Explanation and Understanding in History

Alcalinidade, complexos aniônicos, oxigênio dissolvido, pH, potencial oxi- redução, sólidos totais dissolvidos e metais são algumas variáveis químicas da água.

ALCALINIDADE

Segundo Von Sperling (2005), é uma medida da capacidade da água de neutralizar os ácidos (capacidade de resistir às mudanças de pH), ou seja, possui uma capacidade tampão.

A alcalinidade é causada principalmente por sais de sódio e cálcio. Sua origem natural é por meio de dissolução de rochas. Já os despejos industriais caracterizam a ação antrópica.

Segundo Fritzsons et al. (2009), as águas superficiais dificilmente extrapolam os 500 CaCO3.mg/L. Além disso, a variação dessa variável pode afetar algumas espécies

de peixes sensíveis a essas variações.

OXIGÊNIO DISSOLVIDO

Oxigênio Dissolvido (OD) é uma das variáveis de qualidade da água mais importantes devido aos seus efeitos na flora e na fauna aquáticas. Sardinha et al. (2008) expõem que as principais fontes de oxigênio para o ambiente aquático são a atmosfera e a fotossíntese.

Segundo Schneider et al. (2011), as reduções significativas na concentração de oxigênio dissolvido podem ser decorrentes da presença de matéria orgânica e nutrientes, oriundos principalmente de esgotos. Siqueira et al. (2012) colocam que as concentrações e solubilização do OD também são influenciadas pela temperatura e sólidos totais.

POTENCIAL HIDROGENIÔNICO (pH)

Segundo Braga et al. (2005), essa característica é importante porque sua variação afeta as reações químicas que ocorrem no corpo hídrico, podendo ocasionar danos aos organismos presentes.

Fritzsons et al. (2009) colocam que nas águas superficiais o pH varia entre 6 a 8,5. Schneider et al. (2011) ressaltam que a variação destes valores podem ser em decorrência da dissolução de rochas, absorção de gases da atmosfera e oxidação da matéria orgânica. As fontes antrópicas podem ser oriundas dos esgotos domésticos e efluentes industriais.

POTENCIAL OXI- REDUÇÃO (ORP)

O potencial de oxi-redução (ORP), segundo Fiorucci e Filho (2005), mede a capacidade de oxidação ou redução de uma amostra e é medido em milivolts. Esses autores colocam medidas de potencial redox ganharam importância no monitoramento ambiental nas últimas décadas e passaram a compor a lista de parâmetros exigidos para um melhor diagnóstico destes sistemas.

Muitas reações de importância na natureza envolvem tanto elétrons como prótons, o que faz com que sejam governadas tanto pelo pH como pelo EH. Dependendo destas duas variáveis, ferro, manganês, carbono, nitrogênio e enxofre, dentre outros elementos, podem alterar drasticamente sua mobilidade e, em alguns casos, a toxicidade num dado compartimento ambiental (JARDIM, 2014).

Lytle, Copeland e James (2004) colocam que essa variável é influenciada pelo pH e há uma relação inversa entre essas variáveis. Por exemplo, se ocorre o aumento do pH, há a diminuição do ORP.

SÓLIDOS TOTAIS DISSOLVIDOS

Os sólidos totais (ST) incluem sólidos suspensos totais (SST) e os sólidos totais dissolvidos (STD). As substâncias dissolvidas podem ser carbonatos, bicarbonatos, cloreto, sulfato, íons orgânicos, entre outros componentes importantes para a vida no ambiente aquático. Porém, podem ser prejudiciais se estiverem em concentrações elevadas (QUEIROZ, 2010).

Águas com altos valores de sólidos totais dissolvidos podem ter sua utilidade comprometida por diversas formas. Eles indicam não somente a contaminação orgânica recente dos rios por efluentes domésticos ou industriais, mas também um excesso de matéria dissolvida carreada aos rios por erosão, movimentação de terra na bacia e a perda de mata ciliar (FUZINATTO, 2009).

ÂNIONS: CLORETOS, FLUORETOS, FOSFATOS, NITRATOS e SULFATOS.

As formas aniônicas analisadas nesta pesquisa foram: cloretos (Cl-), fluoretos (F- ), fosfatos (PO43-), nitratos (NO3-) e sulfatos (SO42-). Estas formas podem ocorrer nas

águas superficiais devido à litologia e às características do solo da região analisada. Porém, a concentração delas em águas devido ao lançamento de esgoto sem um tratamento prévio vem aumentando.

Além disto, as drenagens de áreas fertilizadas podem aumentar a concentração do nitrato e dos fosfatos. No ambiente aquático, se houver um aumento da concentração destes elementos, pode ocorrer eutrofização do corpo de água e a diminuição do oxigênio dissolvido, sendo que isto pode interferir no ambiente aquático e na qualidade da água.

