Resumos · BiologiaPT · Secundário

Poluição e degradação de recursos naturais

A atividade humana degrada os recursos naturais. Caracterizam-se os tipos de poluição (atmosférica, hídrica, do solo), explicam-se fenómenos de degradação (eutrofização, chuvas ácidas, efeito de estufa acrescido, bioacumulação e biomagnificação) e relaciona-se a degradação com a perda de biodiversidade e a perturbação dos ciclos biogeoquímicos. É um domínio de aprofundamento, sem Exame Nacional próprio (avaliação interna).

4 secções~12 min de leitura4 competênciasNível Padrão 1 · Aprofundamento 3

T·121212 / 14

Perfil de exame

Distinguir os tipos de poluição e identificar os seus principais poluentesExplicar o mecanismo da eutrofização e das chuvas ácidasExplicar a bioacumulação e a biomagnificação ao longo das cadeias tróficasRelacionar a poluição com alterações nos ciclos biogeoquímicos e a perda de biodiversidade

Operadores:distingueexplicarelacionainterpretaavalia

nível básico

Reconhecer os principais tipos de poluição e os seus efeitos.

nível avançado

Explicar os mecanismos da eutrofização, das chuvas ácidas e da biomagnificação e relacioná-los com a degradação dos ecossistemas — nível do 12.º ano de Ciências e Tecnologias.

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Conteúdo · 4 secções

Poluição e degradação de recursos naturais

Tipos e fontes de poluição#

PadrãoAE-biologia-12-sustentabilidade-poluicao-degradacao

A «poluição» é a introdução no ambiente de substâncias ou formas de energia que provocam alterações prejudiciais aos ecossistemas e à saúde. Os «poluentes» podem ser matéria (gases, químicos, resíduos) ou energia (calor, ruído, luz). Classificam-se sobretudo pelo meio que afetam: ar, água e solo (ver Fig. 1).

Tipos de poluição

Fig. 1Fig. 1 — Tipos de poluição, principais poluentes e efeitos.

A «poluição atmosférica» resulta da libertação de gases e partículas, sobretudo pela «queima de combustíveis fósseis» (indústria, transportes, energia). Os principais poluentes são o «CO₂» (efeito de estufa), o «SO₂» e os «NOx» (chuvas ácidas), o monóxido de carbono e as «partículas» (problemas respiratórios). É uma das poluições com efeitos mais globais.

A «poluição hídrica» afeta rios, lagos, aquíferos e oceanos. As fontes incluem «esgotos domésticos» (matéria orgânica), «efluentes industriais» (metais pesados, químicos), a «agricultura» (nitratos e fosfatos dos fertilizantes, pesticidas) e os «plásticos». Causa eutrofização, contaminação da água potável e morte de espécies aquáticas.

A «poluição do solo» decorre da deposição de «resíduos», do uso excessivo de «pesticidas e fertilizantes» e da contaminação por «metais pesados» e hidrocarbonetos. Degrada a fertilidade, contamina as culturas e as águas subterrâneas, e pode entrar nas cadeias alimentares. Junta-se a poluição «sonora», «térmica» e «luminosa», que perturbam os organismos.

As fontes classificam-se ainda em «pontuais» (uma origem localizada e identificável, como uma conduta de esgoto ou uma chaminé) e «difusas» (dispersas por uma área ampla, como os nitratos de escorrência agrícola). As difusas são mais difíceis de controlar, precisamente por não terem uma origem única.

Distinguir os tipos e as fontes de poluição é o primeiro passo para a combater. As secções seguintes analisam em detalhe alguns fenómenos de degradação — a eutrofização, as chuvas ácidas, o efeito de estufa e a biomagnificação — que ilustram como os poluentes atuam nos ecossistemas.

Exemplo resolvido

Classificar situações de poluição

Classifica quanto ao tipo e à fonte: (a) nitratos que escorrem de um campo agrícola para um rio; (b) fumo emitido por uma chaminé industrial.

Nitratos
Afetam a água — poluição hídrica; provêm de uma área ampla (o campo) — fonte difusa.
Fumo da chaminé
Liberta gases e partículas no ar — poluição atmosférica; provém de um ponto identificável — fonte pontual.

