segunda-feira, 27 de fevereiro de 2012

Água e o Meio Ambiente

       As Propriedades Físico-Químicas da Água e sua Importância para o  Meio Ambiente



    A água é um recurso mineral, com propriedades únicas e de importância fundamental para a vida, para as atividades humanas e para o equilíbrio dos ecossistemas. Além de corresponder a aproximadamente 80% da constituição dos seres vivos (nos vegetais corresponde a 80% das folhas, 60% do caule e 95% do fruto, como no tomate; nos animais pode chegar a 98% do corpo, como na medusa marinha, denominadas por esse motivo de águas-vivas, e 70% no caso do ser humano), a água possui uma propriedade que permite que diversas substâncias orgânicas e inorgânicas sejam dissolvidas com muito mais eficiência do que por qualquer outro líquido. Essa extraordinária capacidade de dissolver todo o tipo de substância, bem como sua incrível mobilidade permitem que a água exerça as mais diferentes funções nos organismos vivos ou nos ecossistemas, conforme será apresentado a seguir.
   Com relação ao ciclo de vida dos organismos vivos na sua forma líquida, a água é um componente principal do sangue e transportador de alimentos e oxigênio a todas as partes do corpo, sendo responsável, ainda, pela regulagem da temperatura corporal através da transpiração. 
  É também em função dessa incrível capacidade de dissolução, que a água é o único meio pelo qual os constituintes químicos são transportados da parte abiótica para a parte biótica dentro dos ecossistemas : nos vegetais, a água dissolve os elementos essenciais do solo (nutrientes) e os transporta na forma de solução aquosa (seiva), desde as raízes até as folhas e para todas as células da planta. 
   Além de grande diluidor, a água é um excelente meio transportador de materiais (incluindo aqui os mais diversos tipos de poluentes), sendo também a principal responsável pela forma atual da superfície terrestre. Devido aos processos de intemperismo, as rochas são desgastadas e o material resultante deste desgaste é transportado para as partes mais baixas, modificando assim a superfície terrestre (a maioria das rochas sedimentares são formadas desse modo). 
   Além disso, a propriedade de solvente universal da água ainda dá uma grande contribuição para os processos de saneamento e higiene: é ela que permite a lavagem das mãos, utensílios, e o banho para a limpeza do corpo, propiciando, desta forma, hábitos de higiene e educação sanitária das populações. 
   A água possui ainda outras propriedades extremamente importantes para o equilíbrio dos ecossistemas :

   Calor específico  -   define-se como calor específico a medida da capacidade de uma substância em absorver calor do seu ambiente. A sua determinação é feita pela verificação da quantidade de calor necessária (medida em calorias) para elevar a temperatura de 1 grama de uma determinada substância em 1º C (Graus Celsius). 
    A água possui elevado calor específico. A  água pura tem um calor específico de 1 cal /g , já uma argila arenosa, por exemplo, tem o calor específico de 0,33 cal /g, sendo de 0,09 cal /g o calor específico do cobre. Isto significa, para os exemplos citados, que é necessária uma quantidade de calor muito maior para que a água  eleve a sua temperatura quando comparada às duas outras substâncias (argila arenosa e cobre). 
  É esta propriedade da água que oferece aos ambientes hídricos alta resistência a variações de temperatura sendo, pois, de importância decisiva no estabelecimento do clima terrestre.
  Durante o dia, do total das radiações térmicas lançadas pelo sol sobre o nosso planeta, uma parte considerável é absorvida pelos oceanos. Entretanto, devido ao elevado calor específico das águas do mar, estas radiações não provocam elevação significativa na sua temperatura, o que contribui para amenizar o clima terrestre durante as horas de insolação. À noite, ao contrário, quando o ar e o solo perdem a temperatura, a água cede calor ao ar, impedindo, dessa forma, um resfriamento muito drástico.  Essa influência das massas de água sobre o clima chama-se de maritimidade.   
    Em locais próximos da orla marítima ou dos grandes corpos d'água, devido a esta propriedade da água, o clima é muito mais constante do que nas regiões desérticas , onde há grande flutuação térmica entre o dia e a noite. É por isso que astros que praticamente não possuem água como Marte, e mesmo a Lua, apresentam temperaturas variando em mais de 90º C, entre o dia e a noite. 
   Deve-se também, a esta propriedade o porquê da constância da temperatura do corpo humano saudável em torno de 36,5 º C (a maior parte do corpo humano é formada por água), independentemente da temperatura externa do local em que ele habita. 

     Massa específica -  massa específica é a medida que determina a relação entre a quantidade de matéria por unidade de volume. A água possui uma massa específica 800 vezes maior que o ar, permitindo que os seres que habitam o ambiente aquático possuam estruturas menos rígidas que os seres terrestres. 
    Esta alta massa específica, aliada a sua propriedade de solvente universal, permite a manutenção de um complexo ecossistema hídrico, habitado por seres em suspensão, denominados planctons (os vegetais são denominados fitoplanctons e os animais são denominados zooplanctons).

