Poluição Marinha

Os principais tipos de poluição no ambiente marinho são:

Poluição orgânica e nutrientes

Petróleo e derivados

Metais pesados

Pesticidas e radioatividade Cada tipo de poluente é caracterizado sob os pontos de vista de sua natureza química, de fontes, de interações entre os compartimentos abiótico e biótico e de sua toxicidade em relação aos organismos marinhos. Principais Poluentes no Ambiente Marinho As principais vias naturais de transporte de poluentes para o ambiente marinho são o escoamento superficial dos continentes, os rios e atmosfera. Entretanto, os poluentes são, por vezes, lançados diretamente nos mares. Constituem-se exemplos desses lançamentos, as tubulações de efluentes urbanos e industriais, os emissários submarinos, os rejeitos de atividades “off shore”, como plataformas petrolíferas, e de outras atividades como lavagem de porões de navios e despejos de resíduos de barcaças. Além disso, eventuais acidentes envolvendo oleodutos ou navios cargueiros podem também contribuir, localmente, de forma significativa, como uma fonte direta de poluentes para os mares. Os poluentes que atingem o ambiente marinho podem ser classificados de diversas formas, sendo que uma delas, comumente utilizada, baseia-se na persistência no ambiente. De acordo com este critério, os poluentes podem ser agrupados em quatro grandes categorias:

Poluentes não conservativos ou biodegradáveis

Facilmente dissipáveis

Conservativos

Resíduos sólidos

Os poluentes não conservativos são os que mais são lançados nos mares e que caracterizam-se pelo baixo tempo de residência no ambiente aquático se comparado aos outros. Neste grupo estão incluídas todas as substâncias passíveis de degradação microbiana, tais como as substâncias orgânicas presente em grande quantidade nos efluentes domésticos, urbanos e de determinadas industrias, além de vários rejeitos agrícolas e os detergentes. Os poluentes designados facilmente dissipáveis envolvem um grande número de resíduos e/ou subprodutos de atividades industriais (ex: ácidos e bases inorgânicas e calor) e caracterizam-se pela rápida perda de toxicidade após sua entrada no ambiente marinho. Os danos causados por estes poluentes são em geral localizados e restritos à área de lançamento. Os poluentes conservativos não são susceptíveis à degradação bacteriana e, por isso, possuem um alto tempo de residência no ambiente aquático. Estes poluentes são, entretanto, passíveis de interagir com organismos, trazendo-lhes danos as vezes graves. Neste grupo, incluem-se os metais pesados, vários pesticidas, tais como o DDT e a radioatividade. No último grupo, resíduos sólidos, estão incluídas uma grande variedade de rejeitos de atividades antrópicas como:

Plásticos

Náilon

Resíduos de dragagens

Partículas em geral Estes poluentes afetam a respiração dos organismos marinhos pelo bloqueio das vias respiratórias e pela diminuição da atividade fotossíntética do fitoplâncton devido à redução da penetração de luz na coluna d’água. Poluição orgânica e nutrientes A poluição orgânica é certamente o tipo mais comum e, provavelmente, mais antigo de poluição aquática. Nesta categoria, incluem-se todos os rejeitos ricos em substâncias orgânicas, as quais são via de regra passíveis de degradação bacteriana. Esses resíduos estão presentes em efluentes domésticos e urbanos, em vários tipos de efluentes oriundos de industrias químicas e alimentícias e podem também ser proveniente de atividade agropecuárias. A exemplo de putros tipos de poluição, a poluição orgânica afeta significativamente ambientes costeiros. Os efluentes urbanos e domésticos são principalmente caracterizados pelos seus altos teores em substâncias orgânicas (ricas em carbono, nitrogênio e fósforo). Quando a matéria orgânica atinge o ambiente aquático, ela tende a ser degradada pela ação microbiana e transformada em compostos inorgânicos. A este processo dá-se o nome de mineralização. Entretanto, existe um limite na capacidade de mineralização e se a quantidade da matéria orgânica do efluente exceder a

capacidade de degradação microbiana, ela tende a se acumular. Em condições aeróbicas, isto é, ambiente aquático ricos em oxigênio, a oxidação da matéria orgânica pela ação bacteriana ocorre com consumo do O2 dissolvido da água. Como produto final, existe a formação de CO2 e de formas inorgânicas oxidadas de nitrogênio (NO3 – nitratos) e fósforo (PO4 – ortofosfatos) Riscos a poluição marinha

Algumas cargas químicas oferecem um risco muito sério para o meio ambiente se forem liberadas para o mar ou ar. A poluição marinha por produtos químicos pode ser causada por alijamento ao mar acidental ou intencional, podendo ocorrer por um ou mais dos seguintes fatos:

Colisão

Encalhe

Transbordamento de tanque

Vazamento de mangotes(ruptura ou má vedação)

Falha em equipamento

Deslastro

Lavagem de tanque e limpeza de linhas As regras internacionais para o controle da poluição marinha por cargas de navios químicos são encontradas no anexo II da Convenção Marpol. Os critérios para a avaliação dos riscos de poluição da água por produtos são determinados pelas seguintes características:

Toxidez

Solubilidade em água

Volatilidade

Densidade relativa

Perfis de perigo

São em número de quatro, os fatores utilizados para a determinação de uma ameaça de dano ao ambiente marinho:

Grau de bioacumulação

Toxidez aquática

Risco à saúde Poluição Proveniente das Atividades Marítimas Pode-se indicar como efeitos negativos relacionados ao transporte marítimo, a atividade portuária e a exploração offshore de petróleo e que degradam o meio marinho, entre outros, os seguintes acontecimentos:

Derrames de óleo

Vazamento ou descarte intencional de produtos químicos

Descarte de lixo

Descarga de esgoto sanitário

Liberação de óxidos de nitrogênio e enxofre

Liberação de biocidas usados em pinturas anti-incrustantes

Água de lastro (transferencia de organismos aquáticos indesejáveis e patogênicos)

Alijamento de plataformas e embarcações e outras estruturas construídas pelo homem no mar

Contaminação proveniente de Atividades Offshore

A Questão da Água Produzida

Segundo Foyn (1998), a água produzida consiste da água naturalmente presente em depósitos de óleo e gás (“água de formação”), da água injetada, que pode ser a água do mar, e/ou, no caso da produção de algum gás, da água condensada. A água produzida; portanto, é parte da água que jorra com o petróleo e gás, contendo os seguintes componentes:

Orgânicos dissolvidos (ácidos carboxílicos, benzeno, tolueno, etil-benzeno e xilenos, no caso de plataformas de petróleo, e fenóis e hidrocarbonetos policiclicos aromáticos, no caso de plataformas de gás);

Sais inorgânicos (bicarbonatos, cloretos e sulfatos);

Elementos traços (Pb, Cd, Cu, Hg, Ni, Zn, As e Cr) com concentrações maiores que na água do mar;

Químicos diversos da produção O processo contínuo de descarga de água produzida estabelece uma área de influência em torno da plataforma. Em regiões com alta densidade de poços de petróleo e gás, a área de influência de uma plataforma superpõem-se com a plataforma próxima. As modelagens de Foyn (1998) indicam que a pluma da água produzida ocorre entre as profundidades de 25 a 50 metros, intervalo da coluna d’água onde os organismos planctônicos são encontrados. No entanto as companhias de petróleo indicam que essas descargas só influenciam uma área muito limitada ao redor das plataformas e que o processo de diluição, evaporação e degradação biológica reduz a contaminação a níveis não detectáveis, a poucos quilômetros da plataforma. Tratamento da Água Produzida

Segundo ANL (1999), estimasse que 340 milhões de barris de água produzida foram gerados nos Estados Unidos em 1990 e que devido a esse grande volume, o custo de sua gestão tem um grande potencial de impacto sobre a lucratividade da industria doméstica de gás natural e, em alguns casos, a regulamentação da água produzida pode encerrar esse tipo de operação. Já existem algumas iniciativas para a definição de um método adequado para tratamento da água produzida, reduzindo o volume de rejeito e remover a sua contaminação. Quatro métodos estão sendo investigados pelo Laboratório Nacional de Oak Ridge (“Oak Ridge National Laboratory – ORNL”), a saber:

Produção de ozônio por métodos eletroquímicos;

Geração de Peróxido de Hidrogênio (H2O2) por método sono-químico na água;

Utilização de oxidação ultravioleta por oxidação catalítica;

Aumento da taxa de transferência de massa pela formação de microbolhas durante a injeção de ozônio (O3) na água produzida.

O objetivo do ORNL (1999) é maximizar a oxidação dos orgânicos solúveis na água. O primeiro método trata da geração eletroquímico de ozônio, sendo considerado ideal para uso em atividade offshore, já que o equipamento necessário “é muito compacto e fácil de operar e manter, e só requer água e eletricidade como matéria prima”. Obs: alijamento deve ser entendido como o ato de descarte intencional de um resíduo ou de material como se fosse lixo, cuja origem não é a operação normal de embarcações, plataformas e outras construções no mar. Poluição através do Transporte marítimo

