Por pelo menos dois milênios, a qualidade natural da água deteriorou-se progressivamente e atingiu níveis de contaminação em que os usos da água são severamente limitados ou a água pode ser prejudicial aos seres humanos. Essa deterioração está relacionada ao desenvolvimento socioeconômico dentro de uma bacia hidrográfica, mas o transporte atmosférico de contaminantes de longa distância agora mudou esse quadro: até mesmo áreas remotas podem ser poluídas indiretamente (Meybeck e Helmer 1989).

Relatórios medievais e reclamações sobre descarte inadequado de excrementos, cursos de água fétidos e fétidos em cidades superpovoadas e outros problemas semelhantes foram uma manifestação inicial da poluição da água urbana. A primeira vez que uma ligação causal clara entre a má qualidade da água e os efeitos na saúde humana foi estabelecida em 1854, quando John Snow rastreou o surto de epidemias de cólera em Londres a uma fonte específica de água potável.

Desde meados do século XX, e simultaneamente com o início do crescimento industrial acelerado, vários tipos de problemas de poluição da água ocorreram em rápida sucessão. A Figura 1 ilustra os tipos de problemas que se tornaram aparentes nas águas doces europeias.

Figura 1. Tipos de problemas de poluição da água

Resumindo a situação europeia, pode-se afirmar que: (1) os desafios do passado (patógenos, balanço de oxigênio, eutrofização, metais pesados) foram reconhecidos, pesquisados ​​e os controles necessários identificados e mais ou menos implementados e (2) o os desafios de hoje são de natureza diferente – por um lado, fontes “tradicionais” de poluição pontual e não pontual (nitratos) e problemas de contaminação ambiental ubíqua (orgânicos sintéticos) e, por outro lado, problemas de “terceira geração” que interferem com os ciclos globais (acidificação, mudança climática). 

No passado, a poluição da água nos países em desenvolvimento resultava principalmente da descarga de águas residuais não tratadas. Hoje é mais complexo como resultado da produção de resíduos perigosos das indústrias e do uso crescente de pesticidas na agricultura. De fato, a poluição da água hoje em alguns países em desenvolvimento, pelo menos nos recém-industrializados, é pior do que nos países industrializados (Arceivala 1989). Infelizmente, os países em desenvolvimento, em geral, estão muito atrasados ​​no controle de suas principais fontes de poluição. Como consequência, sua qualidade ambiental está gradualmente se deteriorando (OMS/PNUMA 1991).

Tipos e fontes de poluição

Existe um grande número de agentes microbianos, elementos e compostos que podem causar a poluição da água. Podem ser classificados como: organismos microbiológicos, compostos orgânicos biodegradáveis, matéria em suspensão, nitratos, sais, metais pesados, nutrientes e micropoluentes orgânicos.

Organismos microbiológicos

Organismos microbiológicos são comuns em corpos de água doce poluídos, particularmente por descargas de águas residuais domésticas não tratadas. Esses agentes microbianos incluem bactérias patogênicas, vírus, helmintos, protozoários e vários organismos multicelulares mais complexos que podem causar doenças gastrointestinais. Outros organismos são de natureza mais oportunista, infectando indivíduos suscetíveis através do contato corporal com água contaminada ou pela inalação de gotículas de água de má qualidade em aerossóis de várias origens.

Compostos orgânicos biodegradáveis

Substâncias orgânicas de origem natural (detritos terrestres alóctones ou detritos autóctones de plantas aquáticas) ou de origem antropogênica (resíduos domésticos, agrícolas e alguns industriais) são decompostas por micróbios aeróbicos à medida que o rio continua seu curso. A consequência é a diminuição do nível de oxigênio a jusante do lançamento de efluentes, prejudicando a qualidade da água e a sobrevivência da biota aquática, principalmente de peixes de alta qualidade.

assunto particular

O material particulado é um dos principais transportadores de poluentes orgânicos e inorgânicos. A maioria dos metais pesados ​​tóxicos, poluentes orgânicos, patógenos e nutrientes, como o fósforo, são encontrados em matéria suspensa. Uma quantidade apreciável do material orgânico biodegradável responsável pelo consumo de oxigênio dissolvido dos rios também é encontrada em partículas suspensas. O material particulado provém da urbanização e construção de estradas, desmatamento, operações de mineração, operações de dragagem em rios, fontes naturais ligadas à erosão continental ou eventos catastróficos naturais. As partículas mais grossas são depositadas nos leitos dos rios, em reservatórios, na planície de inundação e em áreas úmidas e lagos.

