INTRODUÇÃO AOS ECOSSISTEMAS AQUÁTICOS

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1 INTRODUÇÃO AOS ECOSSISTEMAS AQUÁTICOS

2 AMBIENTE AQUÁTICO Água:
elemento fundamental para todos os seres vivos – em média representa 70 – 90% do peso dos seres vivos; Imprescindível em todas as atividades humanas.

3 AMBIENTE AQUÁTICO Principais propriedades:
Poderoso solvente – excelente meio para os processos químicos dos seres vivos; Alto calor específico – resiste as mudanças de temperatura – permanece em estado líquido num amplo intervalo de variação de temperatura; Bom meio condutor de calor – tende a espalhá-lo uniformemente pelos corpos de água;

4 NÃO EXISTE ÁGUA PURA NA NATUREZA
AMBIENTES AQUÁTICOS NÃO EXISTE ÁGUA PURA NA NATUREZA Todas as águas naturais contém sais dissolvidos, gases, matéria orgânica, microrganismos; E a água mineral, é pura?

5 AMBIENTES AQUÁTICOS A água do mar é abundante em íons sódio (Na+) e cloro (Cl-); A água doce contém uma variedade maior de íons predominantes: cálcio (Ca2+), bicarbonato (HCO3) e sulfato (SO42+) entre outros; Composição química? É de origem das rochas e solo do entorno e/ou dos locais por onde a água escoa;

6 AMBIENTE AQUÁTICO Águas com coloração laranja – ricas em Fe.

7 AMBIENTE AQUÁTICO

8 AMBIENTE AQUÁTICO O oceano funciona como uma grande destilador, concentrando minerais à medida que a água com depósitos de sais chega através das correntes e rios enquanto que a água pura evapora da superfície.

9 AMBIENTE AQUÁTICO Quanto à salinidade - Resolução CONAMA 357/05:
- Águas doces: salinidade até 0,5 g/L; Águas salobras: de 0,5 g/L a 30,0 g/L; Águas salinas: superior a 30,0 g/L.

10 AMBIENTE AQUÁTICO Segundo a Resolução CONAMA 357/05: Ambiente lótico:
águas continentais moventes – rios, córregos

11 AMBIENTE AQUÁTICO Ambiente lêntico:
águas paradas, com movimento lento ou estagnado – lagos, represas, etc.;

12 AMBIENTE AQUÁTICO Ambientes Lóticos Rio Jacaré Pepira. Rio Tiête

13 AMBIENTE AQUÁTICO Ambientes Lenticos

14 AMBIENTE AQUÁTICO Seres aquáticos 3 categorias principais:
Plâncton: - Fitoplâncton - Zooplâncton Nécton Bentos

15 AMBIENTE AQUÁTICO Rios
Intimamente relacionados com o ambiente ao seu redor – depende dele para satisfazer sua necessidades de suprimento de E – produtores não são suficientes.

16 AMBIENTE AQUÁTICO Características importantes:
velocidade da correnteza, natureza do fundo, a temperatura, composição química das águas.

17 AMBIENTE AQUÁTICO

18 AMBIENTE AQUÁTICO Lagos
origem nos períodos de intensa atividade vulcânica e tectônica; numerosos no norte da Europa, Canadá e EUA; Brasil: artificiais – reservatórios, açudes.

19 AMBIENTE AQUÁTICO Características importantes: idade geológica;
recebimento de nutrientes do exterior; circulação.

20 AMBIENTE AQUÁTICO Classificados de acordo com o grau de trofia:

21 AMBIENTE AQUÁTICO

22 AMBIENTE AQUÁTICO Lagos hipereutróficos - eutrofização

23 AMBIENTE AQUÁTICO Lagos hipereutróficos - eutrofização

24 AMBIENTE AQUÁTICO Lagos hipereutróficos - eutrofização

25 AMBIENTE AQUÁTICO Estuários
Mistura de águas marinhas com a água doce do continente em pontos de desembocadura de rios e baías costeiras; Características próprias; Variação da salinidade ao longo do ano – espécies com grande tolerância à salinidade.

26 AMBIENTE AQUÁTICO Oceanos
Grande influência nas caracteristícas climáticas e atmosféricas da Terra; Extenso reservatórios de minerais; Papel importante no ciclo do carbono – atenua os efeitos do excesso de CO2 na atmosfera.

27 AMBIENTE AQUÁTICO Até 200 m – fotossíntese – plataforma continental;
grande valor econômico, nela se localizam as mais ricas regiões de pesca; nas regiões tropicais e subtropicais encontram-se os recifes de corais – elevada produtividade e diversidade; Mais que 200 m – habitantes adaptados à ausência de claridade.

