O que é poluição por nutrientes?
De acordo com a NOAA, a poluição por nutrientes ocorre quando uma quantidade excessiva de nutrientes, principalmente nitrogênio (N) e fósforo (P), flui para corpos d’água e age como fertilizantes, causando o crescimento excessivo de algas. Esse fenômeno também é conhecido como eutrofização.
Muitas proliferações de algas nocivas (HABs), ou HABs cianobacterianas, são resultado do aumento da poluição por nutrientes. O aumento dramático no fluxo de nutrientes provenientes de atividades industriais, urbanas e agrícolas acelera a eutrofização de lagos, rios e águas costeiras.
As espécies de algas nocivas estão se adaptando rapidamente às crescentes cargas de nutrientes. O momento, a quantidade e as proporções dos nutrientes são fatores críticos que contribuem para a proliferação das HABs. O desequilíbrio nos nutrientes acelera a toxicidade das diatomáceas e das HABs cianobactérias. As mudanças climáticas com condições ambientais e abióticas decorrentes das atividades humanas também alimentam o crescimento e a disseminação das algas.
Os principais nutrientes que afetam a saúde dos ecossistemas aquáticos são o nitrogênio e o fósforo. Os ciclos biogeoquímicos naturais do nitrogênio e do fósforo podem ser perturbados pelo aumento dos efeitos causados pelas mudanças climáticas. As algas e as plantas aquáticas dependem desses nutrientes para crescer. Nitrogênio e fósforo em quantidades suficientes sustentam o crescimento das plantas e fornecem alimento para os organismos aquáticos, ajudando a manter ecossistemas aquáticos saudáveis. No entanto, quantidades excessivas de N e P provocam HABs extremas e levam a problemas ambientais.
O que causa a eutrofização?
A produção global de fósforo aumentou 18 vezes desde a década de 1940. Enquanto isso, a produção de N cresceu mais de seis vezes. Estima-se que o fluxo anual de P nos sistemas aquáticos triplicou, enquanto o de N dobrou. O monitoramento do nitrogênio total e do fósforo total nos corpos d’água é importante para estabelecer padrões eficazes de qualidade da água para controlar a poluição por esses dois nutrientes.
A poluição por nutrientes pode ocorrer devido ao desenvolvimento da terra, agricultura, aquicultura e deposição atmosférica de nutrientes. Essas fontes principais aumentam a quantidade, alteram as proporções e as formas químicas dos nutrientes e promovem as HABs. Fontes difusas, como escoamento de campos agrícolas, águas pluviais e deposição atmosférica, são contribuintes especialmente significativos para os níveis elevados de nutrientes em rios e córregos.
O crescimento da população humana intensifica a produção de alimentos e o despejo de águas residuais. Esses são os principais contribuintes para a poluição global por nutrientes. As principais fontes de poluição por nutrientes incluem agricultura, águas residuais, combustíveis fósseis e águas pluviais.
Agricultura A produção agrícola envolve fertilizantes químicos ou esterco animal contendo N e P. Os solos fertilizados e as operações pecuárias liberam muitos nutrientes no ar e nos cursos d’água, tornando a agricultura uma importante fonte de cargas excessivas de nitrogênio e fósforo.
Águas residuais Os sistemas de esgoto municipal e fossas sépticas muitas vezes não conseguem remover o N e o P dos resíduos urbanos. As descargas de resíduos não tratados ou tratados de forma inadequada nos cursos de água aumentam a poluição por nitrato e fósforo. Alguns detergentes utilizados para limpeza e lavagem de roupa contêm nitrogênio e fósforo. Os fertilizantes para jardins e os resíduos biológicos eliminados de forma inadequada também contribuem para a poluição por nutrientes.
Combustíveis fósseis Amplamente utilizados na indústria, nos transportes, na produção de eletricidade e na agricultura. Liberam quantidades sem precedentes de emissões de óxido de nitrogênio no ar. Grande parte disso polui nossos corpos d’água. Além disso, operações industriais, aviões, navios, veículos rodoviários e usinas termelétricas a carvão são fontes significativas de poluição por nitrogênio.
Águas pluviais O escoamento da chuva e da neve dos telhados, estradas e calçadas também transporta nitrogênio e fósforo para as águas locais. Fontes urbanas, como o escoamento das cidades, contribuem significativamente para a poluição por nutrientes. Quando a precipitação cai durante o tempo chuvoso, gera escoamento que transporta nitrogênio e fósforo para os cursos d’água.