Resultado: Nitratos = poluição hídrica de fonte difusa; fumo da chaminé = poluição atmosférica de fonte pontual.

Erros frequentes

Reduzir a poluição a substâncias visíveis — o calor, o ruído e a luz também são formas de poluição.
Associar cada poluente ao meio errado (por exemplo, atribuir a eutrofização à poluição atmosférica em vez da hídrica).

Revisão ativa

Classifica as seguintes situações quanto ao tipo e à fonte de poluição: escorrência de nitratos de um campo agrícola; fumo de uma fábrica; derrame de petróleo no mar.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais — Biologia 12.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

Eutrofização e poluição da água#

AprofundamentoAE-biologia-12-sustentabilidade-poluicao-degradacao

A «eutrofização» é o enriquecimento excessivo de uma massa de água em «nutrientes», sobretudo «nitratos e fosfatos», provenientes de fertilizantes agrícolas, esgotos e detergentes. Embora os nutrientes sejam, em si, benéficos, o seu «excesso» desencadeia uma cascata de acontecimentos que degrada gravemente o ecossistema aquático (ver Fig. 2).

Eutrofização de uma massa de água

Fig. 2Fig. 2 — Eutrofização: excesso de nutrientes -> proliferação de algas -> falta de luz e decomposição -> consumo de O₂ (anóxia) -> morte dos peixes.

A cascata começa com uma «proliferação explosiva de algas» e cianobactérias à superfície — o chamado «bloom» ou florescência. A camada superficial fica densamente coberta, o que «impede a passagem da luz» para as camadas mais profundas, onde as plantas aquáticas deixam de fotossintetizar e morrem.

As algas têm vida curta e, ao morrerem em massa, fornecem enorme quantidade de matéria orgânica. Esta é «decomposta por bactérias aeróbias», que se multiplicam e «consomem o oxigénio» dissolvido na água. O consumo intenso de O₂ leva à «anóxia» (falta de oxigénio), sobretudo no fundo (ver Fig. 2).

A consequência final é a «morte por asfixia» dos peixes e de outros seres aquáticos que dependem do oxigénio dissolvido. A água torna-se turva, mal cheirosa e pobre em vida — o ecossistema empobrece drasticamente. Algumas cianobactérias produzem ainda «toxinas» perigosas para animais e humanos.

A eutrofização ilustra bem como um poluente aparentemente inócuo (um nutriente) pode ser devastador em «excesso». A relação de causa-efeito — nutrientes -> algas -> falta de luz e decomposição -> falta de O₂ -> morte — é frequentemente pedida e deve ser explicada como uma «cadeia» de acontecimentos.

A prevenção passa por reduzir a chegada de nutrientes: tratamento adequado dos esgotos (remoção de fósforo e azoto), uso criterioso de fertilizantes, faixas de vegetação junto aos cursos de água e detergentes sem fosfatos. A recuperação de uma massa de água eutrofizada é lenta e difícil, o que reforça a importância da prevenção.

Exemplo resolvido

Do fertilizante à morte dos peixes

Explica a sequência de acontecimentos que liga a descarga de fertilizantes num lago à morte dos peixes.

Nutrientes
Os fertilizantes trazem nitratos e fosfatos em excesso para a água.
Proliferação de algas
O excesso de nutrientes provoca uma proliferação explosiva de algas à superfície.
Falta de luz e morte das algas
A camada de algas bloqueia a luz; as plantas do fundo e depois as próprias algas morrem.
Decomposição e anóxia
As bactérias decompõem a matéria morta e consomem o oxigénio; a água fica sem O₂.
Morte dos peixes
Sem oxigénio, os peixes e outros seres aeróbios morrem por asfixia.

Resultado: Nutrientes -> algas -> bloqueio da luz e morte das algas -> decomposição bacteriana -> consumo de O₂ (anóxia) -> morte dos peixes: é a eutrofização.

Erros frequentes

Dizer que as algas 'consomem' o oxigénio que mata os peixes — é a decomposição das algas mortas pelas bactérias que consome o O₂.
Julgar que os nutrientes são sempre poluentes — o problema é o seu excesso.

