O gráfico seguinte mostra os resultados obtidos para testes alternativos de DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio), realizados por alunos de uma escola, com amostras de água coletadas em diferentes locais ao longo de um rio que corta a cidade habitada por eles.
Uma justificativa aceitável para os baixos valores de oxigênio dissolvido encontrados em algumas amostras de água do rio é o fato de
A) o rio poder apresentar variações naturais nas quantidades de sais inorgânicos dissolvidos que afetam a demanda bioquímica de oxigênio da água.
B) a presença de áreas com baixas temperaturas no curso do rio poder ocasionar uma maior demanda de oxigênio, tornando o recurso hídrico inapropriado para o uso nestes pontos.
C) as amostras terem sido coletadas em pontos onde há grande demanda de oxigênio, indicando aporte de material orgânico no curso d’água, o que compromete a utilização do recurso hídrico.
D) a presença de atividade humana nos arredores do rio, associada ao uso inadequado do recurso hídrico, ocasionar diminuição na demanda bioquímica de oxigênio nas amostras analisadas.
E) a diminuição da demanda bioquímica de oxigênio decorrente da elevação do pH, como consequência do aporte de material de origem biológica, comprometer o uso do recurso hídrico nestas regiões.
Matérias Necessárias para a Solução da Questão
- Ecologia (Poluição Hídrica, Autodepuração de Rios)
- Bioquímica (Decomposição Aeróbia)
- Química Ambiental (Oxigênio Dissolvido – OD, Demanda Bioquímica de Oxigênio – DBO)
Tema/Objetivo Geral:
- Interpretação de um gráfico de oxigênio dissolvido para diagnosticar poluição orgânica em um corpo hídrico.
Nível da Questão
- Médio. A questão exige não apenas a leitura de um gráfico, mas também a correlação dos dados com o conceito bioquímico de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), que explica a relação inversa entre poluição orgânica e a disponibilidade de oxigênio na água.
Gabarito
- C. Esta alternativa está correta porque os baixos níveis de oxigênio dissolvido são um sinal clássico de alta DBO, que ocorre quando há uma grande quantidade de matéria orgânica (esgoto, por exemplo) sendo decomposta por microrganismos aeróbios.
🔎 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
1.1 Transcrição Essencial
“Uma justificativa aceitável para os baixos valores de oxigênio dissolvido encontrados em algumas amostras de água do rio é o fato de…”
1.2 O que está sendo pedido?
O exercício nos pede para olhar o gráfico, notar os pontos em que a concentração de oxigênio na água está muito baixa, e explicar o motivo ecológico/químico para essa queda ter acontecido.
1.3 Objetivo Cristalino
Nosso objetivo é identificar a causa da poluição que leva à diminuição drástica do oxigênio dissolvido no rio, conectando o fenômeno visual do gráfico a um conceito de ecologia aquática.
1.4 Pergunta de Atenção
Você já se perguntou por que um rio que recebe esgoto muitas vezes tem peixes mortos boiando? A resposta não é o veneno direto, mas sim a “sufocação”! O gráfico mostra exatamente como esse processo de sufocamento do rio acontece.
📚 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários
2.1 Definições e Fórmulas / explicação de termos
Para entender o problema, precisamos dominar dois conceitos que são como os dois lados de uma mesma moeda:
- Oxigênio Dissolvido (OD): É a quantidade de gás oxigênio (O₂) que está dissolvido na água. Pense nele como o “ar” que os peixes, insetos aquáticos e a maioria dos seres vivos do rio precisam para respirar. Um rio saudável tem altos níveis de OD.
- Matéria Orgânica: É qualquer resíduo de origem biológica, como esgoto doméstico, folhas mortas, restos de alimentos, etc. Para os microrganismos (bactérias e fungos), matéria orgânica é “comida”.
- Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO): Este é o conceito-chave! A DBO mede a quantidade de oxigênio que os microrganismos aeróbios (que precisam de O₂) vão consumir para decompor a matéria orgânica presente na água.
- Analogia: Imagine que a DBO é a “fome de oxigênio” dos micróbios. Se você joga muita “comida” (matéria orgânica/esgoto) no rio, os micróbios se multiplicam e ficam com muita fome de oxigênio para digerir tudo aquilo.
- Alta DBO = Muita Poluição Orgânica.
- Baixa DBO = Água Limpa.
- A Relação Inversa: Aqui está o ponto crucial! Quando a DBO é alta (muita poluição), os microrganismos consomem o Oxigênio Dissolvido (OD) da água muito rapidamente. Isso leva a uma relação inversamente proporcional:
- Onde a DBO sobe, o OD desce!
📝 Passo 3: Tradução e Interpretação do Problema
3.1 Contextualização Simplificada
O gráfico é como um “eletrocardiograma” da saúde do rio. O eixo horizontal mostra o caminho percorrido pelo rio (em km) e o vertical mostra o “fôlego” dele (o oxigênio). Vemos que, em um certo trecho, o rio tem um “ataque cardíaco”: seu nível de oxigênio despenca. Nossa missão é atuar como médicos ambientais e diagnosticar a causa desse colapso.