Quais são os efeitos da poluição por nutrientes e da proliferação de algas nocivas?
O enriquecimento da água com nutrientes causado pelo homem contribui para o processo de eutrofização. Isso acelera o crescimento de algas e outras formas de vida aquática. Isso perturba o equilíbrio natural dos ecossistemas aquáticos e deteriora a qualidade da água.
O excesso de nutrientes altera drasticamente as cadeias alimentares em lagos, rios e ecossistemas costeiros. As mudanças no crescimento das algas podem afetar os recursos alimentares de peixes, crustáceos e outros organismos aquáticos. Manter níveis equilibrados de nutrientes é essencial para sustentar a vida aquática e prevenir o colapso do ecossistema. Como resultado, esses sistemas passam a ser dominados pelo fitoplâncton. A produção de microalgas bentônicas e macrófitas diminui e pode ser crítica para a sobrevivência dos peixes.
Nos lagos, a eutrofização cria hipoxia e perda de biodiversidade devido à falta de oxigênio dissolvido. Além disso, promove a proliferação de HABs. As toxinas produzidas pela proliferação de algas nocivas podem ameaçar a saúde humana, contaminando a água potável e causando doenças. A eutrofização dos lagos aumenta ainda mais as emissões de gases de efeito estufa, metano e óxido nitroso, contribuindo para as mudanças climáticas globais.
Custos econômicos
As perdas econômicas resultantes da poluição por nutrientes e da eutrofização são avassaladoras. A eutrofização aumenta os custos de purificação da água para uso municipal e industrial. A perda de peixes e da vida selvagem pode comprometer o abastecimento alimentar de pessoas e animais. Algas tóxicas e “zonas mortas” causam perdas de centenas de milhões de dólares para a indústria da aquicultura. O valor recreativo dos corpos d’água diminui, prejudicando a indústria da hospitalidade e do turismo.
A complexidade e diversidade dos efeitos da eutrofização tornam difícil obter uma estimativa precisa dos custos. A eutrofização das águas costeiras europeias é estimada em mais de US$ 1 bilhão por ano. Nos Estados Unidos, a eutrofização de lagos e rios custa mais de US$ 2,4 bilhões anualmente. Isso inclui a perda do valor das propriedades à beira do lago (49%) e perdas com recreação (24%). Os problemas de sabor e odor causados pela eutrofização e pelo crescimento de HABs levam a custos com a compra de água engarrafada (25%). Os custos com a proteção de espécies ameaçadas de extinção foram estimados em 2% das perdas totais. A falta de controle de algas em reservatórios de água potável e a “zona morta” com baixos níveis de oxigênio resultam em perdas consideráveis para a saúde pública e a vida selvagem.
Quais são as soluções para reduzir a poluição por nutrientes?
O combate à eutrofização requer uma combinação de medidas preventivas e de controle abrangentes. Governos, empresas e indivíduos devem tomar medidas urgentes para reduzir a poluição por nutrientes. As principais estratégias envolvem o controle das fontes de poluentes nutrientes e a restauração dos ecossistemas danificados. Soluções eficazes devem abordar mais nutrientes, especificamente nitrogênio e fósforo, para alcançar melhorias duradouras na qualidade da água.
Controle do fluxo de nutrientes
Os governos concentram seus esforços principalmente no controle da poluição proveniente de fontes pontuais. Os esforços para controlar as fontes pontuais têm se mostrado bem-sucedidos nos países desenvolvidos. Proibir o P em detergentes para roupas e removê-lo dos efluentes de esgoto são estratégias de controle eficientes. No entanto, os países em desenvolvimento têm tecnologias mínimas ou inexistentes para a remoção de nutrientes.
A qualidade da água continua muito baixa e a proliferação de algas continua ocorrendo. Isso se deve à carga difusa de nutrientes e à deposição atmosférica. Controlar a poluição difusa proveniente de fontes como a agricultura é muito mais desafiador. A principal dificuldade é que as fontes são muito diversas e dispersas. O uso do solo, o manejo da paisagem e as práticas de gestão da água devem ser aprimorados. Essas soluções devem se concentrar na redução do escoamento de nutrientes e das perdas por lixiviação. Os indivíduos também podem contribuir. Por exemplo, escolhendo detergentes, sabonetes e xampus sem fosfato. A conservação de energia em casa ajuda a minimizar a poluição atmosférica por nutrientes provenientes de combustíveis fósseis. Isso inclui o uso de equipamentos domésticos com eficiência energética e projetos de construção ecológicos.
