Poluição, também chamada de poluição ambiental, é a adição de qualquer substância (sólida, líquida ou gasosa) ou qualquer forma de energia (como calor, som ou radioatividade) ao meio ambiente a uma taxa mais rápida do que a que pode ser dispersa, diluída, decomposta, reciclada ou armazenada em alguma forma inofensiva. Os principais tipos de poluição, geralmente classificados por ambiente, são a poluição do ar, poluição da água e poluição do solo. A sociedade moderna também se preocupa com tipos específicos de poluentes, tais como poluição sonora, poluição luminosa e poluição plástica. A poluição de todos os tipos pode ter efeitos negativos sobre o meio ambiente e a vida selvagem e muitas vezes impacta a saúde e o bem-estar humano.

Embora a poluição ambiental possa ser causada por eventos naturais, como incêndios florestais e vulcões ativos, o uso da palavra poluição geralmente implica que os contaminantes têm uma fonte antropogênica – ou seja, uma fonte criada pelas atividades humanas. A poluição tem acompanhado a humanidade desde que grupos de pessoas se reuniram pela primeira vez e permaneceram por muito tempo em qualquer lugar. De fato, assentamentos humanos antigos são freqüentemente reconhecidos por seus montes de lixo e escombros, por exemplo. A poluição não era um problema sério, desde que houvesse espaço suficiente disponível para cada indivíduo ou grupo. Entretanto, com o estabelecimento de assentamentos permanentes por um grande número de pessoas, a poluição tornou-se um problema, e continua a sê-lo desde então.

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As cidades dos tempos antigos eram, muitas vezes, lugares nocivos, contaminados por resíduos e detritos humanos. A partir de cerca de 1000 EC, o uso do carvão para combustível causou considerável poluição do ar, e a conversão do carvão em coque para fundição de ferro a partir do século XVII exacerbou o problema. Na Europa, desde a Idade Média até o início da era moderna, as condições urbanas insalubres favoreceram a eclosão de epidemias de doenças, desde a peste até a cólera e febre tifóide. Ao longo do século XIX, a poluição da água e do ar e o acúmulo de resíduos sólidos foram, em grande parte, problemas de áreas urbanas congestionadas. Mas, com a rápida disseminação da industrialização e o crescimento da população humana a níveis sem precedentes, a poluição tornou-se um problema universal.

Em meados do século XX, a consciência da necessidade de proteger o ar, a água e a terra contra a poluição havia se desenvolvido entre o público em geral. Em particular, a publicação em 1962 do livro Silent Spring de Rachel Carson focou a atenção nos danos ambientais causados pelo uso inadequado de pesticidas como o DDT e outros produtos químicos persistentes que se acumulam na cadeia alimentar e perturbam o equilíbrio natural dos ecossistemas em larga escala. Em resposta a isso, grandes peças de legislação ambiental, como a Lei do Ar Limpo (1970) e a Lei da Água Limpa (1972; Estados Unidos), foram aprovadas em muitos países para controlar e mitigar a poluição ambiental.

A poluição da água surge da liberação de substâncias em águas subterrâneas subterrâneas ou em lagos, córregos, rios, estuários e oceanos até o ponto em que as substâncias interferem no uso benéfico da água ou no funcionamento natural dos ecossistemas. Além da liberação de substâncias, tais como produtos químicos ou micro-organismos, a poluição da água também pode incluir a liberação de energia, sob a forma de radioatividade ou calor, em corpos de água.

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Esgotos e outros poluentes da água

Os corpos de água podem ser poluídos por uma grande variedade de substâncias, incluindo microorganismos patogênicos, resíduos orgânicos putrescíveis, nutrientes vegetais, produtos químicos tóxicos, sedimentos, calor, petróleo (óleo) e substâncias radioativas. Vários tipos de poluentes da água são considerados a seguir. (Para uma discussão sobre o manuseio de esgoto e outras formas de resíduos produzidos por atividades humanas, ver disposição de resíduos).

Esgoto doméstico

O esgoto doméstico é a principal fonte de patógenos (micro-organismos causadores de doenças) e substâncias orgânicas putrescíveis. Como os patógenos são excretados nas fezes, todos os esgotos de cidades e vilas provavelmente conterão patógenos de algum tipo, potencialmente apresentando uma ameaça direta à saúde pública. A matéria orgânica putrescível apresenta um tipo diferente de ameaça à qualidade da água. Como os orgânicos são decompostos naturalmente no esgoto por bactérias e outros micro-organismos, o conteúdo de oxigênio dissolvido na água se esgota. Isso compromete a qualidade dos lagos e riachos, onde altos níveis de oxigênio são necessários para que os peixes e outros organismos aquáticos sobrevivam. Os processos de tratamento de esgoto reduzem os níveis de patógenos e orgânicos nas águas residuais, mas não os eliminam completamente.