Nitratos

A concentração de nitratos em águas superficiais não poluídas varia de menos de 0.1 a um miligrama por litro (expresso como nitrogênio), portanto, níveis de nitrato superiores a 1 mg/l indicam influências antropogênicas, como descarga de lixo municipal e escoamento urbano e agrícola . A precipitação atmosférica também é uma fonte importante de nitrato e amônia para as bacias hidrográficas, particularmente em áreas não afetadas por fontes diretas de poluição – por exemplo, algumas regiões tropicais. Altas concentrações de nitrato na água potável podem levar a toxicidade aguda em lactentes alimentados com mamadeira durante seus primeiros meses de vida, ou em idosos, um fenômeno chamado metahemoglobinemia.

Sais

A salinização da água pode ser causada por condições naturais, como interação geoquímica das águas com solos salgados ou por atividades antropogênicas, incluindo agricultura irrigada, intrusão de água do mar devido ao bombeamento excessivo de águas subterrâneas em ilhas e áreas costeiras, descarte de resíduos industriais e salmouras de campos petrolíferos , descongelamento de rodovias, lixiviados de aterros sanitários e vazamentos de esgoto.

Embora dificulte usos benéficos, particularmente para irrigação de culturas sensíveis ou para beber, a salinidade em si pode não ser, mesmo em níveis bastante altos, diretamente prejudicial à saúde, mas os efeitos indiretos podem ser dramáticos. A perda de terras agrícolas férteis e a redução do rendimento das colheitas causadas pelo alagamento e salinização do solo das áreas irrigadas destroem o sustento de comunidades inteiras e causam dificuldades na forma de escassez de alimentos.

Os metais pesados

Metais pesados ​​como chumbo, cádmio e mercúrio são micropoluentes e de especial interesse, pois possuem importância para a saúde e meio ambiente devido à sua persistência, alta toxicidade e características de bioacumulação.

Existem basicamente cinco fontes de metais pesados ​​que contribuem para a poluição da água: intemperismo geológico, que fornece o nível de fundo; processamento industrial de minérios e metais; o uso de metais e compostos metálicos, como sais de cromo em curtumes, compostos de cobre na agricultura e chumbo tetraetila como agente antidetonante na gasolina; lixiviação de metais pesados ​​de lixo doméstico e depósitos de lixo sólido; e metais pesados ​​em excreções humanas e animais, particularmente zinco. Metais liberados no ar por automóveis, queima de combustível e emissões de processos industriais podem se depositar na terra e, por fim, escoar para as águas superficiais.

Nutrientes

Eutrofização é definido como o enriquecimento das águas com nutrientes vegetais, principalmente fósforo e nitrogênio, levando a um maior crescimento das plantas (algas e macrófitas) que resulta em proliferação visível de algas, tapetes flutuantes de algas ou macrófitas, algas bentônicas e aglomerações submersas de macrófitas. Ao apodrecer, esse material vegetal leva ao esgotamento das reservas de oxigênio dos corpos d'água, o que, por sua vez, causa uma série de problemas secundários, como mortandade de peixes e liberação de gases corrosivos e outras substâncias indesejáveis, como gás carbônico, metano, sulfeto de hidrogênio, substâncias organolépticas (causando sabor e odor), toxinas e assim por diante.

A fonte de compostos de fósforo e nitrogênio são principalmente águas residuais domésticas não tratadas, mas outras fontes, como drenagem de terras agrícolas fertilizadas artificialmente, escoamento superficial da pecuária intensiva e algumas águas residuais industriais também podem aumentar substancialmente o nível trófico de lagos e reservatórios, particularmente em países tropicais em desenvolvimento.

