Funn relatert til institusjonelle betingelser

Os sedimentos são camadas de partículas orgânicas e minerais, freqüentemente possuem granulometria fina, sendo encontrados no fundo de corpos d`água semelhantes aos lagos, rios, oceanos (Baird 1998), estuários, baías e reservatórios (Manahan 1994).

Vastas áreas de terra, bem como lagos e sedimentos de corrente, são formados por materiais sedimentares, cujas propriedades dependem acentuadamente da origem e do transporte sofrido pelos mesmos. Estes materiais sedimentares podem ser carreados pelo fluxo d'água em correntezas da seguinte forma (Manahan 1994):

Carga dissolvida para sedimentos na forma de minerais em solução, como por exemplo, o bicarbonato de cálcio que torna a água mais básica;

Carga em suspensão para material sedimentar sólido carreado em suspensão; Carga do leito (rios, mares, etc.) dragado ao longo do fundo do canal da corrente. As correntezas mobilizam materiais sedimentares através de erosão, transporte de materiais pelo fluxo da correnteza, liberando-os em uma forma sólida durante a deposição. Os depósitos de sedimentos carreados por correntezas são chamados de aluvionares. Como condição tem-se que as correntes com velocidades baixas propiciam o inicio da deposição, onde as partículas maiores e mais pesadas são depositadas primeiro. A maior parte do sedimento é depositada em planícies de inundação onde as correntezas formam os bancos de areia (Manahan 1994).

A proporção de minerais com relação à matéria orgânica em sedimentos varia substancialmente, dependendo de sua área de localização. Os sedimentos são de grande importância ambiental, devido à entrada de muitas espécies químicas (elementos-traços, compostos organoclorados e organofosforados, etc.) sobre os mesmos, ao quais podem ser transferidos para os mais diversos organismos. Deste modo, a proteção da qualidade do sedimento é um componente do gerenciamento da água (Baird 1998).

Os sedimentos podem ser formados por processos simples de reações de precipitação, as quais temos alguns exemplos discutidos. Quando águas residuais ricas em fosfato entram em um corpo d'água, onde está contida uma grande concentração de íons cálcio, ocorre uma reação química formando hidroxiapatita sólida (Manahan 1994):

5Ca2+ + H2O + 3HPO42-→ Ca5OH(PO4)3 (sólido) + 4H+

devido à perda do dióxido de carbono para atmosfera (Manahan 1994), Ca2+ + 2HCO3- →

CaCO3 (sólido) + CO2 (gasoso) + H2O ou quando o pH é elevado por uma reação fotossintética

(Manahan 1994):

Ca2+ + 2HCO3- + hν → {CH2O} + CaCO3 (sólido) + O2 (gasoso)

A oxidação de formas reduzidas de um elemento pode resultar em sua transformação em uma espécie insolúvel, como acontece quando o Fe+2 é oxidado para Fe+3 que tem como produto um precipitado insolúvel de hidróxido Fe+3, como descreve a fórmula a seguir (Manahan 1994):

4Fe2+ + 10H2O + O2→ 4Fe(OH)3 (sólido) + 8H+

As atividades biológicas são responsáveis pela formação de alguns sedimentos aquáticos. Algumas espécies de bactérias produzem grandes quantidades de Fe+3 como parte da extração de energia mediada pela oxidação do Fe+2 para Fe+3. Nas regiões anaeróbicas do fundo de corpos d'água, algumas bactérias usam os íons sulfato como um receptor de elétrons, SO42-→ H2S

Entretanto outras bactérias reduzem o Fe+3 a Fe+2 (Manahan 1994): Fe(OH)3 (sólido)→ Fe2+

O resultado é a reação de precipitação produzindo uma camada negra sedimentada de sulfeto de Fe+2 (Manahan 1994):

Fe2+ + H2S → FeS(sólido) + 2H+

Isto ocorre freqüentemente durante o inverno, alternando com a produção de carbonato de cálcio co-produzido da fotossíntese durante o verão. Seguindo estas condições o sedimento de fundo é produzido e composto por camadas alternadas de FeS e CaCO3

(Manahan 1994).

Os exemplos citados acima são algumas das reações que resultam na formação de sedimentos de fundo de corpos d'água. Eventualmente esses sedimentos podem ser recobertos e formarem rochas sedimentares (Manahan 1994).

Os sedimentos são repositores de uma grande variedade de formas biológicas, químicas e de detritos poluentes nos corpos d'água (Manahan 1994). A transferência de poluentes orgânicos hidrofóbicos para organismos pode proceder por intermédio da água intersticial existente dentro do material sedimentar (Manahan 1994). As substâncias orgânicas equilibram-se entre o material adsorvido na partícula sólida e o material dissolvido na água intersticial. Por esta razão, a água de dentro dos microporos freqüentemente é testada para determinar a toxicidade em sedimentos e os níveis de contaminação dos mesmos (Manahan

1994; Baird 1998).

Diferentes sedimentos têm uma ação diferenciada de concentração total dos íons de elementos-traço, podendo variar por um fator de no mínimo dez vezes em termos de toxicidade para determinados organismos (Baird 1998). Esta variação ocorre principalmente por causa dos sulfetos nos sedimentos, os quais controlam a disponibilidade dos metais que podem estar presentes em fases detríticas naturais ou artificiais em uma amplitude extensa de tamanho de grãos, absorvidos ou co-precipitados com fases de hidróxidos, podendo também, estarem ligados com a matéria orgânica (Mantei et al 1993). Como exemplo, temos os sais de sulfetos insolúveis: PbS, CdS, HgS, etc. Se a concentração de íons sulfeto exceder a concentração total de metais presentes na solução, na prática todos os íons metálicos reagirão com os íons sulfeto, produzindo um sal insolúvel que não será bio-disponível em valores de pH normais (Baird 1998). Entretanto, se as concentrações de sulfeto são menores do que às dos metais, a diferença é bio-disponível. O íon sulfeto que está disponível para complexar com metais pode ser dissolvido em soluções aquosas ácidas frias e a terminologia utilizada é Sulfeto de Ácido Volátil (SAV). Os sedimentos poluídos industrialmente podem conter concentrações de SAV em torno de cem micromoles de enxofre por grama, enquanto que sedimentos não contaminados por ambientes oxidados podem ter valores menores que 0,01 micromoles por grama (Baird 1998).

Os reservatórios de água (oceanos, rios, lagunas, lagos e lençol freático) a cada dia que passa vem sofrendo agressões de diversas formas, através de atividades antropogênicas que surte efeitos negativos na saúde humana e na vida aquática.

Geralmente as cidades são construídas a margens ou próximo a fontes de água para um contato imediato, pois a preocupação com os dejetos produzidos pela população é mínima e os rios ou corpos d’água que cortam essas cidades ou comunidade sofrem agressões pela falta de estrutura de saneamento básico para não deixar os efluentes migrarem para dentro das fontes de água, como também o lixo urbano, industrial e comercial.

Trabalhos locais, nacionais, e internacionais tem mostrado expressivamente que o lixo urbano e seus efluentes são responsáveis pela maioria das poluições que afeta a água.

Capítulo - 4

METODOLOGIA E