Revisão ativa

Explica, passo a passo, por que a descarga de fertilizantes num lago pode levar à morte dos peixes.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais — Biologia 12.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

Poluição atmosférica: chuvas ácidas e efeito de estufa#

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A poluição atmosférica gera fenómenos de degradação à escala regional e global. Dois dos mais importantes são as «chuvas ácidas» e o «efeito de estufa acrescido», ambos ligados à queima de combustíveis fósseis (ver Fig. 3).

Formação das chuvas ácidas

Fig. 3Fig. 3 — Chuvas ácidas: SO₂ e NOx da queima de combustíveis reagem com a água atmosférica, formando ácidos que acidificam solos e águas.

As «chuvas ácidas» resultam da emissão de «dióxido de enxofre (SO₂)» e «óxidos de azoto (NOx)», sobretudo pela indústria e pelos transportes. Na atmosfera, estes gases reagem com o vapor de água formando «ácido sulfúrico» e «ácido nítrico», que caem com a chuva. A precipitação torna-se anormalmente «ácida» (pH baixo) (ver Fig. 3).

As consequências das chuvas ácidas são graves: «acidificam solos e águas» (lagos e rios, matando peixes e outros seres), «danificam as florestas» (lesões nas folhas, mobilização de metais tóxicos do solo), corroem edifícios e monumentos (calcário) e reduzem a fertilidade dos solos. Muitos ecossistemas de água doce foram gravemente afetados por este fenómeno.

O «efeito de estufa» é, em si, um fenómeno «natural e essencial»: gases como o CO₂, o vapor de água e o metano retêm parte do calor irradiado pela Terra, mantendo uma temperatura compatível com a vida. Sem ele, a Terra seria demasiado fria. O problema é o efeito de estufa «acrescido» pela atividade humana.

A queima maciça de combustíveis fósseis e a desflorestação aumentaram a concentração de «CO₂» e de outros gases com efeito de estufa, «intensificando» a retenção de calor. O resultado é o «aquecimento global» e as «alterações climáticas» — subida das temperaturas médias, degelo, subida do nível do mar, eventos extremos mais frequentes e alterações nos ecossistemas.

É importante distinguir os «dois fenómenos» (têm poluentes e mecanismos diferentes): as chuvas ácidas devem-se ao SO₂/NOx e acidificam o ambiente; o efeito de estufa acrescido deve-se sobretudo ao CO₂ e aquece o planeta. Ambos, porém, partilham a mesma origem principal — a queima de combustíveis fósseis — e a mesma solução: reduzir essas emissões.

Exemplo resolvido

Chuvas ácidas vs efeito de estufa

Um aluno confunde chuvas ácidas com efeito de estufa. Distingue os dois fenómenos quanto ao poluente principal e ao efeito.

Chuvas ácidas
Devem-se ao SO₂ e aos NOx, que formam ácidos; o efeito é a acidificação de solos e águas e danos nas florestas.
Efeito de estufa acrescido
Deve-se sobretudo ao aumento do CO₂; o efeito é a retenção de calor e o aquecimento global.
Origem comum
Ambos derivam sobretudo da queima de combustíveis fósseis, mas por poluentes e mecanismos diferentes.

Resultado: Chuvas ácidas: SO₂/NOx -> acidificação; efeito de estufa acrescido: CO₂ -> aquecimento global. São fenómenos distintos com origem comum (combustíveis fósseis).

Erros frequentes

Confundir chuvas ácidas (SO₂/NOx, acidificação) com efeito de estufa (CO₂, aquecimento) — têm poluentes e efeitos diferentes.
Apresentar o efeito de estufa como sempre prejudicial — é natural e essencial; o problema é o seu agravamento pela ação humana.

Revisão ativa

Distingue, quanto aos poluentes e aos efeitos, as chuvas ácidas e o efeito de estufa acrescido.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais — Biologia 12.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

Bioacumulação, biomagnificação e degradação dos recursos#

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Alguns poluentes — como certos «pesticidas» (DDT), «metais pesados» (mercúrio, chumbo) e outros compostos «persistentes» — não são degradados nem eliminados facilmente pelos organismos, acumulando-se nos tecidos. Este fenómeno, ao longo do tempo num organismo, chama-se «bioacumulação» (ver Fig. 4).