Os principais problemas associados à eutrofização de lagos, reservatórios e represas são: esgotamento do oxigênio da camada de fundo de lagos e reservatórios; deterioração da qualidade da água, originando dificuldades no tratamento, nomeadamente na remoção de substâncias causadoras de sabor e odor; deficiência recreativa, aumento dos riscos à saúde dos banhistas e falta de estética; deterioração da pesca devido à mortandade de peixes e ao desenvolvimento de estoques de peixes indesejáveis ​​e de baixa qualidade; envelhecimento e redução da capacidade de retenção de lagos e reservatórios por assoreamento; e aumento de problemas de corrosão em tubulações e outras estruturas.

Micropoluentes orgânicos

Os micropoluentes orgânicos podem ser classificados em grupos de produtos químicos com base na forma como são utilizados e, conseqüentemente, como são dispersos no meio ambiente:

• Pesticidas são substâncias, geralmente sintéticas, que são deliberadamente introduzidas no meio ambiente para proteger plantações ou controlar vetores de doenças. São encontrados em várias famílias distintas, como inseticidas organoclorados, inseticidas organofosforados, herbicidas do tipo hormônio vegetal, triazinas, ureias substituídas e outros.

• Materiais para uso doméstico e industrial generalizado compreendem substâncias orgânicas voláteis usadas como solventes de extração, solventes para desengordurar metais e roupas para lavagem a seco e propulsores para uso em recipientes de aerossóis. Este grupo também inclui derivados halogenados de metano, etano e etileno. Por serem amplamente utilizados, suas taxas de dispersão no meio ambiente, comparadas com as quantidades produzidas, são geralmente altas. O grupo contém ainda os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, cuja presença no ambiente resulta da extracção, transporte e refinação de produtos petrolíferos e da dispersão dos produtos da combustão resultantes da sua utilização (gasolina e óleo de aquecimento).

• Materiais utilizados essencialmente na indústria incluem substâncias que são agentes diretos ou intermediários de síntese química, como tetracloreto de carbono para sintetizar freons; cloreto de vinila para polimerização de PVC; e derivados clorados de benzeno, naftaleno, fenol e anilina para fabricação de corantes. O grupo também contém produtos acabados usados ​​em sistemas fechados, como fluidos de troca de calor e dielétricos.

Os micropoluentes orgânicos são gerados a partir de fontes pontuais e difusas, urbanas ou rurais. A maior parte tem origem em grandes atividades industriais, como refino de petróleo, mineração de carvão, síntese orgânica e fabricação de produtos sintéticos, siderurgia, indústria têxtil e indústria de madeira e celulose. Os efluentes das fábricas de pesticidas podem conter quantidades consideráveis ​​desses produtos manufaturados. Uma proporção significativa de poluentes orgânicos é descarregada no ambiente aquático como escoamento de superfícies urbanas; e nas áreas agrícolas, os pesticidas aplicados às culturas podem atingir as águas superficiais através do escoamento das águas pluviais e da drenagem artificial ou natural. Além disso, as descargas acidentais levaram a graves danos ecológicos e ao fechamento temporário do abastecimento de água.

Poluição Urbana

Devido a este cenário de poluição em contínua expansão, agressivo e multifacetado, o problema de manter a qualidade dos recursos hídricos tornou-se agudo, particularmente nas áreas mais urbanizadas do mundo em desenvolvimento. A manutenção da qualidade da água é dificultada por dois fatores: falha no controle da poluição nas principais fontes, especialmente nas indústrias, e inadequação dos sistemas de saneamento e da coleta e disposição do lixo (OMS 1992b). Veja alguns exemplos de poluição da água em diferentes cidades de países em desenvolvimento.

Exemplos de poluição da água em cidades selecionadas

Karachi (Paquistão)

O rio Lyari, que atravessa Karachi, a maior cidade industrial do Paquistão, é um esgoto a céu aberto tanto do ponto de vista químico quanto microbiológico, uma mistura de esgoto bruto e efluentes industriais não tratados. A maioria dos efluentes industriais vem de um parque industrial com cerca de 300 grandes indústrias e quase três vezes mais pequenas unidades. Três quintos das unidades são fábricas têxteis. A maioria das outras indústrias em Karachi também descarrega efluentes não tratados no corpo de água mais próximo.

