Vista aérea do rioTietê

Microrganismos patogênicos não são o único problema causado pelos dejetos humanos, ou despejos industriais, lançados nas águas de praia, rios e represas. Nas águas naturais, há bactérias que decompõem (degradam) materiais orgânicos.

Este processo, chamado biodegradação, pode ser aeróbico ou anaeróbico, conforme utilize ou não o oxigêncio dissolvido na água. A medida do oxigênio necessário para a biodegradação aeróbica constitui a demanda bioquímica de oxigênio (DBO). Em condições naturais, o processo aeróbico diminui a quantidade de oxigênio dissolvido, com formação de nutrientes para alguns vegetais, tais como algas. Esses nutrientes, como HCO3-, NO3- e SO2-4 não são poluentes. Mas quando o consumo de oxigênio dissolvido for excessivo, ou seja, quando aumentar o valor da DBO, a degradação dos materiais orgânicos passará a ser anaeróbica, com formação de substâncias potencialmente poluentes, como metano (CH4), amônia (NH3) e ácido sulfídrico (H2S), produzindo o mau cheiro característico encontrado em rios e lagos muito poluídos. Portanto, um alto valor da DBO permite as seguintes interpretações:

• necessidade de grande quantidade de oxigênio dissolvido para atender à degradação aeróbica, com prejuízo para a vida aquática da região.
• como consequência, pode-se prever que havia grande quantidade de materiais orgânicos na água, acima dos níveis naturais. Ou seja, a água está poluída.

Os despejos das casas e das indústrias de uma cidade contém elevada quantidade de materiais orgânicos, tais como detergentes, defensivos agrícolas, proteínas e uréia, aumentando dramaticamente o valor da DBO. Isso pode fazer com que as águas de um rio, além de se tornarem mau cheirosas, se tornem completamente impróprias para peixes e outros animais aquáticos, com exceção das bactérias anaeróbicas.

Os índices de DBO são determinados pela medida do oxigênio consumido por amostras de volume conhecido. A amostra é inicialmente diluída com água destilada saturada de oxigênio. A concentração de oxigênio é determinada imediatamente e novamente após um período de 5 dias. Os valores de DBO são usualmente dados em ppm, ou seja, x partes de O2 por milhão de partes da amostra. Assim, uma DBO igual a 5,0 significa uma necessidade de 5,0 gramas de oxigênio para degradar os materiais orgânicos existentes em um milhão de gramas da água analisada.

DBO = 5 ppm = 5g de O2 / 106g de amostra.

Uma DBO de 0 a 3 é característica das águas potáveis. Valores em torno de 5 já apontam para água com pureza duvidosa. Os despejos típicos de uma cidade apresentam valores entre 100 e 400, sendo que as águas servidas de alguns tipos de indústrias podem chegar a valores de DBO tão elevados quanto 10.000!

Exercício Resolvido

Calcule a DBO, em mg/L, de uma fonte que contém 1,0 g de uréia por 100 litros de água. Considere que a biodegradação ocorra de acordo com a equação química:
CO (NH2)2 + 4 O2 -------> CO2 + 2NO3- + 2H+ + H2O
Dadas as massas molares em g/mol: uréia = 60, O2 = 32

Resolução:

Cada mol de uréia reage com 4 mols de oxigênio. Assim, teremos:
60g de uréia ------------------------- 4 (32g) de oxigênio
1,0g de uréia------------------------- x

x = 2,13g = 2,13.103 mg de oxigênio consumido.
Em 100 L, teremos:
DBO = 2,13.103 g de O2 / 100 L = 21,3mg/L

Comentários:

Lembrando que 1,0 mg/L corresponde a 1,0 ppm, o valor da DBO em questão equivale a 21,3 ppm. Note também que a fonte estudada está bastante poluída.

Antonio Lembo é professor de Química do Anglo Vestibulares e autor de várias obras didáticas.

VOLTA AO MENU DE ARTIGOS