Aula1 1

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Fontes de água: características físicas, 
químicas e biológicas
APRESENTAÇÃO
A água sempre foi essencial desde o começo da história da Terra e em todo seu processo de 
desenvolvimento e evolução. O motivo pelo qual esse recurso natural é tão importante para a 
manutenção da vida no planeta reside em suas características. 
Nesta Unidade de Aprendizagem, serão estudadas as principais fontes de água e suas 
características físicas, químicas e biológicas. 
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Identificar as principais características físicas, químicas e biológicas da água.•
Reconhecer as variáveis que determinam as condições de qualidade da água.•
Relacionar as características dessa substância com a sua potabilidade.•
DESAFIO
As algas são uma designação abrangente de plantas simples, as quais obtêm a sua fonte de 
energia primária por meio do processo de fotossíntese. Em algumas situações, pode-se perceber 
a reprodução excessiva dessas algas, promovendo um processo conhecido como eutrofização. 
Esse processo pode ter causas naturais e antrópicas.
A partir dessa contextualização inicial, você deverá pesquisar e analisar um caso real em que a 
ocorrência de algas interferiu de alguma forma na rotina da cidade e, em seguida, elaborar um 
texto com as seguintes informações:
- Resumo do caso com as principais informações. 
- Identificação da alga. 
- Se a ocorrência interferiu na qualidade e na potabilidade da água. 
- Qual foi o posicionamento da empresa (autoridades do governo) de abastecimento e tratamento 
de água da localidade diante da população a respeito da ocorrência da alga e qual foi a sua 
interferência no consumo de água. Na sua opinião, a postura foi adequada?
INFOGRÁFICO
Para que se possa avaliar a qualidade da água para o consumo, é fundamental saber identificar e 
conceituar as características da natureza da água. No infográfico a seguir, há um esquema que 
apresenta essa relação.
 
CONTEÚDO DO LIVRO
Para melhor compreensão dos temas abordados nesta Unidade de Aprendizagem, acompanhe 
um trecho do livro Meio Ambiente e Sustentabilidade. 
Boa leitura! 
André Henrique Rosa
Leonardo Fernandes Fraceto
Viviane Moschini-Carlos
Organizadores
M514 Meio ambiente e sustentabilidade [recurso eletrônico] / 
 Organizadores, André Henrique Rosa, Leonardo Fernandes 
 Fraceto, Viviane Moschini-Carlos. – Dados eletrônicos. – 
 Porto Alegre : Bookman, 2012. 
 Editado também como livro impresso em 2012. 
 ISBN 978-85-407-0197-7
 1. Meio ambiente. 2. Sustentabilidade. I. Rosa, André
Henrique. II. Fraceto, Leonardo Fernandes. III. Moschini- 
Carlos, Viviane. 
CDU 502-022.316
Catalogação na publicação: Natascha Helena Franz Hoppen CRB10/2150
14
Tratamento de água 
e efluentes líquidos
JOSÉ ROBERTO GUIMARÃES e MILENA GUEDES MANIERO
Um dos problemas mais sérios para a 
humanidade é a garantia de fontes de água 
adequadas ao consumo humano e à produ-
ção de alimentos. Devido ao crescimento da 
população mundial, às altas taxas de consu-
mo de água e à contaminação dos recursos 
hídricos pela ação antrópica, a disponibili-
dade hídrica torna-se cada vez mais escassa. 
Dessa forma, a água tem sido conhecida 
como um recurso escasso em escala mun-
dial, apresentando limitações com relação à 
quantidade e à qualidade.
Deve-se salientar que o problema é 
que o consumo de água humano vai muito 
além das necessidades biológicas. Nos últi-
Objetivos do capítulo
Neste capítulo são apresentados os indicadores de qualidade física, química e bio-
lógica da água, a classificação das águas doces segundo a Resolução CONAMA no 
357 (2005), o padrão de Potabilidade da Água (Portaria no 518, 2004) e as etapas 
envolvidas no tratamento convencional de águas para abastecimento público e no 
tratamento de efluentes industriais. Em relação ao tratamento de águas visando à 
potabilidade, são descritos os principais processos: coagulação, floculação, decan-
tação, filtração, desinfecção e fluoretação. São abordados os tratamentos primário, 
secundário e terciário, realizados em Estações de Tratamento de Efluentes Indus-
triais, os quais têm por objetivo o enquadramento dos despejos, de forma que os 
mesmos possam ser descartados em corpos receptores, não provocando impactos 
ambientais severos.