28 QUALIDADE DA ÁGUA Significado ambiental e sanitário das variáveis de qualidade das águas CETESB. Qualidade das águas interiores do Estado de São Paulo: Significado ambiental e sanitário das variáveis de qualidade das águas e dos sedimentos e metodologias analíticas de amostragem

29 VARIÁVEIS FÍSICAS Cor Sólidos Dissolvidos Temperatura Transparência

30 COR A cor de uma amostra de água está associada ao grau de redução de intensidade que a luz sofre ao atravessá-la – absorção da radiação pelas substâncias dissolvidas; Indica presença de sólidos dissolvidos: - Substâncias naturais resultantes da decomposição parcial de compostos orgânicos presentes em folhas, dentre outros substratos;

31 COR - Esgotos domésticos: apresentam predominantemente matéria orgânica; - Efluentes industriais, que contêm taninos (efluentes de curtumes, por exemplo), anilinas (efluentes de indústrias têxteis, indústrias de pigmentos etc.), lignina e celulose (efluentes de indústrias de celulose e papel, da madeira etc.); - Compostos inorgânicos, como óxidos de ferro e manganês, que são abundantes em diversos tipos de solo.

32 TEMPERATURA Influenciada por fatores como: - latitude, - altitude,
- estação do ano, - período do dia, - taxa de fluxo e - profundidade;

33 TEMPERATURA A temperatura desempenha um papel crucial no meio aquático, influênciando uma série de variáveis físicas, químicas e os organismos aquáticos; A elevação brusca da temperatura em um corpo d’água geralmente é provocada por despejos industriais, como indústrias canavieiras e termoelétricas.

34 TRANSPARÊNCIA Medida no campo utilizando-se o disco de Secchi, um disco circular branco ou com setores branco e preto e um cabo graduado; É mergulhado na água até a profundidade em que não seja mais possível visualizar o disco; A profundidade, a qual o disco desaparece e logo reaparece, é a profundidade de transparência.

35 TRANSPARÊNCIA Com essa medida é possível estimar a profundidade da zona fótica, ou seja, a profundidade de penetração vertical da luz solar na coluna d’água, que indica o nível da atividade fotossintética em de lagos ou reservatórios. Zeu = Prof. Secchi X 3

36 TURBIDEZ Grau de atenuação de intensidade que um feixe de luz sofre ao atravessá-la; A redução dá-se por absorção e espalhamento devido à presença de sólidos em suspensão, tais como partículas inorgânicas (areia, silte, argila) e detritos orgânicos, tais como algas e bactérias, plâncton em geral etc. A erosão das margens dos rios em estações chuvosas, que é intensificada pelo mau uso do solo, resulta em aumento da turbidez das águas.

37 TURBIDEZ Os esgotos domésticos e diversos efluentes industriais também provocam elevações na turbidez das águas; Exemplo típico: atividades de mineração causam aumentos excessivos de turbidez, provocando formação de bancos de lodo em rios e alterações no ecossistema; Alta turbidez reduz a fotossíntese de vegetação enraizada submersa e algas, que pode suprimir a produtividade de Além disso, afeta adversamente os usos doméstico, industrial e recreacional de um ambiente.

38 VARIÁVEIS QUÍMICAS Condutividade DBO – Demanda Bioquímica de Oxigênio
Fósforo Total Oxigênio Dissolvido pH Nitrogênio

39 CONDUTIVIDADE É a expressão numérica da capacidade de uma água conduzir corrente elétrica; Depende das concentrações iônicas e da temperatura e indica a quantidade de sais existentes na coluna d’água e, portanto, representa uma medida indireta da concentração de poluentes; Em geral, níveis superiores a 100 μS/cm indicam ambientes impactados.

40 DBO Demanda Bioquímica De Oxigênio
É a quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica por decomposição microbiana aeróbia para uma forma inorgânica estável; O que isso significa? Oxigênio consumido na transformação: MO MI

41 DBO Demanda Bioquímica De Oxigênio
A DBO é normalmente considerada como a quantidade de oxigênio consumido durante um determinado período de tempo, numa temperatura de incubação específica; Metodologia utilizada: um período de tempo de 5 dias numa temperatura de incubação de 20°C - DBO5,20.

42 DBO Os maiores aumentos em termos de DBO, num corpo d’água, são provocados por despejos de origem orgânica; A presença de um alto teor de matéria orgânica pode induzir ao completo esgotamento do oxigênio na água, provocando o desaparecimento de peixes e outras formas de vida aquática. Lagoa Rodrigo de Freitas, RJ – Março,2013 (notícia em vários meios de comunicação)

43 DBO

44 FÓSFORO TOTAL O fósforo aparece em águas naturais devido, principalmente, às descargas de esgotos sanitário; A matéria orgânica fecal e os detergentes em pó constituem a principal fonte; Alguns efluentes industriais, como os de indústrias de fertilizantes, pesticidas, químicas em geral, conservas alimentícias, abatedouros, frigoríficos e laticínios, apresentam fósforo em quantidades excessivas;

45 FÓSFORO TOTAL As águas drenadas em áreas agrícolas e urbanas também podem provocar a presença excessiva de fósforo em águas naturais. Assim como o nitrogênio, o fósforo constitui-se em um dos principais nutrientes para os processos biológicos - macro-nutrientes, por ser exigido também em grandes quantidades pelas células. O excesso de fósforo em esgotos sanitários e efluentes industriais conduz a processos de eutrofização das águas naturais.