Os poluentes diretos são aqueles derivados do funcionamento dos motores de propulsão. Os grandes navios de carga geram poluentes derivados de sua própria atividade durante as viagens. Os navios mais modernos são equipados com maquinários destinados a processar os resíduos antes de descartá-los no mar ou nos portos. Já os navios mais antigos descartavam seus resíduos ao longo das viagens, contribuindo para a poluição dos oceanos. Como os navios possuem grandes reservatórios de óleo combustível para consumo próprio, em caso de acidente, podem ocorrer derramamentos no mar. Nessas situações, as embarcações deverão dispor de planos de emergência para minimizar os impactos. Os aspectos ambientais, quanto ao transporte marítimo, referem-se aos acidentes provenientes em função da movimentação de cargas, manobras dos navios. Os acidentes com navios e suas cargas e equipamentos, tanto em alto mar como na costa marítima, podem resultar em incêndios, derramamento de produtos, obstrução de canais navegáveis. A contaminação das águas, além de provocar uma grande mortandade da fauna e flora marinha na região atingida, impossibilita qualquer atividade econômica nas áreas circunvizinhas.

Petróleo e derivados Os combustíveis fósseis constituem-se em uma das principais fontes de obtenção de energia e o crescente aumento da demanda mundial tem acarretado, cada vez mais, a sua introdução no ambiente marinho. Estima-se que a produção mundial de petróleo esteja em torno de 3 bilhões de toneladas por ano. Aproximadamente a metade desta quantidade é transportada em navios pelos oceanos e uma porção significativa deste petróleo é beneficiada em refinarias. Estas atividades têm levado, em níveis crônicos e/ou críticos, à contaminação de vários ecossistemas marinhos mundiais. A maior parte do petróleo atualmente explorado no mundo é em grande parte associado à deposição de matéria orgânica de origem marinha em bacias sedimentares. A composição química do petróleo é complexa, variável e extremamente influenciada por condições físico-químicas, biológicas e geológicas do ambiente em que ele é formado. Uma amostra de petróleo pode apresentar mais de 1000 substâncias diferentes, mas aproximadamente 200, dentre estas, são comuns a todos os tipos de petróleo. Os principais constituintes são os hidrocarbonetos (principalmente alcanos, ciclo-alcanos e aromáticos), que correspondem a 50%-98% do petróleo. Por outro lado, os compostos de enxofre e os ácidos graxos, correspondem respectivamente, a 10% e 5% da composição do petróleo. Além destes compostos majoritários o petróleo também possui uma grande quantidade de substâncias nitrogenadas e vários metais pesados. A poluição pelo óleo O óleo é considerado solvente na medida em que possua bom tempo de permanência quando flutua, ao ar livre, na superfície do mar. Os produtos claros mais voláteis derivados do petróleo, não eram considerados poluentes, segundo a Convenção Internacional para a Prevenção da Poluição do Mar por óleo, de 1954. O óleo, em relação a à água do mar, apresenta cinco caracteristicas:

Alta viscosidade

Baixa solubilidade

Densidade baixa, porém próxima à da água

Rápida oxidação

Alta biodegradabilidade natural

Quando o petróleo é derramado e entra em contato com a água do mar, vários processos fisíco-químicos e biológicos são passíveis de ocorrer e a intensidade de cada um deles varia ao longo do tempo. Dentre estes estão o espalhamento, que ocorre na interface água-ar e é caracterizado pela formação de um filme superficial; a evaporação, que depende fundamentalmente da temperatura e das condições de batimento do mar; a solubilização, que, como nos dois processos anteriores, ocorre com maior intensidade nas primeiras horas após o derramamento, e tende a ser mais efetiva para compostos com menor número de átomos de carbono. Os outros processos que também ocorrem são a emulsificação, caracterizada pela agregação e pelo aumento de peso e de volume de partículas; o fracionamneto mecânico e a submersão, que consistem, respectivamente, na “quebra” e no “afundamento” de partículas devido a seu aumento de volume; a foto-oxidação, que pode transformar certos hidrocarbonetos em outras substâncias como os aldeídos (os quais são muito danosos que os produtos originais) e a biodegradação, que consiste na degradação do petróleo por ação microbiana. Em geral, quanto maior é o número de átomos de carbono do composto presente no petróleo, maior será sua persistência no ambiente, mais lenta será a sua evaporação e a sua solubilidade e menor será a sua susceptibilidade à biodegradação. Os efeitos do petróleo nos ecossistemas marinhos são dependentes de uma série de variáveis como o tipo e quantidade de petróleo lançado na água, as caracteristicas físico-químicas e biológicas locais além de outros fatores ambientais. De uma forma geral, as regiões mais abrigadas tendem a reter mais o petróleo que as àreas mais abertas, as quais permitem uma dispersão mais rápida. Além disso, fatores climatológicos e oceanográficos como a intensidade e a direção do vento e de correntes podem também influenciar, de forma significativa, no sentido de diluir, afastar ou aproximar a mancha de petróleo das regiões costeiras. As convenções realizadas pela I.M.O, para estudar os problemas da poluição, concordaram que o único meio de evitar a poluição do mar, a sujeira nas praias e a destruição dos pássaros e animais marinhos é evitar a descarga de óleo persistente ou borra de óleo nos oceanos, por parte dos navios, que é a causa mais importante de toda a poluição. Os detritos oleosos existentes a bordo dos navios devem ser separados e os resíduos descarregados em terra. Também são providências preliminares, por acordo formulados, a proibição da descarga desses resíduos, até certas distâncias prescritas. O transporte de petróleo ocorria de modo relativamente rotineiro e tranqüilo em navios de porte moderado, especialmente o óleo originário de sua fonte de