Biomagnificação ao longo da cadeia trófica

Fig. 4Fig. 4 — Biomagnificação: a concentração do poluente aumenta ao longo dos níveis tróficos, sendo máxima nos predadores de topo.

Quando o poluente passa ao longo da «cadeia alimentar», ocorre a «biomagnificação» (ou bioampliação): a sua concentração «aumenta» de nível trófico para nível trófico. Como cada predador consome muitas presas contaminadas e não elimina o poluente, este concentra-se progressivamente — os organismos do «topo» da cadeia acumulam as maiores concentrações (ver Fig. 4).

O exemplo histórico é o «DDT»: presente em concentrações mínimas na água, ampliava-se ao longo da cadeia (plâncton -> peixes pequenos -> peixes grandes -> aves), atingindo nas aves predadoras concentrações milhares de vezes superiores às da água. Isto causou o adelgaçamento das cascas dos ovos e o declínio de várias aves de rapina. O «mercúrio» provoca fenómenos semelhantes em peixes.

A biomagnificação tem uma implicação direta para a saúde humana: como estamos frequentemente no «topo» de cadeias alimentares (ao consumir peixes grandes, por exemplo), podemos ingerir concentrações elevadas destes poluentes — daí as recomendações de limitar o consumo de certas espécies que acumulam mercúrio.

A degradação dos recursos vai além da poluição química. A perda de solo por «erosão» e «desertificação» (agravada por más práticas agrícolas e desflorestação), a «perda de biodiversidade» (extinção de espécies, destruição de habitats) e a perturbação dos «ciclos biogeoquímicos» (carbono, azoto, água) resultam da pressão humana sobre a biosfera.

Todos estes fenómenos mostram que a poluição e a degradação estão «interligadas» e afetam o funcionamento global dos ecossistemas. Compreender mecanismos como a biomagnificação é essencial para justificar medidas de proibição de poluentes persistentes e fundamenta a gestão e recuperação ambiental dos domínios seguintes.

Exemplo resolvido

Interpretar a biomagnificação

A concentração de um pesticida é de 0,003 na água, 0,5 nos peixes pequenos e 25 nas aves predadoras (unidades relativas). Explica o fenómeno e o risco para as aves.

Aumento ao longo da cadeia
A concentração aumenta a cada nível trófico: água < peixes < aves — é biomagnificação.
Causa
O poluente é persistente e não é eliminado; cada predador acumula o de todas as presas que consome.
Risco
As aves predadoras, no topo, atingem concentrações milhares de vezes superiores às da água, com efeitos tóxicos (ex.: cascas de ovos finas).

Resultado: É biomagnificação: o poluente persistente concentra-se ao longo da cadeia, atingindo o máximo nas aves de topo, que sofrem os maiores efeitos tóxicos.

Erros frequentes

Confundir bioacumulação (acumulação num só organismo ao longo do tempo) com biomagnificação (aumento ao longo dos níveis tróficos).
Julgar que a maior concentração está nos produtores — está nos consumidores de topo da cadeia.

Revisão ativa

A partir de dados de concentração de um poluente em vários níveis tróficos, explica o fenómeno da biomagnificação e o risco para os predadores de topo.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais — Biologia 12.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

Referências e fontes

Fontes

Direção-Geral da Educação (DGE)

Aprendizagens Essenciais — Biologia 12.º ano

Poluição e degradação de recursos naturais

4 secções~12 min de leitura4 competênciasNível Padrão 1 · Aprofundamento 3

Poluição e degradação de recursos naturais

Pontos-chave

Classificar situações de poluição

Pontos-chave

Do fertilizante à morte dos peixes

Pontos-chave

Chuvas ácidas vs efeito de estufa

Pontos-chave

Interpretar a biomagnificação

Fontes

Poluição e degradação de recursos naturais

Pontos-chave

Classificar situações de poluição

Pontos-chave

Do fertilizante à morte dos peixes

Pontos-chave

Chuvas ácidas vs efeito de estufa

Pontos-chave

Interpretar a biomagnificação

Fontes