Mmmmmmmmmmm

1. Grupo de Fósforo
SUBGRUPO AVALIAÇÃO DE
IMPACTOS AMBIENTAIS

2. 2
EUTROFIZAÇÃO
• A eutrofização é,
hoje, um fenômeno
que ocorre na maioria
dos países.
• É o enriquecimento
de lagos e
reservatórios com
nutrientes para
plantas,
principalmente
fósforo e nitrogênio.

3. 3
EUTROFIZAÇÃO
Fatores de influência
• Aumento de carga de nutrientes nas águas por meio da
alteração nos mananciais (remoção de florestas,
desenvolvimento agrícola e industrial, além da
urbanização)
• Fatores que modulam os impactos gerados pelo
aumento da carga de nutrientes:
• estrutura da rede alimentar
• trocas entre os sedimentos e a água
• forma e profundidade da bacia
• movimentos da água dos reservatórios
• condições climáticas e hidrológicas
Fonte: UNEP - IETC, 2001

4. 4
EUTROFIZAÇÃO
Conseqüências
• Uma das conseqüências do processo de eutrofização é
a floração de algas tóxicas (cianobactérias),
prejudicando a qualidade das águas, geração de
energia e atividades de lazer.
• As toxinas presentes na água são provenientes das
células das cianobactérias após sua decomposição.
Em alguns casos, essas toxinas podem estar presentes
na água após os tratamentos de água bruta, o que pode
agravar seus efeitos crônicos.

5. 5
FLORAÇÃO DE ALGAS
Caso Caruaru
• Em fevereiro de 1996, houve crise de hepatite
aguda em um centro de hemodiálise em Caruaru,
no Brasil
– 86% dos pacientes sofreram perturbações
visuais e outros sintomas
– muitos apresentaram falhas no funcionamento
do fígado
– 50 pacientes morreram.

6. 6
FLORAÇÃO DE ALGAS
Caso Caruaru
• A evidência biológica e química suporta a hipótese
inicial de morte por efeitos da toxina
microcistina na água da diálise (Tundisi, 2003).
• Esta ocorrência se deve ao tratamento insuficiente:
– No manancial
– Na água na clínica de diálise.

7. 7
FLORAÇÃO DE ALGAS
Caso Caruaru
QUAL É A
RELAÇÃO DO
FÓSFORO DO
DETERGENTE COM
ESSE FATO?
QUAL OU QUAIS
FORAM OS
RESPONSÁVEIS PELO
FLORESCIMENTO DE
ALGAS TÓXICAS COM
CONSEQUENTE
INTOXICAÇÃO DE
PESSOAS EM
CARUARU?

8. 8
RELAÇÃO P-detergentes X EUTROFIZAÇÃO E SUAS
CONSEQUÊNCIAS
P-dejetos +
P-detergentes
ESGOTO
DOMÉSTICO
CORPOS D´ÁGUA
PARA
ABASTECIMENTO
EUTROFIZAÇÃO
CONSEQUÊNCIAS DA
EUTROFIZAÇÃO
ESCOAMENTO
SUPERFICIAL
L
U
Z
TEMPERATURA
P-lixo
P- fertilizantes
P-excretas
animais

9. 9
Corpos
D’água
EUTROFIZAÇÃO
Fatores de influência
Corpos
D’água
Fontes - Não pontuais
• Escoamento
superficial
• Transporte de solo
• Intemperização de
rocha
Fontes – Pontuais
• Esgotos domésticos
• Esgotos industriais
Micronutrientes pH da água
Alcalinidade da água
Disponibilidade de luz
Temperatura
Condições hidrológicas
Morfometria do
reservatório
EUTROFIZAÇÃO
Nutrientes
• Nitrogênio
• Fósforo

10. 10
EUTROFIZAÇÃO
Fator limitante
• É o fator que determina o crescimento das
algas e plantas aquáticas.
– As disponibilidades de luz e nutrientes
podem ser considerados fatores limitantes
do desenvolvimento de plantas.