INTRODUÇÃO
Atualmente, a escassez e a contaminação hí-
drica comprometem muitos mananciais. 
De toda a água presente no Planeta, apenas 
0,6 % é doce, ou seja, é mais propícia para 
consumo. Desse 0,6 % de água doce, so-
mente 1,5 % se encontram na superfície, em 
lagos e rios, sendo de fácil acesso, enquanto 
o restante está em águas subterrâneas. Hoje, 
um terço dos habitantes do mundo vive em 
áreas sujeitas à falta de água, e essa parcela 
da população tende a aumentar, uma vez 
que a demanda e o custo do tratamento 
para torná-la potável crescem a cada dia.
Meio ambiente e sustentabilidade 323
mos cem anos, o aumento na demanda por 
água foi duas vezes maior que o percentual 
de crescimento populacional.
A contaminação dos recursos hídricos 
ocorre por meio da drenagem das pasta-
gens, da adubação na agricultura, pelo des-
pejo de efluentes industriais e, principal-
mente, pela descarga de esgoto doméstico 
sem tratamento, sendo esta última a princi-
pal fonte de contaminação dos corpos 
d’água. A lista de agentes patogênicos (mi-
crorganismos como vírus, bactérias, fungos, 
protozoários e até helmintos) que podem 
ser veiculados pela água é grande, os quais 
são capazes de causar doenças nos organis-
mos hospedeiros. Segundo a Organização 
Mundial de Saúde, doenças de veiculação 
hídrica são a principal causa de mortalida-
de no mundo.
As Estações de Tratamento de Água 
(ETA) são responsáveis por transformarem 
a água bruta captada de um corpo aquático 
em uma água potável (pronta para ser con-
sumida pelo homem), enquanto as Estações 
de Tratamento de Esgoto (ETE) tratam os 
efluentes domésticos de forma que os mes-
mos possam ser descartados nos corpos re-
ceptores, não provocando impactos am-
bientais severos. O tratamento da água é re-
alizado por meio de diferentes etapas, tais 
como gradeamento, coagulação/floculação, 
decantação, filtração e desinfecção. Para o 
tratamento de esgotos e efluentes, normal-
mente são empregados processos físico-
-químicos e biológicos.
PARÂMETROS DE QUALIDADE 
E CLASSIFICAÇÃO DAS ÁGUAS
Os componentes que alteram o grau de pu-
reza da água podem ser definidos por suas 
características físicas, químicas e biológicas, 
conhecidos como parâmetros de qualidade 
de água.
As características físicas, químicas e 
biológicas das águas naturais decorrem de 
uma série de processos que ocorrem no 
corpo hídrico.
Indicadores de qualidade física
Os principais indicadores de qualidade físi-
ca da água são: cor, temperatura, turbidez, 
sabor e odor.
A cor resulta da existência de substân-
cias em solução, como ferro, manganês, co-
rantes, matéria orgânica e algas. Esse parâ-
metro de qualidade da água adquiriu maior 
importância no início da década de 1970, 
devido à confirmação da formação de pro-
dutos potencialmente cancerígenos (trialo-
metanos) como consequência da cloração 
de águas coloridas.
A temperatura tem importância, uma 
vez que influi nas propriedades da água (so-
lubilidade de substâncias e gases), nas velo-
cidades das reações químicas e bioquímicas 
e, principalmente, no metabolismo dos mi-
crorganismos presentes na mesma.
A turbidez da água está relacionada 
com a atenuação de intensidade que um 
feixe de luz sofre ao atravessá-la devido à 
presença de sólidos em suspensão. É um pa-
râmetro que indica a qualidade estética das 
águas. Um dos problemas associados à tur-
bidez é a queda na eficiência de agentes de-
sinfetantes, como o cloro, por exemplo, 
uma vez que pode servir de suporte para 
microrganismos patogênicos, protegendo-
-os da ação dos desinfetantes.
O sabor e odor das águas naturais se 
originam da presença de diversas substâncias 
químicas(provenientes de esgotos domésti-
cos e efluentes industriais), gases dissolvidos 
e microrganismos (principalmente algas e 
cianobactérias). O sabor e odor das águas 
podem não representar riscos à saúde huma-
na, mas a importância da suas remoções se 
deve à possível rejeição da água com essas ca-
racterísticas pela população consumidora.
324 Rosa, Fraceto e Moschini-Carlos (Orgs.)
Indicadores de 
qualidade química
Os principais indicadores de qualidade quí-
mica da água são: pH, alcalinidade, acidez, 
dureza, ferro e manganês, cloretos, fluoretos, 
oxigênio dissolvido (OD), demanda quí mica 
de oxigênio (DQO), demanda bioquímica 
de oxigênio (DBO), carbono orgânico total 
(COT), nitrogênio, fósforo e elementos po-
tencialmente tóxicos.
