Aula: 10
Temática: Concentração de oxigênio
dissolvido nas águas naturais
Esta aula abordará o tema dobre a concentração de oxigênio nas águas naturais.
Concentração de oxigênio dissolvido nas águas naturais
O oxigênio é encontrado nas águas naturais na sua forma molecular (O2), e sua
concentração varia dependendo de processos físicos, químicos e biológicos.
Enquanto as plantas aquáticas produzem oxigênio, os microorganismos
o consomem. Quando se fala das vidas aquáticas devemos ressaltar a
importância do oxigênio dissolvido (OD), uma vez que dependem desta
concentração a respiração dos organismos aquáticos, a decomposição da
matéria orgânica, a sobrevivência dos peixes.
Sua solubilidade em água é pequena, devido à diferença de polaridades
da água (polar) e do oxigênio molecular (apolar), sendo a atmosfera e a
fotossíntese as principais responsáveis pela dissolução de O2. A pressão também influencia na concentração do oxigênio, devido à variação da
composição do ar e da pressão da interface água-ar.
A temperatura é um fator importante na variação de concentração do oxigênio nos corpos d’água, pois quanto maior a temperatura da água, menor
a dissolução do gás oxigênio. As águas de regiões tropicais, portanto,
possuem uma concentração menor de oxigênio.
A tabela abaixo nos mostra a concentração de oxigênio dissolvido com
relação à temperatura:
Temperatura (ºC)
0
10
20
25
30
35
40
45
OD (mg/L)
14,6
11,27
9,07
8,24
7,54
6,93
6,41
5,95
Fonte: adaptação de Hermes (p. 26, 2004)
QUÍMICA AMBIENTAL
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Podemos resumir que a concentração de oxigênio dissolvido é diretamente proporcional à pressão atmosférica e inversamente proporcional à temperatura.
A salinidade é inversamente proporcional à concentração de oxigênio;
águas salgadas possuem menor oxigênio dissolvido que as águas doces.
A ação do vento dependendo da profundidade dos lagos permite a homogeneização das águas.
Nas camadas superficiais dos corpos d’água, onde há incidência de luz
(zona fótica), a concentração de oxigênio dissolvido sofre a influência dos
microorganismos clorofilados que produzem oxigênio através da fotossíntese. Nas zonas onde a luz não consegue penetrar (zona afótica) não haverá a reposição do oxigênio feita pelos organismos fotossintetizantes.
Em certos corpos d’água existe uma variação grande entre a temperatura
da superfície e das águas profundas, criando um fenômeno denominado
estratificação. No verão, em regiões tropicais podemos observar este fenômeno, onde as águas superficiais de lagos são aquecidas pela luz solar,
enquanto que nas camadas inferiores a luz não consegue penetrar permanecendo com temperaturas inferiores. As águas quentes, que são menos
densas, não se misturam com as camadas inferiores. As camadas inferiores ficam desta forma, com uma concentração muito pequena de oxigênio, pois este foi consumido e devido a estagnação do lago não há o reabastecimento. A estratificação destes corpos normalmente é revertida no
outono e inverno, onde as camadas superficiais esfriam, devido às baixas
temperaturas ambientes havendo uma homogeneização das camadas.
A ilustração abaixo nos fornece informações que facilitam a compreensão
dos processos que ocorrem nas águas naturais:
Fonte: Campos (2003)
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QUÍMICA AMBIENTAL
Podemos perceber que nas águas naturais existe um equilíbrio entre o
“consumo e perda” com a “produção e introdução” de oxigênio dissolvido.
Este equilíbrio pode ser alterado através da interferência humana.
Em um corpo d’água que recebe despejos de esgoto ocorre a redução do
oxigênio dissolvido, devido à proliferação de bactérias aeróbicas causada
pela grande concentração de matéria orgânica advinda do esgoto.
Nas águas oceânicas o oxigênio é resultado dos processos físicos e biológicos. As águas superficiais possuem normalmente oxigênio dissolvido
próximas à saturação, devido a troca atmosférica e fotossíntese, e esta
quantidade vai diminuindo com a profundidade devido ao processo de
respiração biológica e à oxidação da matéria orgânica. Nas águas mais
profundas o OD volta a ter um aumento na concentração.
O oxigênio é o principal agente redutor dos oceanos, variando seu estado
de oxidação de zero a 2-.
Conforme demonstra Baird (p.445, 2004), as semi-reações que ocorrem
em soluções são:
Ácidas:
O2 + 4H+ + 4e-
2H2O
Alcalinas:
O2 + 2H2O + 4e-
4OH-
Segundo a Resolução CONAMA nº 357/2005 as condições e padrões de
qualidade da água são:
Classes das águas
Águas doces – classes 1
Águas doces – classes 2
Águas doces – classe 3
Águas salinas – classe 1
Águas salinas – classe 2
Águas salobras – classe 1
Águas salobras – classe 2
Águas salobras – classe 3
Oxigênio Dissolvido (mg/L O2)
Não inferior a 6
Não inferior a 5
Não inferior a 4
Não inferior a 6
Não inferior a 5,0
Não inferior a 5
Não inferior a 4
Não inferior a 3
Oxigênio Dissolvido em qualquer amostra
Na próxima aula daremos continuidade ao estudo do oxigênio dissolvido em águas naturais, estudando DBO, DQO,
COT e COD. Até a próxima aula.
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