O esgoto doméstico também é uma importante fonte de nutrientes vegetais, principalmente nitratos e fosfatos. O excesso de nitratos e fosfatos na água promove o crescimento de algas, às vezes causando crescimentos extraordinariamente densos e rápidos, conhecidos como florescimento de algas. Quando as algas morrem, o oxigênio dissolvido na água diminui, pois os micro-organismos utilizam o oxigênio para digerir as algas durante o processo de decomposição (ver também demanda bioquímica de oxigênio). Os organismos anaeróbicos (organismos que não necessitam de oxigênio para viver) metabolizam os resíduos orgânicos, liberando gases como o metano e o sulfeto de hidrogênio, que são prejudiciais às formas de vida aeróbicas (que necessitam de oxigênio). O processo pelo qual um lago passa de uma condição limpa e clara – com uma concentração relativamente baixa de nutrientes dissolvidos e uma comunidade aquática equilibrada – para um estado rico em nutrientes, repleto de algas e, a partir daí, para uma condição pobre em oxigênio e cheia de resíduos, é chamado de eutrofização. A eutrofização é um processo natural, lento e inevitável. Entretanto, quando é acelerada pela atividade humana e pela poluição da água (fenômeno chamado eutrofização cultural), pode levar ao envelhecimento precoce e à morte de um corpo de água.

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Resíduos tóxicos

Os resíduos são considerados tóxicos se forem venenosos, radioativos, explosivos, cancerígenos (causando câncer), mutagênicos (causando danos aos cromossomos), teratogênicos (causando defeitos de nascença), ou bioacumulativos (ou seja, aumentando a concentração nas extremidades mais altas das cadeias alimentares). As fontes de produtos químicos tóxicos incluem águas residuais descartadas de plantas industriais e instalações de processos químicos (chumbo, mercúrio, cromo), bem como o escoamento superficial contendo pesticidas usados em áreas agrícolas e gramados suburbanos (clordano, dieldrina, heptacloro).

Sedimentos

Sedimentos resultantes da erosão do solo podem ser transportados para corpos de água por escoamento superficial. O sedimento em suspensão interfere na penetração da luz solar e perturba o equilíbrio ecológico de um corpo de água. Também pode perturbar os ciclos reprodutivos dos peixes e outras formas de vida e, quando se instala fora da suspensão, pode sufocar os organismos que vivem no fundo.

Poluição térmica

O calor é considerado um poluente da água porque diminui a capacidade da água de manter o oxigênio dissolvido em solução, e aumenta a taxa de metabolismo dos peixes. Espécies valiosas de peixes de caça (por exemplo, truta) não conseguem sobreviver na água com níveis muito baixos de oxigênio dissolvido. Uma grande fonte de calor é a prática de descarregar água de resfriamento de usinas de energia em rios; a água descarregada pode ser até 15 °C (27 °F) mais quente do que a água que ocorre naturalmente.

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Poluição por petróleo

A poluição por petróleo ocorre quando o petróleo de estradas e estacionamentos é transportado em escoamentos superficiais para corpos d’água. Derrames acidentais de petróleo também são fonte de poluição – como nos devastadores derramamentos do petroleiro Exxon Valdez (que liberou mais de 260.000 barris no Prince William Sound do Alasca em 1989) e da plataforma Deepwater Horizon (que liberou mais de 4 milhões de barris de petróleo no Golfo do México em 2010). As manchas de petróleo acabam se deslocando em direção à costa, prejudicando a vida aquática e danificando as áreas de recreação.