O potencial hidrogeniônico (pH) con-
siste na concentração dos íons H+ presentes 
nas águas. Valores muito diferentes da neu-
tralidade conferem um caráter agressivo à 
água, podendo causar prejuízos à vida dos 
organismos e provocar corrosão ou incrus-
tação em tubulações.
A alcalinidade pode ser definida como 
a capacidade que um sistema aquoso tem 
para neutralizar ácidos, sendo devida prin-
cipalmente aos íons carbonatos e bicarbo-
natos. Cabe ressaltar que a alcalinidade é 
um fator de capacidade e não de intensida-
de (como é o caso do pH). Diante disso, 
uma solução aquosa com valor de pH abai-
xo de 7 pode apresentar uma alcalinidade 
considerável.
A acidez é definida como a capacidade 
que um sistema tem para neutralizar bases. 
Do mesmo modo que para a alcalinidade, 
uma acidez elevada não resulta, necessaria-
mente, em pH baixo. Ambos os parâmetros 
estão relacionados com a capacidade tam-
pão do meio.
A dureza é a propriedade relacionada 
com a concentração de íons de determina-
dos minerais dissolvidos na água, principal-
mente cálcio e magnésio. A presença desses 
íons na água pode reduzir a formação de es-
pumas de sabões e provocar incrustações 
em tubulações de água quente.
O ferro e o manganês presentes nas 
águas naturais são oriundos, principalmen-
te, de rochas e solos. A oxidação dessas 
substâncias confere cor marrom ou aver-
melhada à água, podendo resultar em man-
chas em roupas. A presença de ferro nas 
águas pode desencadear o desenvolvimento 
de ferrobactérias, podendo provocar o apa-
recimento de odor e sabor à água e levar à 
formação de incrustações em tubulações.
A presença de cloretos em águas pode 
ser atribuída à dissolução de sais, à introdu-
ção de águas salgadas e ao lançamento de 
efluentes domésticos e industriais nas mes-
mas. Quando presentes em maiores con-
centrações, esses íons conferem sabor, re-
sultando em maiores índices de rejeição 
desta pela população.
O flúor, quando aplicado em concen-
tração adequada, é benéfico no combate às 
cáries. Entretanto, em maiores concentra-
ções (superior a 2 mg/L), podem desenca-
dear a fluorose dentária, que é o escureci-
mento e a deterioração dos dentes.
A presença de oxigênio dissolvido 
(OD) nas águas é fundamental para a ma-
nutenção de uma grande parte dos seres 
vivos. A redução do oxigênio dissolvido nas 
águas pode ocorrer pela respiração dos or-
ganismos presentes no ambiente aquático, 
por perdas para a atmosfera e devido à mi-
neralização da matéria orgânica e oxidação 
de íons. A determinação da concentração de 
OD é de fundamental importância na ava-
liação da qualidade das águas, uma vez que 
o oxigênio está envolvido praticamente em 
todos os processos químicos e biológicos. O 
nível de OD na água, além de depender da 
temperatura e da pressão, é profundamente 
afetado quando poluentes orgânicos biode-
gradáveis são lançados no curso receptor. As 
bactérias aeróbias originalmente presentes 
consomem o OD da água durante a degra-
dação dos compostos biodegradáveis. O 
nível de oxigênio dissolvido pode atingir va-
lores bastante baixos, prejudicando a fauna 
aquática (peixes) e provocando alterações 
marcantes na biodiversidade.
A DBO expressa a quantidade de oxi-
gênio consumida durante a degradação da 
Meio ambiente e sustentabilidade 325
matéria orgânica por microrganismos, en-
quanto a DQO se refere à quantidade de 
oxigênio para a degradação química da ma-
téria orgânica, apresentando, portanto, va-
lores sempre superiores ao da DBO. A DBO 
está relacionada com a matéria orgânica 
biodegradável, ou seja, passível de ser oxi-
dada bioquimicamente, e a DQO está rela-
cionada com a matéria orgânica total (bio-
degradável e não biodegradável). Ambos os 
parâmetros inferem a concentração de ma-
téria orgânica no meio.
A presença de diversos contaminantes 
orgânicos na água é resultante do lança-
mento de esgotos e efluentes industriais, da 
percolação de poluentes presentes em solos 
contaminados, bem como de compostos 
naturais. A avaliação da matéria orgânica 
presente no efluente pode ser obtida por 
um analisador de carbono orgânico total 
(COT). Esse equipamento fornece o teor 
exato de carbono em uma amostra.