11. 11
EUTROFIZAÇÃO
Níveis de trofia
• Oligotróficos – baixas entradas de nutrientes e
produção primária, alta transparência e uma biota
diversa.
• Mesotrófico – intermediário.
• Eutrófico – grande entrada de nutrientes e produção
primária, baixa transparência e elevada biomassa,
com poucas espécies e uma produção de
cianobactérias superior aos sistemas oligotróficos.

12. 12
METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO
Índices de estado trófico
EPA
(1974)
OECD
(1982)
Rast & Holland
(1988)
Von Sperling
(1994)
ultraoligotrófico < 4 < 4 < 5
oligotrófico < 10 < 10 4 a10 10 a 20
mesotrófico 10 a 20 10 a 35 10 a 35 10 a 50
eutrófico > 20 35 a 100 35 a 100 25 a 100
hipereutrófico > 100 > 100 > 100
Fósforo total (PPB)

13. 13
METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO
Índice Probabilístico

14. 14
METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO
Índice Morfoedáfico

15. 15
METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO
Índice Morfoedáfico

16. 16
METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO
Lago Washington e Minnetonka
Nei due laghi venne effettuato lo stesso intervento per il controllo dell’eutrofizzazione
(diversione fuori bacino di tutti i carichi puntiformi).
Nel Lago Washington l’intervento consentì di raggiungere condizioni di oligotrofia.
Nel Lago Minnetonka il risultato fu insoddisfacente. Questo sarebbe stato prevedibile
utilizzando l’Indice Morfoedafico.

17. 17
FLORAÇÃO DE ALGAS
• Em lagos oligotróficos e mesotróficos, a
concentração de fósforo geralmente é o fator
limitante.
• Em casos de lagos eutróficos e hipereutróficos,
outros fatores podem ser os controladores.
• No Brasil, o nitrogênio é o fator limitante em regiões
marinhas.

18. 18
A QUESTÃO DA
BIODISPONIBILIDADE
• A fração da concentração total de um composto
químico em um ambiente aquático que está
potencialmente disponível para a ação biológica, como
por exemplo, incorporação por um organismo
aquático, é chamada de fração biodisponível (Spacie
et al., 1995).
• Plantas aquáticas e algas assimilam o fósforo
principalmente na forma de ortofosfato, ou seja, esta
é a forma biodisponível do fósforo (Klapper, 1991).

19. 19
A QUESTÃO DA
BIODISPONIBILIDADE
• A concentração do ortofosfato tem sido
determinada e relacionada com o crescimento do
fitoplâncton porque esta fração do fósforo total
está diretamente disponível para ser absorvida.
• Como a cinética de conversão entre as formas de
disposição de fósforo são muito rápidas, a
biodisponibilidade independe da forma de
aporte da carga.

20. 20
A QUESTÃO DA
BIODISPONIBILIDADE
• A biodisponibilidade do ortofosfato (produto da
hidrólise do fósforo) é reduzida por alguns fatores:
(Klapper, 1991).
– Formação de complexos insolúveis com alguns
cátions como: ferro, cálcio, magnésio etc.
– Adsorção em argilas (trocadores iônicos naturais)
– Colóides
– Outros materiais particulados, como carbonatos e
hidróxidos

21. 21
A QUESTÃO DA
BIODISPONIBILIDADE
Fontes
Pontuais
SEDIMENTOS
Parte é metabolizada pela
biota
Parte se agrega ao
material particulado
Fontes
não pontuais

22. 22
FONTES DE FÓSFORO
Situação A: apenas o esgoto como fonte
1 - Dejetos humanos
- variando de 1,2 g a 2,8 g de fósforo/hab/dia
-resultando entre 216 t e 504 t de fósforo/dia -
(população brasileira: 180 milhões)
2 - Sabões e detergentes comerciais
–64 t de fósforo/dia
Esgoto: de 280 t a 568 t de fósforo/dia no
Brasil

23. 23
FONTES DE FÓSFORO
Situação B: considerando todas as fontes
• Adubos, fertilizantes e background – Malavolta
(2002)
• Excreção animal / estercos – IBGE (2000b) e Costa
(1986)
• Lixo urbano – Costa (1986) e USDA (1985)
• Detergente em pó – ABIQUIM (2003)
• Esgotos domésticos / dejetos humanos (IBGE 2000)

24. 24
CONTRIBUIÇÃO DE FÓSFORO
Média Brasil - considerando todas as fontes
Dieta
Humana
25%
Indústria
0%
Detergentes
8%
Fertilizantes
10%
Erosão
17%
Excreção
Animal
22%
Lixo
Domiciliar
19%
*
Fonte: Abipla, IBGE, IPT, Anda e CENA/USP
Utilizando valor mais conservativo de 1,2 g P/dia/hab
Á contribuição do efluente industrial está referida como 0 % porque não foram obtidos dados precisos para se
estimar sua participação.

