As enzimas biológicas degradam os materiais orgânicos presentes nas águas residuais. Por que isso pode prevenir a eutrofização dos corpos d’água?

A eutrofização dos corpos d’água refere-se ao processo em que, devido à entrada em grande quantidade de elementos como nitrogênio, fósforo e potássio em corpos d’água de corrente lenta e com longo ciclo de renovação, ocorre um crescimento excessivo de algas e outros organismos aquáticos. Isso faz com que a velocidade de produção de matéria orgânica supere em muito a velocidade de sua decomposição, resultando no acúmulo de matéria orgânica nos corpos d’água e na destruição do equilíbrio ecológico aquático. Definição: A eutrofização de corpos d’água é um fenômeno que ocorre devido às atividades humanas, quando nutrientes essenciais para os organismos vivos, como nitrogênio e fósforo, entram em grandes quantidades em lagos, rios, baías e outros corpos d’água de corrente lenta. Isso faz com que algas e outros organismos plânctons se multipliquem rapidamente, o que reduz a quantidade de oxigênio dissolvido na água, piorando sua qualidade. Como consequência, muitos peixes e outros organismos morrem. Em condições naturais, os lagos também passam de um estado de baixa nutrição para um estado de alta nutrição, mas esse processo natural é muito lento. Já a eutrofização dos corpos d’água, causada pela emissão humana de efluentes industriais e domésticos ricos em nutrientes, pode ocorrer em curto prazo. Quando ocorre a eutrofização dos corpos d’água, as algas planctônicas se multiplicam em grande número, gerando blooms algais (um fenômeno ecológico natural em que as algas se multiplicam em excesso em corpos d’água doce). Devido às diferentes cores das algas planctônicas dominantes, a superfície da água costuma apresentar tons de azul, vermelho, marrom, creme, entre outros. Esse fenômeno, nos oceanos, é chamado de maré vermelha. Mecanismo: Nos sistemas de água doce na superfície terrestre, os fosfatos costumam ser o fator que limita o crescimento das plantas. Já nos sistemas marinhos, são o amônio e os nitratos que limitam o crescimento das plantas, bem como a produção total delas. Os materiais que causam a eutrofização são, geralmente, nutrientes presentes em quantidades limitadas nesses sistemas aquáticos. Por exemplo, nos sistemas de água doce normais, a quantidade de fósforo costuma ser limitada; portanto, o aumento dos níveis de fosfatos leva ao crescimento excessivo das plantas. Já nos sistemas marinhos, o fósforo não é um problema, mas a quantidade de nitrogênio é limitada. Assim, a adição de poluentes contendo nitrogênio elimina esse fator limitante, levando também ao crescimento excessivo das plantas. As águas residuais domésticas, bem como as águas residuais industriais provenientes de fertilizantes, alimentos e outras atividades industriais, além das águas de drenagem dos campos agrícolas, contêm grandes quantidades de nitrogênio, fósforo e outros sais inorgânicos. Após os corpos d’água naturais receberem esses efluentes, aumentam os nutrientes presentes na água, o que estimula o crescimento intensivo de organismos autótrofos. Em particular, a população de cianobactérias e algas vermelhas aumenta rapidamente, enquanto as outras espécies de algas diminuem gradualmente. As algas presentes nas águas são, normalmente, diatomáceas e algas verdes. A presença em grande quantidade de cianobactérias é um sinal de eutrofização. À medida que a eutrofização progride, as cianobactérias passam a ser as predominantes. As algas se reproduzem rapidamente e têm um ciclo de crescimento curto. Após a morte das algas e de outros organismos planctônicos, eles são decompostos por microrganismos aeróbios, que consomem continuamente o oxigênio dissolvido na água. Ou então, são decompostos por microrganismos anaeróbios, que produzem gases como o sulfeto de hidrogênio. Esses processos pioram a qualidade da água, causando a morte em massa de peixes e outros organismos aquáticos. Durante o processo de decomposição dos restos de algas e outros organismos planctônicos, são liberados grandes quantidades de nutrientes como nitrogênio e fósforo na água, para serem utilizados por novas gerações de algas e outros organismos. Portanto, em corpos d’água eutrofizados, mesmo que a fonte de nutrientes externos seja interrompida, é difícil que o corpo d’água se purifique e volte ao seu estado normal.

Enquanto se degrada a matéria orgânica presentes nas águas residuais, o nitrogênio amônico, o fósforo total e outros contaminantes também são removidos.