Águas subterrâneas e oceanos

As águas subterrâneas – águas contidas em formações geológicas subterrâneas chamadas aquíferos – são uma fonte de água potável para muitas pessoas. Por exemplo, cerca da metade das pessoas nos Estados Unidos depende da água subterrânea para seu abastecimento doméstico. Embora a água subterrânea possa parecer cristalina (devido à filtração natural que ocorre à medida que flui lentamente através das camadas do solo), ela ainda pode ser poluída por produtos químicos dissolvidos e por bactérias e vírus. Fontes de contaminantes químicos incluem sistemas de eliminação de esgoto subterrâneos mal projetados ou mal mantidos (por exemplo, fossas sépticas), resíduos industriais descartados em aterros sanitários ou lagoas mal alinhados ou não alinhados, lixiviados de aterros municipais não alinhados, mineração e produção de petróleo, e tanques de armazenamento subterrâneos com vazamento abaixo dos postos de gasolina. Nas áreas costeiras, a retirada crescente de águas subterrâneas (devido à urbanização e industrialização) pode causar intrusão de água salgada: à medida que o lençol freático cai, a água do mar é atraída para poços.

Embora os estuários e oceanos contenham grandes volumes de água, sua capacidade natural de absorção de poluentes é limitada. A contaminação por canos de esgoto, pelo despejo de lodo ou outros resíduos e pelo derramamento de óleo pode prejudicar a vida marinha, especialmente o fitoplâncton microscópico que serve como alimento para organismos aquáticos maiores. Às vezes, materiais residuais perigosos e inestéticos podem ser lavados de volta à costa, espalhando lixo em praias com detritos perigosos. Até 2010, estima-se que 4,8 milhões e 12,7 milhões de toneladas (entre 5,3 milhões e 14 milhões de toneladas) de lixo plástico tenham sido despejados anualmente nos oceanos, e os resíduos plásticos flutuantes tenham se acumulado nas cinco giras subtropicais da Terra que cobrem 40% dos oceanos do mundo.

Outro problema de poluição oceânica é a formação sazonal de “zonas mortas” (ou seja, áreas hipóxicas, onde os níveis de oxigênio dissolvido caem tão baixo que a maioria das formas mais elevadas de vida aquática desaparece) em certas áreas costeiras. A causa é o enriquecimento nutritivo do escoamento agrícola disperso e a concomitante floração de algas. As zonas mortas ocorrem em todo o mundo; uma das maiores delas (às vezes com 22.730 km quadrados) se forma anualmente no Golfo do México, começando no delta do Rio Mississipi.

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Fontes de poluição

Os poluentes da água provêm de fontes pontuais ou de fontes dispersas. Uma fonte pontual é uma tubulação ou canal, como os utilizados para descarga de uma instalação industrial ou de um sistema de esgoto urbano. Uma fonte dispersa (ou não pontual) é uma área muito ampla, não confinada, da qual uma variedade de poluentes entra no corpo da água, como o escoamento de uma área agrícola. As fontes pontuais de poluição da água são mais fáceis de controlar do que as fontes dispersas porque a água contaminada foi coletada e transportada para um único ponto onde pode ser tratada. A poluição de fontes dispersas é difícil de controlar e, apesar de muito progresso na construção de modernas estações de tratamento de esgoto, as fontes dispersas continuam a causar uma grande fração dos problemas de poluição da água.

Padrões de qualidade da água

Embora a água pura seja raramente encontrada na natureza (devido à forte tendência da água para dissolver outras substâncias), a caracterização da qualidade da água (isto é, limpa ou poluída) é uma função do uso pretendido da água. Por exemplo, água que é limpa o suficiente para nadar e pescar pode não ser limpa o suficiente para beber e cozinhar. Os padrões de qualidade da água (limites da quantidade de impurezas permitida na água destinada a um determinado uso) fornecem um quadro legal para a prevenção da poluição da água de todos os tipos.

Existem vários tipos de padrões de qualidade da água. Padrões de córregos são aqueles que classificam córregos, rios e lagos com base em seu uso benéfico máximo; eles estabelecem níveis permitidos de substâncias ou qualidades específicas (por exemplo, oxigênio dissolvido, turbidez, pH) permitidos nesses corpos de água, com base em sua classificação. Os padrões de efluentes (vazão de água) estabelecem limites específicos para os níveis de contaminantes (por exemplo, demanda bioquímica de oxigênio, sólidos em suspensão, nitrogênio) permitidos nas descargas finais das estações de tratamento de águas residuais. As normas de água potável incluem limites nos níveis de contaminantes específicos permitidos na água potável entregue em residências para uso doméstico. Nos Estados Unidos, o Clean Water Act e suas alterações regulamentam a qualidade da água e estabelecem padrões mínimos para descargas de resíduos para cada indústria, assim como regulamentos para problemas específicos, como produtos químicos tóxicos e derramamentos de óleo. Na União Européia, a qualidade da água é regida pela Diretiva Quadro da Água, a Diretiva de Água Potável e outras leis.

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