O desenvolvimento de organismos 
aquáticos é estimulado principalmente por 
nutrientes limitantes, como fósforo e nitro-
gênio. Nos ambientes aquáticos, é necessá-
ria uma concentração muito baixa desses 
compostos, de forma que pequena altera-
ção em seus teores pode desencadear uma 
série de eventos não desejáveis, como, por 
exemplo, o crescimento excessivo de plantas 
aquáticas, principalmente de algas, fenôme-
no conhecido como eutrofização. A eutrofi-
zação pode resultar em diminuição do uso 
da água para recreação e balneabilidade 
(devido a aspectos estéticos e maus odores), 
mortandade de peixes, maior dificuldade e 
elevação dos custos para o tratamento des-
sas águas e rejeição da água para abasteci-
mento humano e animal devido à presença 
de substâncias tóxicas excretadas pelas 
algas.
A presença de metais e metaloides po-
tencialmente tóxicos em águas é resultado 
do lançamento de efluentes industriais e da 
lixiviação de áreas de garimpo e mineração.
Indicadores de qualidade 
biológica
Dejetos urbanos e esgoto doméstico são 
amplamente descarregados em corpos 
d’água, principalmente em rios. Esse fato, 
além de gerar um impacto negativo à biota 
presente no corpo d’água, afeta alguns usos 
preponderantes a ele destinados, tais como, 
abastecimento de água potável e balneabili-
dade, pois a presença de bactérias, vírus e 
protozoários em águas representa riscos 
para a população. Esses microrganismos 
podem ser responsáveis pelo desencadea-
mento de doenças de veiculação hídrica.
A avaliação da qualidade da água por 
meio da utilização de indicadores biológi-
cos possibilita complementar as limitações 
impostas pelas análises físico-químicas. Vá-
rios tipos de organismos têm sido utilizados 
como indicadores da qualidade das águas, 
com vantagens e desvantagens para cada 
grupo, e de acordo com as características par-
ticulares do sistema aquático que se queira 
avaliar.
O monitoramento da presença de 
bactérias patogênicas é essencial no contro-
le da qualidade de água, quando o uso, dire-
ta ou indiretamente, leva ao consumo hu-
mano. Tais usos incluem água para consu-
mo, higiene pessoal, recreacional, irrigação 
de alimentos vegetais e lavagem e processa-
mento desses alimentos.
A contaminação fecal é utilizada como 
indicador da presença de poluentes orgâni-
cos de origem humana. Membros de dois 
grupos de bactérias, coliformes e estrepto-
coccus fecais, são usados como indicadores 
de uma possível contaminação por esgoto, 
uma vez que são comumente encontrados 
em fezes humanas e de animais. Embora a 
maioria delas não seja propriamente pato-
gênica, servem como indicadoras de uma 
potencial contaminação por bactérias pato-
gênicas, vírus e protozoários, os quais tam-
bém vivem no sistema digestivo.
326 Rosa, Fraceto e Moschini-Carlos (Orgs.)
Uma vez descarregados em corpos 
d’água, a sobrevivência dos patógenos é al-
tamente dependente da qualidade da água, 
particularmente em relação à turbidez, nível 
de oxigênio, nutrientes e temperatura. Po-
dem também, com frequência, ficaradsor-
vidos nas partículas de areia, argila e sedi-
mento, com consequente acumulação des-
ses organismos em rios e lagos.
As algas têm grande importância para 
o equilíbrio do meio aquático e são respon-
sáveis pela geração de parte do oxigênio
presente neste devido à fotossíntese. Entre-
tanto, podem também acarretar problemas, 
tais como, formação de grande quantidade
de massa orgânica; liberação de compostos
tóxicos, os quais podem resultar em sabor e
odor desagradáveis nas águas; e prolifera-
ção exagerada de algas nas superfícies, au-
mentando a turbidez da água e impedindo
a penetração de luz solar. O tempo útil dos
filtros (carreira) nas ETA é seriamente com-
prometido quando há presença de algas.
Classificação das águas naturais
Segundo a resolução CONAMA no 357 
(2005), as águas doces (águas com salinida-
de igual ou inferior a 0,5 ‰) do Território 
Nacional são classificadas, segundo a quali-
dade requerida para os seus usos preponde-
rantes, em cinco classes:
I. classe especial: águas destinadas:
a) ao abastecimento para consumo hu-
mano, com desinfecção;
b) à preservação do equilíbrio natural
das comunidades aquáticas; e
c) à preservação dos ambientes aquáti-
cos em unidades de conservação de
proteção integral.