Envolvimento da comunidade no combate à poluição por nutrientes
O envolvimento da comunidade é essencial para reduzir a poluição por nutrientes e proteger a saúde dos ecossistemas aquáticos e das comunidades humanas. A Agência de Proteção Ambiental (EPA) ressalta o papel fundamental que as ações locais desempenham no combate ao excesso de nutrientes, principalmente nitrogênio e fósforo, que ameaçam os corpos d’água em todo o país. Quando as comunidades se unem, podem reduzir significativamente o escoamento de nutrientes, prevenir a proliferação de algas nocivas e proteger a qualidade dos cursos d’água locais.
Uma das formas mais eficazes de as comunidades fazerem a diferença é participando de iniciativas regionais, como o Chesapeake Bay Program. Esse esforço colaborativo reúne residentes, governos locais e organizações para reduzir a poluição por nitrogênio e fósforo na Baía de Chesapeake, um dos recursos aquáticos mais importantes do país. Apoiar a modernização das estações de tratamento de águas residuais é outra medida impactante, uma vez que estas instalações são responsáveis pelo tratamento de grandes quantidades de resíduos humanos e podem reduzir significativamente a descarga de nutrientes nos rios, lagos e águas costeiras.
Em nível individual, descartar adequadamente os resíduos de animais de estimação e escolher produtos de limpeza domésticos ecológicos também ajuda a evitar que o escoamento de nutrientes e a poluição por fósforo entrem nos corpos d’água. Além disso, manter os sistemas sépticos em bom funcionamento é fundamental para evitar vazamentos de nitrogênio e fósforo nas águas subterrâneas e superficiais.
Plantar vegetação ao longo dos cursos d’água, apoiar a restauração de zonas úmidas e promover práticas de jardinagem sustentáveis ajudam a absorver o excesso de nutrientes e reduzir o escoamento. Em áreas urbanas, a instalação de infraestruturas verdes, como jardins de chuva e pavimentos permeáveis, pode limitar ainda mais a poluição por nutrientes proveniente das águas pluviais. O Serviço Nacional Oceânico e a EPA fornecem recursos valiosos para ajudar as comunidades a compreender as fontes de poluição por nutrientes, incluindo combustíveis fósseis, áreas urbanas e atividades agrícolas, e a desenvolver estratégias eficazes para reduzir as cargas de nutrientes.
Como restaurar os ecossistemas aquáticos?
Estudos mostram que o controle de fontes externas de nutrientes nem sempre diminui as cargas de nutrientes e, portanto, a proliferação de algas em corpos d’água. Os lagos parecem responder lentamente às intervenções de controle de nutrientes. Isso ocorre porque os nutrientes permanecem em depósitos por um longo período. Eles reabastecem a proliferação de algas e desencadeiam mais eutrofização. A restauração do ecossistema inclui a reabilitação de ecossistemas aquáticos danificados. As funções e propriedades biológicas, físicas e químicas dos corpos d’água são então recuperadas. As estratégias de reabilitação e restauração de lagos visam reduzir o P da água. Uma abordagem comum é capturar e remover o P do sistema. Métodos físico-químicos, como a dosagem de ferro, podem alcançar esse objetivo. Isso envolve a adição de sulfato férrico.
Métodos físico-mecânicos, como lavagem e dragagem de depósitos no fundo, podem ajudar a reduzir as concentrações de P. No entanto, esses métodos podem perturbar o equilíbrio natural dos ecossistemas aquáticos. Essas soluções são temporárias. Assim que a intervenção é interrompida, os níveis voltam ao valor anterior. Um método de restauração mais eficiente controla o crescimento de algas, evitando o acúmulo de nutrientes nos depósitos. Os principais métodos de controle de algas incluem controle químico, aeração, mistura e ultrassom. A tecnologia de controle de algas por ultrassom é considerada a solução mais segura e ecológica para a eutrofização. É segura para peixes, plantas e outros organismos aquáticos e pode ser usada em lagos e reservatórios de água potável.