46 Ex.: Rio Tietê - quedas em Salto
OXIGÊNIO DISSOLVIDO Oxigênio na água: proveniente da atmosfera; Trocas na superfície: - Depende das características hidráulicas e é proporcional à velocidade – a taxa de reaeração superficial em uma cascata (queda d’água) é maior do que a de um rio de velocidade normal, que por sua vez apresenta taxa superior à de uma represa (águas paradas). O que isso significa? Ex.: Rio Tietê - quedas em Salto

47 OXIGÊNIO DISSOLVIDO Outra fonte importante de oxigênio nas águas é a fotossíntese de algas.

48 OXIGÊNIO DISSOLVIDO Águas poluídas, em geral, apresentam baixa concentração de oxigênio dissolvido (devido ao seu consumo na decomposição de compostos orgânicos); Águas limpas apresentam concentrações de oxigênio dissolvido elevadas; Contudo, um corpo d´água com crescimento excessivo de algas pode apresentar, durante o período diurno, concentrações de oxigênio bem elevadas, mascarando a situação de poluição.

49 pH Presença de íons H+: ambiente + ácido OH-: ambiente + alcalino
Influência do pH na fisiologia das espécies nos ecossistemas aquáticos naturais; Também o efeito indireto é muito importante podendo, em determinadas condições de pH, contribuírem para a precipitação de elementos químicos tóxicos como metais pesados; Pode exercer efeitos sobre as solubilidades de nutrientes.

50 NITROGÊNIO Os compostos de nitrogênio são nutrientes para processos biológicos e são caracterizados como macronutrientes, pois, depois do carbono, o nitrogênio é o elemento exigido em maior quantidade pelas células vivas.

51 NITROGÊNIO As fontes de nitrogênio nas águas naturais são diversas - principal fonte: esgotos sanitários; Alguns efluentes industriais também concorrem para as descargas de Nitrogênio, como algumas indústrias químicas, petroquímicas, siderúrgicas, farmacêuticas, conservas alimentícias, matadouros, frigoríficos e curtumes.

52 NITROGÊNIO A atmosfera é outra fonte importante devido a diversos mecanismos como a biofixação desempenhada por bactérias e algas presentes nos corpos hídricos, que incorporam o nitrogênio atmosférico em seus tecidos; Nas áreas agrícolas, o escoamento das águas pluviais pelos solos fertilizados também contribui para a presença de diversas formas de nitrogênio. Nas áreas urbanas, a drenagem das águas pluviais, associada às deficiências do sistema de limpeza pública, constitui fonte difusa de difícil caracterização.

53 EUTROFIZAÇÃO Quando descarregados nas águas naturais, em conjunto com o fósforo e outros nutrientes presentes nos despejos, provocam o enriquecimento do meio, tornando-o eutrofizado. A eutrofização pode possibilitar o crescimento intenso de seres vivos, especialmente as algas. Estas grandes concentrações de algas podem trazer prejuízos aos múltiplos usos dessas águas, prejudicando seriamente o abastecimento público e o uso para recreação - morte e decomposição desses organismos.

54 VARIÁVEIS MICROBIOLÓGICAS
Coliformes Termotolerantes Escherichia coli

55 COLIFORMES São definidos como microrganismos do grupo coliforme capazes de fermentar a lactose a 44-45°C, sendo representados principalmente pela Escherichia coli e, também por algumas bactérias dos gêneros Klebsiella, Enterobacter e Citrobacter.

56 COLIFORMES Dentre esses microrganismos, somente a E. coli é de origem exclusivamente fecal, estando sempre presente, em densidades elevadas nas fezes de humanos, mamíferos e pássaros, sendo raramente encontrada na água ou solo que não tenham recebido contaminação fecal.

57 COLIFORMES TERMOTOLERANTES
Os demais podem ocorrer em águas com altos teores de matéria orgânica, como por exemplo, efluentes industriais, ou em material vegetal e solo em processo de decomposição. Podem ser encontrados igualmente em águas de regiões tropicais ou sub-tropicais, sem qualquer poluição evidente por material de origem fecal.

58 COLIFORMES Os coliformes termotolerantes não são, dessa forma, indicadores de contaminação fecal tão bons quanto a E. coli; Na legislação brasileira, os coliformes fecais são utilizados como padrão para qualidade microbiológica de águas superficiais destinada a abastecimento, recreação, irrigação e piscicultura. Escherichia coli: Resolução CONAMA N. 274/2000

59 VARIÁVEIS HIDROBIOLÓGICAS
Comunidade Fitoplanctônica Comunidade Zooplanctônica Comunidade Bentônica

60 INDICADORES BIOLÓGICOS DE POLUIÇÃO
COMUNIDADES O emprego de comunidades biológicas contribui para o caráter ecológico da rede de monitoramento, subsidiando decisões relacionadas à preservação da vida aquática e do ecossistema como um todo. INDICADORES BIOLÓGICOS DE POLUIÇÃO Ou BIOINDICADORES