforo total(kg/dia)

Descarga de nitrogêniototal (kg/dia)

Desc

arg

ade

fósf

oro

ede

nitr

ogênio

(kg/d

ia)

FFFFFigura 6igura 6igura 6igura 6igura 6 Predição da geração de esgotos e resíduos sólidosque possivelmente entrarão na represa Carlos Botelho (Lobo-

Broa) até 2020, com o aumento populacional.

27

sistema e sua projeção para os próximos 20 anos,se não houver iniciativas para a solução dosproblemas de eutrofização e para a recuperaçãoda represa.

Para reverter o processo e organizar umsistema sustentável para a qualidade da água epara o controle da eutrofização, as seguintesmedidas são recomendadas:

l Tratamento de esgotos domésticos.l Identificação e tratamento de fontes não

pontuais.l Reflorestamento da vegetação ripária

nos tributários.l Abertura periódica das comportas de

fundo da represa.

Valor observado

Valor esperado

35

30

25

20

15

10

5

0

1970 1980 1990 2000 2010 2020

Tempo (anos)

Conce

ntr

açã

ode

fósf

oro

dis

solv

ido

(µg/L

)

R = 0,99282

FFFFFigura 7igura 7igura 7igura 7igura 7 Evolução da concentração de fósforo dissolvido desde a década de 1970 até 2020,caracterizando o processo acelerado de eutrofização na represa Carlos Botelho (Lobo/Broa),

mantidas as tendências atuais sem tratamento de esgoto. Fonte: Abe, et al. (2000).

l Controle das atividades na interfacesistema aquático/sistema terrestre(praias e áreas alagadas).

l Manutenção das áreas alagadas naentrada dos tributários para possibilitarabsorção de P e N pelas plantas aquá-ticas nessas regiões.

l Controle e fiscalização da pesca ama-dora ou esportiva.

l Controle das atividades de embarcaçõese de recreação.

l Educação sanitária da população.

Este plano poderá minimizar os impactosdas fontes pontuais e não pontuais de nu-trientes.

28

GlossárioAnoxia, condições anóxicas: ausência de oxigênio.Biomanipulação: mudanças na estrutura biológicapela remoção ou introdução de organismos vivosestocados em lagos e represas.Carga externa: carga de nutrientes que atinge o lagoa partir da bacia hidrográfica, ou seja, a partir deesgotos ou de água de drenagem agrícola.Carga interna: nutrientes que são liberados a partirdo lago ou represa, por exemplo, liberação denutrientes a partir da água intersticial e também desubstância tóxicas.Clorofila a: pigmento das plantas verdes quepromove a fotossíntese.Eutrofização: rico em nutrientes.Fitoplâncton: conjunto de organismos vegetais doplâncton que compreende alguns diferentes grupos,gêneros e espécies de algas.Fotossíntese: formação de biomassa de plantas apartir de nutrientes usando a energia solar comofonte.Poluição não pontual (fontes difusas): poluiçãodifusa da agricultura ou de áreas de despejo deresíduos. É difícil coletá-la para tratamento.

Poluição pontual: água poluída descarregada apartir de um ponto definido. Pode ser coletada, comoo esgoto municipal ou industrial, e tratada comtecnologia de final do processo (tecnologiaambiental).Sedimento: fundo de lodo de um lago ou represa.Em muitos lagos eutróficos pode ser uma fonteimportante do ponto de vista quantitativo, de cargainterna.Termoclina: camada de descontinuidade térmicaque separa os lagos em epilímnio (camada superiormais quente) e hipolímnio (camada mais profundae fria). A temperatura cai alguns graus neste nívelde descontinuidade, que pode também ser químicoe/ou biológico.Tratamento mecânico-biológico: tratamento deáguas residuárias pela sedimentação de material emsuspensão, juntamente com o uso de microor-ganismos com a finalidade de decompor matériaorgânica. Somente uma quantidade pequena denutrientes (fósforo e nitrogênio) são removidos poreste tratamento.Zooplâncton: animais microscópicos planctônicos.

BibliografiaABE, D.S. et al. (2000). O processo de eutrofização artificial na Represa do Lobo (Itirapina-SP): condições atuais

e perspectivas futuras. In: SEMINÁRIO INTERNACIONAL REPRESA DO LOBO-BROA – 30 ANOS, SãoCarlos, 2000. Resumos... São Carlos, IIE/CRHEA-USP/PPG-ERN-DEBE-UFSCar/IEA-USP, 26p.

INTERNATIONAL ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY CENTRE-IETC (2001). Planejamento e gerenciamentode lagos e reservatórios: uma abordagem integrada ao problema da eutrofização, 385p. Trad. por Dino Vanucci(Technical publication series, v.11.)

SALAS, H.; MARTINO, P. (1991). A simplified phosphorus trophic state model for warm water tropical lakes.Wat. Res., v.25, n.3, p.341-350.

Créditos para as figuras e tabelasS. J∅rgensen

Créditos para as fotos:D. Anseeuw: 17J. Barica: 21S. J∅rgensen: 1, 2, 18, 20, 22, 24, 28 (direita), 30 (esquerda)V. Santiago: 4, 23, 29, 30 (direita), 31, 32T. Sekino: 19M. Tanigawa: 10M. Tarczynska: 3, 5, 6J. Tundisi: 9, 15USDA-ARS: 16Global Nature Fund (Fundo Global da Natureza): 28 (esquerda)Lake Biwa Research Institute (Instituto de Pesquisa do Lago Biwa): 7, 8Shiga Prefectural Science Museum of Water-Environment (Museu de Ciência de Ambiente Aquático da Prefeiturade Shiga): 27Survey of the State of World Lakes, Interim Report, ILEC/UNEP (1988-1993): 11, 12, 13, 14, 25, 26