Alexandria, Egito)

As indústrias em Alexandria respondem por cerca de 40% de toda a produção industrial do Egito, e a maioria descarrega resíduos líquidos não tratados no mar ou no Lago Maryut. Na última década, a produção de peixe no Lago Maryut diminuiu cerca de 80% devido à descarga direta de efluentes industriais e domésticos. O lago também deixou de ser um local de lazer privilegiado devido ao seu mau estado. Degradação ambiental semelhante está ocorrendo ao longo da orla marítima como resultado do lançamento de águas residuais não tratadas de emissários mal localizados.

Xangai, China)

Cerca de 3.4 milhões de metros cúbicos de resíduos industriais e domésticos são despejados principalmente no Suzhou Creek e no rio Huangpu, que corre pelo coração da cidade. Estes se tornaram os principais esgotos (a céu aberto) da cidade. A maior parte do lixo é industrial, já que poucas casas possuem vasos sanitários com descarga. O Huangpu está essencialmente morto desde 1980. Ao todo, menos de 5% das águas residuais da cidade são tratadas. O lençol freático normalmente alto também significa que uma variedade de toxinas de plantas industriais e rios locais chegam às águas subterrâneas e contaminam poços, o que também contribui para o abastecimento de água da cidade.

São Paulo, Brasil)

O Rio Tietê, ao passar pela Grande São Paulo, um dos maiores aglomerados urbanos do mundo, recebe diariamente 300 toneladas de efluentes de 1,200 indústrias instaladas na região. Chumbo, cádmio e outros metais pesados ​​estão entre os principais poluentes. Também recebe diariamente 900 toneladas de esgoto, das quais apenas 12.5% são tratadas pelas cinco estações de tratamento de esgoto localizadas na região.

Fonte: Baseado em Hardoy e Satterthwaite 1989.

Impactos na saúde da poluição microbiana

As doenças decorrentes da ingestão de patógenos em água contaminada têm o maior impacto em todo o mundo. “Cerca de 80% de todas as doenças e mais de um terço das mortes nos países em desenvolvimento são causadas pelo consumo de água contaminada e, em média, até um décimo do tempo produtivo de cada pessoa é sacrificado por doenças relacionadas à água” (UNCED 1992). As doenças transmitidas pela água são a maior categoria individual de doenças transmissíveis que contribuem para a mortalidade infantil nos países em desenvolvimento e perdem apenas para a tuberculose na contribuição para a mortalidade adulta, com um milhão de mortes por ano.

O número total anual de casos de cólera relatados à OMS por seus estados membros atingiu níveis sem precedentes durante a sétima pandemia, com um pico de 595,000 casos em 1991 (OMS 1993). A Tabela 1 mostra as taxas globais de morbidade e mortalidade das principais doenças relacionadas à água. Esses números são, em muitos casos, grosseiramente subestimados, uma vez que a notificação de casos de doenças é feita de forma bastante errática por muitos países.

Tabela 1. Taxas globais de morbimortalidade das principais doenças relacionadas à água

Fonte: Galal-Gorchev 1994.

Impactos na saúde da poluição química

Os problemas de saúde associados às substâncias químicas dissolvidas na água decorrem principalmente de sua capacidade de causar efeitos adversos após períodos prolongados de exposição; de particular preocupação são os contaminantes que possuem propriedades tóxicas cumulativas, como metais pesados ​​e alguns micropoluentes orgânicos, substâncias que são cancerígenas e substâncias que podem causar efeitos reprodutivos e de desenvolvimento. Outras substâncias dissolvidas na água são ingredientes essenciais da ingestão alimentar e outras ainda são neutras em relação às necessidades humanas. Os produtos químicos na água, particularmente na água potável, podem ser classificados em três categorias típicas para efeitos de impacto na saúde (Galal-Gorchev 1986):

• Substâncias que exercem uma toxicidade aguda ou crônica após o consumo. A gravidade do comprometimento da saúde aumenta com o aumento de sua concentração na água potável. Por outro lado, abaixo de um certo limite de concentração, nenhum efeito à saúde pode ser observado – ou seja, o metabolismo humano pode lidar com essa exposição sem efeitos mensuráveis ​​de longo prazo. Vários metais, nitratos, cianetos e outros se enquadram nesta categoria.