  Viscosidade - a viscosidade é a propriedade que define como a água resiste a um processo de deformação. Os planctons dependem da luz e da viscosidade da água para a sua sobrevivência . Entretanto, não possuindo mobilidade própria e tendo peso específico superior ao da água, tenderiam a descer às regiões menos iluminadas dos ambientes aquáticos. Mas, esses pequenos organismos, devido à grande superfície relativa de contato, possuem um máximo de atrito com a água, permitindo sua locomoção para as regiões mais iluminadas. 
     Os despejos domésticos e industriais em ambientes aquáticos causam, entre outros problemas, um aumento de temperatura da água , diminuindo assim a sua viscosidade, ocasionando a precipitação e a própria destruição desses planctons. 

   Tensão superficial -  a atração entre as moléculas dentro da massa líquida é maior que a atração exercida pelas moléculas do ar e as que estão presentes na superfície da água. Dessa forma, as moléculas presentes na superfície da água são atraídas para o interior da massa líquida. Isso faz com que se forme uma película na superfície da água denominada tensão superficial. Esta tensão superficial na interface ar / água cria uma barreira física que impede a passagem de pequenos organismos à superfície. Essa película permite também a mobilidade de insetos em sua superfície e a flutuação das aves aquáticas.
    No lançamento de detergentes sintéticos pode haver uma ruptura ou mesmo uma  redução da rigidez dessa película de tensão superficial, alterando todo esses processo. 
   Outra consequência importante da elevada tensão superficial da água é que ela é responsável pela formação da franja capilar, fazendo com que os solos retenham uma significativa quantidade de água através da atração capilar, tornando-a mais disponível para ser absorvida pelas plantas terrestres. Além disso, é esta propriedade da água que possibilita a geração das diferentes formações hídricas : nuvens, gotas de chuva, nevoeiros e orvalho.

  Propriedades térmicas da água - a relação entre a sua temperatura e densidade é bastante incomum quando comparada a outras substâncias. 
  Para a maioria das substâncias a relação entre a temperatura se dá da seguinte forma : quanto menor a temperatura, mais densa a substância se torna.
  Ao se resfriar, a água se contrai, tornando-se mais densa até atingir o ponto de densidade máxima  a 3,94º C . Se, a partir dessa temperatura, ela continua a ser resfriada, começa a se expandir novamente; no ponto de congelamento ela se expande grandemente, ao contrário da maioria das outras substâncias na natureza. 
   Esta propriedade específica da água de possuir densidade máxima a 3,94 º C explica o processo de flutuabilidade dos icebergs (ice = gelo , berg = montanha), que é fundamental para o mecanismo de estabilidade da ecosfera. Caso isso não ocorresse os peixes ficariam imobilizados, congelados juntamente com as águas do mar e rios, em temperaturas bem baixas, impossibilitando a manutenção dos seres vivos aquáticos. 

    Turbidez - a  turbidez é medida pela quantidade de matéria em suspensão presente na água. A presença de uma grande quantidade de partículas em suspensão  na água impede uma boa passagem dos raios solares para o interior da massa d'água. Ou seja, a turbidez na água de rios e lagos, provocada pela presença de partículas resultantes da erosão do solo, pode causar um desequilíbrio muito grande, alterando significativamente a cadeia alimentar local.

    Oxigênio dissolvido - a água, normalmente, possui uma certa quantidade de oxigênio dissolvido e, apesar de sua pequena quantidade, é esse oxigênio que permite a existência de vida aeróbia no interior da massa d'água. As trutas e os salmões migram para regiões de águas frias em busca de oxigênio dissolvido, ricos nessas águas, e não por causa a temperatura da mesma. 
  Uma das fontes de oxigênio dissolvido nos ambientes aquáticos provém do ar, através do processo de difusão; a outra é proveniente da atividade fotossintética dos vegetais aquáticos. 
   Os produtos biodegradáveis, lançados nos rios e lagos, são normalmente decompostos pela ação bacteriana. Com excesso de nutrientes oriundos do lançamento de esgotos domésticos há proliferação de bactérias que se utilizam do oxigênio dissolvido na água em seu metabolismo, causando uma diminuição dessa oxigenação e, consequentemente, a mortandade de peixes. Estes não sobrevivem em ambiente com baixa concentração de oxigênio dissolvido, (as bactérias resistem a concentrações mínimas de até 1 mg de oxigênio por litro de água, enquanto os peixes de 3 a 4 mg de oxigênio por litro de água). 

    Sais minerais - os nutrientes normalmente  encontrados dissolvidos na água são os principais responsáveis pelo crescimento de algas e outros vegetais. Esses nutrientes são provenientes do desgaste físico-químico das rochas e solos ou da decomposição dos resíduos animais e vegetais. 
  A interferência humana nos ambientes aquáticos com o lançamento de sais nutrientes (por exemplo fósforo e nitrogênio), provenientes de fertilizantes utilizados na agricultura, de resíduos domésticos, da pecuária e das indústrias, provocam um acréscimo de fertilização das águas e, consequentemente, a proliferação indesejável de algas. Este processo é denominado de eutrofização.   

        Fonte : Educação Ambiental, Cadernos Pedagógicos IV ;  Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável - SEMADS / RJ ; Secretaria de Estado de Educação / RJ ; Universidade do Estado do Rio de Janeiro ; Rio de Janeiro : 2002 .  

0 Comentários:

Postar um comentário

Obrigado por participar !

Assinar Postar comentários [Atom]

<< Página inicial