Tanto os cloretos como os sulfatos são considerados como padrão organoléptico de potabilidade da Portaria do Ministério da Saúde 2914 de 2011 e também são referenciados pela resolução do CONAMA 357/2005.

METAIS

Segundo Vaz e Lima (2003), na geoquímica, há várias formas de classificação dos elementos. Uma delas é a classificação dos elementos em essenciais e não essenciais para organismos. Dentre os elementos essenciais citam-se o cálcio, o magnésio, o potássio e o sódio.

O cálcio tem uma importante função na formação dos ossos e dentes. Esse elemento é um dos fatores que influenciam o pH do ambiente aquático (SARDINHA et al., 2008).

O magnésio faz parte da clorofila, a qual é um pigmento verde, existente em plantas e algas, capaz de absorver a energia luminosa para a realização da fotossíntese.

O potássio e o sódio estão relacionados com a condução dos impulsos nervosos. Eles desempenham importante papel na manutenção do equilíbrio osmótico celular.

Porém, todos estes elementos são necessários em doses adequadas ao organismo dos seres vivos. Quando a concentração destes está elevada, pode causar danos aos organismos. O magnésio em excesso, por exemplo, pode ocasionar os cálculos renais. O sódio, por sua vez, ingerido em doses elevadas pode causar hipertensão arterial, problemas renais e cardíacos.

Outra classificação básica foi criada por Goldschmidt (1923). Sendo de ordem qualitativa, classificam-se os elementos em: siderófilos, calcófilos, litófilos, atmófilos e biófilos.

Os siderófilos (sideros do grego significa ferro) são elementos que têm fortes afinidades com o ferro metálico. Como, por exemplo, o cobre e o níquel.

Os calcófilos (chalkos do grego significa cobre) são elementos que têm fortes afinidades com o cobre; fazem parte deste grupo principalmente aqueles elementos que formam, entre outras, as jazidas dos sulfetos.

Elementos litófilos (lithos do grego significa rocha) são aqueles que têm afinidades com oxigênio e participam dominantemente na formação da crosta terrestre (principalmente na formação dos silicatos). Eles representam o maior grupo de elementos dentro dessa classificação.

Os atmófilos são os elementos gasosos que formam a nossa atmosfera. Podem ser representados pelo hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, entre outros. E os biófilos são os elementos que fazem parte da biosfera. Muitos deles encontram-se na atmosfera, hidrosfera, litosfera.

No QUADRO 4.2 apresentam-se os elementos segundo a classificação de Goldschmidt. Em cada célula estão agrupados os elementos que possuem afinidades entre si.

Na geologia, um mineral é definido como um elemento químico ou um composto químico, geralmente cristalino, que foi formado por processos geológicos (ROESER, 2007).

Alguns dos minerais, em processo de desagregação, liberam elementos químicos em quantidades similares. Tem-se como exemplo a rocha dolomito constituída pelo mineral dolomita. Esse mineral ao sofrer intemperismo libera cálcio e magnésio simultaneamente em proporções similares, o que evidencia uma correlação positiva. Quando ocorre essa correlação, reflete uma ocorrência litológica em comum. Caso não

ocorra essa similaridade na liberação desses componentes, a origem desses elementos é provavelmente por uma interferência antrópica.

Um exemplo dessa correlação pode ser percebido na FIGURA 4.22 entre os elementos cálcio e magnésio nas águas dos tributários do Rio Piranga. Pose-se notar também a correlação positiva entre cádmio e chumbo nos sedimentos no Rio Conceição (DA SILVA et al., 2009).

QUADRO 4.2- Classificação dos elementos segundo Goldschmidt

Siderofilos Calcófilos Litófilos Atmófilos Biófilos Fe1, Co1, Ni1, Cu, Ag, Zn, Cd, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr H, C, N, O, I, Hg H, C, N, O, P Ga1, Sn1 Hg, Ga, In, Tl, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra

He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn

(S), (Cl),

Ge1, (Pb), (As²), Se, Mo², Sb², Te, Re, (Ge), (Sn), Pb, B, Al, Sc, Y, La (Na), (K), (Mg), (Ca) C, P, Ta, (W³) As, Sb, Bi, (Mo)

Ga, (In), (Tl) (Fe), (Mn), (Cu), (Zn) Ru, Rh, Pd, Os, Ir,

Pt, Au S, Se, Te, Fe C, Si, Ti, Zr, Hf (B),(F), (Si), (I) (Cr), (Co), (Ni) (Ge), (Sn), (Pb) (Ru), (Pd), (Pt) Y, Nb, Ta, P, (As) O, Cr, W, Mn (Fe), (Co), (Ni) H, F, Cl, Br Actinóides

1

elementos calcófilos e litófilos na crosta terrestre, ²calcófilos na crosta terrestre; ³litófilos na crosta terrestre

(E) Afinidade secundária

FIGURA 4.22- Correlação positiva entre os elementos

Fonte: Fukuzawa et al., 2007; Da Silva et al., 2009.