• Substâncias genotóxicas, que causam efeitos na saúde, como carcinogenicidade, mutagenicidade e defeitos congênitos. De acordo com o pensamento científico atual, não existe um nível limite que possa ser considerado seguro, pois qualquer quantidade da substância ingerida contribui para o aumento de câncer e riscos semelhantes. Modelos matemáticos complexos de extrapolação são usados ​​para determinar tais riscos, uma vez que existem poucas evidências epidemiológicas. Orgânicos sintéticos, muitos micropoluentes orgânicos clorados, alguns pesticidas e arsênico se enquadram nessa categoria.

• Para alguns elementos, como flúor, iodo e selênio, a contribuição da água potável é crucial e, se deficiente, causa efeitos mais ou menos graves à saúde. Em altas concentrações, no entanto, essas mesmas substâncias causam efeitos igualmente graves à saúde, mas de natureza diferente.

Impactos ambientais

Os impactos da poluição ambiental na qualidade da água doce são numerosos e existem há muito tempo. O desenvolvimento industrial, o advento da agricultura intensiva, o desenvolvimento exponencial das populações humanas e a produção e uso de dezenas de milhares de produtos químicos sintéticos estão entre as principais causas da deterioração da qualidade da água em escala local, nacional e global. A principal questão da poluição da água é a interferência nos usos reais ou planejados da água.

Uma das causas mais graves e ubíquas da degradação ambiental é a descarga de resíduos orgânicos em cursos de água (ver “Compostos orgânicos biodegradáveis” acima). Esta poluição é principalmente preocupante no ambiente aquático, onde muitos organismos, por exemplo, peixes, requerem altos níveis de oxigênio. Um efeito colateral grave da anóxia aquática é a liberação de substâncias tóxicas de particulados e sedimentos de fundo em rios e lagos. Outros efeitos da poluição das descargas de esgotos domésticos em cursos de água e aquíferos incluem o aumento dos níveis de nitratos nos rios e águas subterrâneas e a eutrofização de lagos e reservatórios (ver acima, “Nitratos” e “Sais”). Em ambos os casos, a poluição é um efeito sinérgico de efluentes de esgoto e escoamento ou infiltração agrícola.

Impactos Econômicos

As consequências econômicas da poluição da água podem ser bastante graves devido aos efeitos prejudiciais à saúde humana ou ao meio ambiente. A saúde prejudicada muitas vezes reduz a produtividade humana, e a degradação ambiental reduz a produtividade dos recursos hídricos usados ​​diretamente pelas pessoas.

O ônus econômico da doença pode ser expresso não apenas nos custos do tratamento, mas também na quantificação da perda de produtividade. Isso é particularmente verdadeiro para doenças incapacitantes, como diarreia ou verme da Guiné. Na Índia, por exemplo, estima-se que cerca de 73 milhões de dias de trabalho por ano sejam perdidos devido a doenças relacionadas à água (Arceivala 1989).

Deficiências no saneamento e as epidemias resultantes também podem levar a severas penalidades econômicas. Isso se tornou mais evidente durante a recente epidemia de cólera na América Latina. Durante a epidemia de cólera no Peru, as perdas decorrentes da redução das exportações agrícolas e do turismo foram estimadas em um bilhão de dólares americanos. Isso é mais de três vezes o valor que o país investiu em serviços de abastecimento de água e saneamento durante a década de 1980 (World Bank 1992).

Os recursos hídricos afetados pela poluição tornam-se menos adequados como fontes de água para abastecimento municipal. Como consequência, tratamentos caros devem ser instalados ou água potável de longe deve ser canalizada para a cidade a custos muito mais altos.

Nos países em desenvolvimento da Ásia e do Pacífico, os danos ambientais foram estimados pela Comissão Econômica e Social para a Ásia e o Pacífico (ESCAP) em 1985 em cerca de 3% do PIB, totalizando US$ 250 bilhões, enquanto o custo de reparação desses o dano variaria em torno de 1%.

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