25. 25
2%
11%
87%
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
95%
95%
Para sabão
Para sabão
em pó
em pó
CONSUMO DE FÓSFORO
Ração animal
Ração animal
Indústria alimentícia
Indústria alimentícia
Indústria farmacêutica
Indústria farmacêutica
STPP
STPP Fertilizantes
Fertilizantes

26. 26
5 %
• Indústria de Papel
• Indústria Cerâmica
• Indústria Têxtil
• Tratamento de Metais
• Tratamento de Água
• Outras Aplicações
95 %
Detergentes
em Pó
MERCADO DE STPP
Fonte: Copebrás / 2001

27. 27
Produção Detergentes em Pó (Nielsen, 2001): 610 mil ton
População Brasileira (IBGE/2001): 174.449.430 hab
Consumo “per capita” Detergente em Pó: 3,5 kg / hab.ano
MERCADO DE
DETERGENTES EM PÓ
ESTIMATIVA PARA O BRASIL

28. 28
CONSUMO DE DETERGENTES
Comparativo Brasil
PAÍS Consumo (Kg/ano)
Brasil * 3,5
Finlândia 3,8
Suécia 4,5
Noruega 4,9
Dinamarca 6,5
Holanda 7,5
Grécia 10,2
França 11,8
Portugal 12,2
Espanha 12,4
Itália 12,9
Fonte: CSTEE 2003; * Nielsen 2001

29. 29
FONTES DE FÓSFORO NOS
RIOS E MANANCIAIS
• Com exceção de circunstâncias específicas, a
fonte pontual majoritária de descarga de
fósforo é proveniente de esgotos domésticos
(Vanloon e Duffy, 2001).
• Se os esgotos domésticos permanecerem sem
tratamento, o fósforo continuará sendo descartado
nos corpos d´água receptivos, sendo a maior
contribuição para a eutrofização.

30. 30
SANEAMENTO NO BRASIL
Índices de Coleta e Tratamento
• Dos 52,2% dos municípios que têm esgotamento
sanitário:
– 32% têm serviço de coleta
– 20,2% coletam e tratam o esgoto.
14,5 milhões m3
de esgoto são coletados
diariamente, sendo que 5,1 milhões m3
são tratados. (IBGE, 2000a)

31. 31
SANEAMENTO NO BRASIL
Índices por Região
Fonte: IBGE, 2000a
Grandes Regiões
Proporção de municípios, por condição
de esgotamento sanitário (%)
Sem coleta Só coletam Coletam e tratam
Brasil 47,8 32,0 20,2
Norte 92,9 3,5 3,6
Nordeste 57,1 29,6 13,3
Sudeste 7,1 59,8 33,1
Sul 61,1 17,2 21,7
Centro-Oeste 82,1 5,6 12,3

32. 32
SANEAMENTO NO BRASIL
Exemplo no Município de São Paulo
• 92% da população (9,1 milhões de pessoas) é
servida com coleta de esgotos;
• 67% dos esgotos coletados são tratados,
gerando benefícios para 6,1 milhões de habitantes.
Fonte: SABESP 2004

33. 33
SANEAMENTO NO BRASIL
Exemplo na Região Metropolitana de São Paulo
• Hoje
– 80% da população é servida com coleta de
esgotos;
– 62% dos esgotos coletados são tratados.
• Em 2005
– 84% da população com coleta de esgotos;
– 65% dos esgotos coletados serão tratados.
Fonte: SABESP 2004