3.2 Estratégia Geral
Nosso plano de ataque será:
- Analisar o gráfico para identificar os pontos de menor concentração de oxigênio.
- Aplicar o conceito da relação inversa entre DBO e OD.
- Concluir que nos pontos de baixo OD, deve haver uma alta DBO, causada por um grande despejo de matéria orgânica.
- Procurar a alternativa que descreva essa situação.
🧮 Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos
4.1 Passo a Passo Detalhado
Vamos analisar o gráfico:
- Ponto Inicial (km 0): O nível de oxigênio é alto, em torno de 24 u.a. (unidades arbitrárias). O rio está saudável aqui.
- A Queda (entre km 0 e km 3-4): O nível de oxigênio despenca drasticamente. Isso indica que algo aconteceu logo no início do percurso: provavelmente um despejo de poluentes orgânicos (como esgoto de uma cidade).
- O Ponto Crítico (vale da curva, entre km 3 e km 4): O oxigênio atinge seu valor mais baixo (menos de 10 u.a.). Este é o ponto onde a atividade dos microrganismos decompositores está no auge. Eles estão consumindo oxigênio em alta velocidade para decompor a matéria orgânica. Ou seja, é o ponto de maior DBO.
- A Recuperação (após km 4): O nível de oxigênio começa a subir lentamente. Isso é chamado de autodepuração. A matéria orgânica foi consumida, os microrganismos diminuem e o rio volta a absorver oxigênio da atmosfera e da fotossíntese de algas.
Conclusão do Raciocínio: Os baixos valores de oxigênio são causados por uma alta atividade de decomposição de matéria orgânica, o que significa que naqueles pontos há uma elevada Demanda Bioquímica de Oxigênio.
4.3 Possível armadilha
Uma armadilha comum é a Alternativa B, sobre a temperatura. É verdade que a temperatura da água afeta a solubilidade do oxigênio (água fria retém mais O₂ que água quente). No entanto, uma variação de temperatura natural ao longo de um rio não causaria uma queda tão abrupta e localizada como a mostrada no gráfico. Essa curva em “V” é a assinatura clássica da poluição orgânica.
4.4 Fechamento e expectativa
Nossa análise nos leva a concluir que a causa do problema é um despejo de matéria orgânica que aumentou a DBO. Portanto, devemos procurar a alternativa que menciona uma “grande demanda de oxigênio” ligada a esse “aporte de material orgânico”.
✅ Passo 5: Análise das Alternativas
5.1 Listagem das Alternativas
A) variações naturais de sais inorgânicos.
B) presença de áreas com baixas temperaturas.
C) amostras coletadas em pontos onde há grande demanda de oxigênio, indicando aporte de material orgânico.
D) presença de atividade humana […] ocasionar diminuição na demanda bioquímica de oxigênio.
E) a diminuição da demanda bioquímica de oxigênio decorrente da elevação do pH.
5.2 Justificativa Individual
- (🔴) A: Incorreta. Sais inorgânicos como nitratos e fosfatos podem causar eutrofização, um processo diferente. A causa direta da queda de OD neste padrão é a decomposição de matéria orgânica.
- (🔴) B: Incorreta. Baixas temperaturas aumentam a quantidade de oxigênio dissolvido, não diminuem. Faria o efeito oposto ao que o gráfico mostra.
- (🟢) C: Correta. Perfeita. Ela descreve exatamente o fenômeno: os pontos de baixo OD são aqueles onde há uma “grande demanda de oxigênio” (alta DBO), que é um indicador de “aporte de material orgânico” (poluição).
- (🔴) D: Incorreta. A atividade humana poluidora (despejo de esgoto) causa um aumento na DBO, não uma diminuição. A alternativa inverte a relação causa-efeito.
- (🔴) E: Incorreta. O problema é causado pelo aumento da DBO, e não pela sua diminuição. A menção ao pH também desvia da causa principal do fenômeno.
🏆 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
6.1 Resumo do Raciocínio
A queda acentuada nos níveis de oxigênio dissolvido, visualizada no gráfico, é um indicador clássico de poluição por matéria orgânica. Essa poluição eleva a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), pois microrganismos consomem o oxigênio disponível para decompor os resíduos, resultando na depleção do OD no corpo d’água.
6.2 Gabarito Reafirmado
A alternativa correta é a C, que relaciona corretamente os baixos níveis de oxigênio a uma alta demanda de oxigênio causada pelo despejo de matéria orgânica.
6.3 Resumo Final para Revisão 🔍
Lembre-se da regra de ouro da poluição de rios: a curva de oxigênio despencou? Pense em esgoto! Esgoto (Matéria Orgânica) ➡️ Aumenta a DBO ➡️ Derruba o OD.