produção, o Oriente Médio, para as regiões industrializadas do ocidente, através do Canal de Suez. Com o fechamento do canal e a necessidade de contornar o continente africano, houve um aumento muito grande na tonelagem dos navios petroleiros, causando receios quanto às possibilidades de acidentes com esses V.L.C.C (Very Large Crude Carrier). Por ocasião do acidente de vazamento de óleo do Tarik, houve oportunidade de serem constatados os altos custos operacionais e dos equipamentos para o combate a esse tipo de poluição. Principais acidentes com navios tanques

Torrey Canyon (Inglaterra – 1967) Amoco Cadiz (França – 1978) Exxon Valdez (Golfo do Alasca – 1989) Efeitos da poluição por óleo em organismos marinhos

Os invertebrados e os peixes tendem a acumular óleo nos tecidos ricos em lipídeos, tais como o fígado e gônodas.

Formação de filmes extremamente finos de óleo crú, que cobrem a superfície das algas e de outros organismos reduzindo a difusão de gases e, inibindo os processos de respiração e fotosíntese.

Inibição da capacidade reprodutiva de alguns organismos. O que é o petróleo

O petróleo é encontrado no subsolo , junto com o gás natural e água. O petróleo e o gás natural são uma mistura de hidrocarbonetos (composto de carbono e hidrogênio) de diversos tipos e há também a presença de enxofre e traço de outros elementos químicos. Na composição do petróleo, o carbono representa entre 83 e 86% da sua massa e o hidrogênio entre 11 e 13%. A teoria mais difundida (aceita) é que a matéria orgânica, depositada em bacias sedimentares, com a ação do tempo, do calor e das pressões das rochas, deu origem ao petróleo e ao gás natural. Para a sua formação é necessário:

A matéria orgânica acumulada;

A existência de uma rocha de formação;

A existência de rochas acumuladoras e;

De uma rocha (chamada de armadilha ou “trapa”) que impede o escoamento dos hidrocarbonetos do reservatório.

Os hidrocarbonetos são encontrados no interior de rochas porosas e não em um leito contínuo. As características do petróleo variam de acordo com as condições geológicas de sua formação. Na industria, denomina-se como província petrolífera uma determinada região produtora, com uma reunião de campos de petróleo e /ou gás natural, sendo que campo de petróleo é uma área produtora com vários poços. Há diferenças significativas entre as jazidas, assim o petróleo é classificado basicamente por três características: Base – classificação dos óleos em função dos tipos de hidrocarbonetos predominantes. Nos óleos de base parafínica, predominam os hidrocarbonetos saturados como o metano, propano e butano. O resíduo deste óleo é uma substância cerácea. O óleo de base naftênica tem hidrocarbonetos ciclicos saturados e apresentam um resíduo asfáltico. Nos óleos com base aromática, há hidrocarbonetos ciclicos não-saturados (insaturados), como o benzeno e o tolueno, e são propícios para a produção destes derivados, utilizados na petroquímica. Densidade – classificação dos óleos pela sua densidade, para a qual se utiliza o grau API (American Petroleum Institute). Os óleos são classificados como leves (acima de 30% API cerca de 0,72 g/cm3), médios (entre 21 e 30% API) e pesados (abaixo de 21% API, cerca de 0,92 g/cm3). Os óleos leves são mais valorizados porque permitem produção maior de derivados leves, como a gasolina e o gás liquefeito de petróleo (GLP), sem a necessidade de investimentos adicionais nas refinarias.

Teor de enxofre – os óleos são classificados como doces (sweet) quando apresentam baixo conteúdo (teor) de enxofre (menos do que 0,5% de sua massa) ou “ácidos” (sour), quando apresentam teor mais elevado. Os óleos com menor teor de enxofre são os preferidos, pois esse é um elemento poluídor, responsável pela “chuva ácida”.