34. 34
SANEAMENTO NO BRASIL
Exemplo Lago Paranoá - Brasília
• Fato:
– Lago Paranoá (Brasília) em estado hipereutrófico, na
década de 80;
• Medidas:
– Implementação de sistema de coleta e tratamento terciário
de esgoto, que possibilita a retirada de fósforo;
• Resultados:
– Melhora significativa na qualidade das águas
– Utilização do Lago Paranoá para o lazer
– Redução de 75% de fósforo através do tratamento terciário

35. 35
RECICLAGEM DE FÓSFORO
Alternativas
• O tratamento do esgoto produz um resíduo sólido denominado
lodo. A disposição final deste lodo é uma etapa fundamental para a
operação eficiente de uma estação de tratamento de esgoto. As
alternativas para disposição do lodo são:
• Digestão anaeróbia
• Destinação final em aterros sanitários exclusivos
• Disposição de superfície
• Disposição oceânica
• Lagoas de armazenagem
• Incineração
• Reciclagem agrícola.

36. 36
RECICLAGEM DE FÓSFORO
Estudos & Tendências
• “A reciclagem agrícola tem se destacado
mundialmente – do ponto de vista técnico,
econômico e ambiental – por viabilizar a
reciclagem de nutrientes, promover melhorias
físicas, especialmente na estruturação do solo e
por apresentar uma solução definitiva para a
disposição do lodo” (Andreoli, et al. 1994).

37. 37
RECICLAGEM DE FÓSFORO
Estudos & Tendências
• “A reciclagem agrícola é a mais indicada sob
os aspectos sanitário, ambiental, agronômico,
social e econômico. O uso agrícola do lodo de
esgoto como adubo orgânico é considerado
hoje como a alternativa mais promissora de
disposição final deste resíduo, devido a sua
sustentabilidade” (Rocha, 1998)

38. 38
RECICLAGEM DE FÓSFORO
• O efeito da reciclagem agrícola pode ser potencializado,
aliando-se utilização agrícola e recuperação de áreas
degradadas. Devido às suas propriedades físico-
químicas, o lodo de esgoto pode ser utilizado em áreas
degradadas a fim de recuperar as características
necessárias para o desenvolvimento da vegetação.
• Nos EUA, a aplicação do lodo de esgoto em áreas
degradadas chega a atingir dosagens de até 495 t/ha
(EPA, 1995).

39. 39
RECICLAGEM DE FÓSFORO
Região Metropolitana de Curitiba
• Pegorini et al. (2003) avaliaram os potenciais
impactos ambientais da implementação da
reciclagem agrícola do lodo de esgoto em
escala real na Região Metropolitana de Curitiba.
As conclusões desse trabalho foram:
1) O processo de higienização, através da
caleação, aumenta sua capacidade de
correção do solo e adiciona ao resíduo grande
quantidade de Ca e Mg, melhorando seu valor
agronômico;

40. 40
RECICLAGEM DE FÓSFORO
Região Metropolitana de Curitiba
2) O nível de controle sanitário do lodo
disponibilizado aos agricultores é compatível com
o uso agrícola, segundo as principais legislações
mundiais sobre o tema com critérios rigorosos de
segurança adotados pela IN IAP;
3) Os teores de metais pesados de todos os lotes de
lodo reciclados na RMC foram significativamente
inferiores aos limites normativos.

41. 41
250 anos de
demanda para
uso
RECICLAGEM DE FÓSFORO
• Ponto sensível
– Segundo esse dado, temos a
impressão de que esta é uma
reserva abundante, mas
muitos desses materiais
não são acessíveis e/ou são
de baixa qualidade.
40 bilhões
de toneladas
reserva de
rocha fosfática
250 anos
de demanda
para uso

42. 42
RECICLAGEM DE FÓSFORO
• Além disso, a utilização desse mineral tem sido em uma taxa
crescente.
• Mais de 80% do mineral explorado é utilizado para
fabricação de fertilizantes.
• Como existe a crescente necessidade de intensificação
de campos de agricultura, e uma grande demanda para
aumento da produtividade, há necessidade de maior
aplicação de fertilizantes para repor os nutrientes
removidos do solo pelas plantas.

43. 43
RECICLAGEM DE FÓSFORO
• A maioria das estações de tratamento de esgoto
na Europa e América do Norte trata o efluente
para remover o fósforo antes do descarte. Isso
tem sido feito tipicamente por precipitação com
sais de ferro ou alumínio.
• Estações de tratamento de esgoto são fontes
potenciais de fósforo para reúso.

44. 44
RECICLAGEM DE FÓSFORO
Exemplos
• Holanda
• Tem estações de tratamento que recuperam
fósforo na forma de sal de cálcio
• Uma empresa química mostrou que o fósforo na
forma de sal de cálcio pode ser reciclado em
STPP.
Recuperar fosfato de esgoto traz benefícios,
inclusive pelo fato de também extrair impurezas
como metais pesados, deixando um lodo que pode
ser utilizado como fertilizante na agricultura.

45. 45
DIRETRIZES PARA O
GERENCIAMENTO DA EUTROFIZAÇÃO
• Uma forma eficaz de enfrentar o problema da
eutrofização é a implementação de programas
de gerenciamento integrado, atacar uma única
fonte não resolveria o problema da eutrofização.

46. 46
DIRETRIZES PARA O
GERENCIAMENTO DA EUTROFIZAÇÃO
• Tundisi (2003) relaciona alguns tópicos que devem ser
seguidos para monitorar e gerenciar o problema da
eutrofização. O monitoramento deve enfocar os seguintes
aspectos:
– Identificar a procedência da eutrofização e das fontes
difusas e pontuais (Chapman, 1992);
– Realizar balanços de massa (entradas e saídas) de
nutrientes para lagos, represas ou rios (Vollenweider &
Kerekes, 1981);

47. 47
DIRETRIZES PARA O
GERENCIAMENTO DA EUTROFIZAÇÃO
– Identificar o estado trófico do ecossistema
aquático em função de N, P e clorofila a
(oligotrófico a eutrófico);
– Criar cenários que possibilitem a avaliação e a
progressão do estado trófico em função de
futuros impactos (Vollenweider, 1987);

48. 48
DIRETRIZES PARA O
GERENCIAMENTO DA EUTROFIZAÇÃO
– Detalhar ações de gerenciamento e tratamento,
incluindo custos (Thanh & Biswas, 1990);
– Identificar possíveis organismos indicadores de
eutrofização, além das cianobactérias;
– Ampliar a informação sobre eutrofização para o
grande público e autoridades (UNEP/IETC, 2001).

49. 49
DIRETRIZES PARA O
GERENCIAMENTO DA EUTROFIZAÇÃO
• O monitoramento das condições químicas, físicas
e biológicas da água deve ser em paralelo ao
monitoramento hidrológico.
• O monitoramento biológico deve contemplar:
–classificação das algas
–flutuações das espécies no espaço e no tempo
–identificação das épocas favoráveis aos
florescimentos de algas
–concentração de toxinas na água.

50. 50
DIRETRIZES PARA O
GERENCIAMENTO DA EUTROFIZAÇÃO
• As quatro seguintes estratégias, com diferentes prazos e
propósitos, podem ser utilizadas para gerenciar a
eutrofização:
1. das águas servidas, de modo a atingir um padrão aceitável
para um uso específico;
2. manipulação das condições dentro do lago, ou
reservatório, no sentido de melhorar os sintomas do
problema;
3. controle das cargas nas fontes, como a remoção de
fosfato e detergentes;
4. ações dentro dos mananciais e/ou dos corpos hídricos nas
fontes que geram as causas dos problemas

51. 51
DIRETRIZES PARA O
GERENCIAMENTO DA EUTROFIZAÇÃO
• No Cap. 6 são discutidas as abordagens para as
duas primeiras estratégias. A implementação do
terceiro tipo (controle nos detergentes)
envolve aspectos econômicos e culturais
considerados nos Capítulos 5 e 2
respectivamente.

52. 52
ANÁLISE / AVALIAÇÃO
Segundo Lee & Lee (1995), existe um erro na tentativa de
relacionar diretamente uma redução de concentração de
fósforo com melhoria na qualidade de água (em relação
a eutrofização).
É muito importante não confundir mudanças na
concentração de compostos químicos com mudanças na
qualidade da água.
Em muitas situações, pode haver grandes mudanças na
concentração de composto químico, sem que haja
nenhuma melhoria na qualidade da água.