II. classe 1: águas que podem ser destinadas:
a) ao abastecimento para consumo hu-
mano, após tratamento simplificado;
b) à proteção das comunidades aquáticas;
c) à recreação de contato primário, tais
como natação, esqui aquático e mer-
gulho, conforme Resolução CONA-
MA no 274 (2000);
d) à irrigação de hortaliças que são con-
sumidas cruas e de frutas que se de-
senvolvam rentes ao solo e que sejam
ingeridas cruas sem remoção de pelí-
cula; e
e) à proteção das comunidades aquáti-
cas em terras indígenas.
III. classe 2: águas que podem ser destinadas:
a) ao abastecimento para consumo hu-
mano, após tratamento convencional;
b) à proteção das comunidades aquáticas;
c) à recreação de contato primário, tais 
como natação, esqui aquático e mer-
gulho, conforme Resolução CONA-
MA no 274 (2000);
d) à irrigação de hortaliças, plantas fru-
tíferas e de parques, jardins, campos 
de esporte e lazer, com os quais o pú-
blico possa vir a ter contato direto; e
e) à aquicultura e à atividade de pesca.
IV. classe 3: águas que podem ser destinadas:
a) ao abastecimento para consumo hu-
mano, após tratamento convencional 
ou avançado;
b) à irrigação de culturas arbóreas, cere-
alíferas e forrageiras;
c) à pesca amadora;
d) à recreação de contato secundário; e
e) à dessedentação de animais.
V. classe 4: águas que podem ser destinadas:
a) à navegação; e
b) à harmonia paisagística.
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
DICA DO PROFESSOR
No vídeo a seguir, estão ilustradas as características da água: físicas, químicas e biológicas.
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EXERCÍCIOS
1) Sobre a distribuição de água no planeta, assinale a alternativa correta. 
A) O planeta Terra possui 2/4 de sua superfície coberta por água.
B) A quantidade de água doce (rios, lagos, geleiras) é superior à de água salgada na Terra.
C) Toda água doce está disponível e apta para o consumo humano.
D) O corpo humano é constituído por cerca de 70 % de água. O que explica a necessidade de 
ingerir níveis considerados de água por dia.
E) A água disponível para consumo nas águas subterrâneas não sofre com o processo de 
degradação ambiental.
2) Qual das propriedades a seguir se refere às características físicas da água? 
A) A acidez.
B) O sabor.
pleite
Highlight
pleite
Highlight
C) As algas.
D) A matéria orgânica.
E) Os microrganismos.
3) Sobre a composição química da água, assinale a alternativa correta. 
A) A origem natural da característica dureza é a ação antrópica de despejo de resíduos 
químicos.
B) Representa a intensidade das condições ácidas ou alcalinas do ambiente aquático.
C) O ferro e o manganês são elementos que, mesmo em excesso na água, não causam 
problemas.
D) Alcalinidade é a capacidade de neutralizar bases.
E) Acidez é a capacidade da água de neutralizar ácidos.
4) Sobre a composição biológica da água, assinale a alternativa correta. 
A) Trata-se da parte “viva” na composição da água. Não é muito relevante para os sistemas de 
abastecimento.
B) O monitoramento da quantidade de algas e da presença de microrganismos patogênicos é 
desnecessário quando se trata da água de abastecimento.
C) Os microrganismos patogênicos podem ser introduzidos na água junto com a matéria fecal 
de esgotos sanitários.
pleite
Highlight
pleite
Highlight
D) A presença de grande quantidade de algas na água é benéfica e acarreta em um sabor 
agradável.
E) Os organismos patogênicos presentes na água não oferecem nenhum risco ao homem.
5) Quanto às características da água, é possível afirmar que: 
A) os parâmetros físicos, químicos e biológicos são irrelevantes para a avaliação da qualidade 
da água.
B) substâncias químicas tóxicas presentes na água de consumo não oferecem risco à saúde, 
pois o organismo não as absorve.
C) a água, em sua forma pura, possui odor e sabor levemente terrosos.
D) os agentes microbiológicos presentes na água são capazes de ocasionar incidência de 
câncer em uma população.
E) a turbidez é a causada por matérias sólidas em suspensão (silte, argila, coloides, matéria 
orgânica, entre outras).
NA PRÁTICA
As características físicas, químicas e biológicas da água variam de acordo com diversos fatores 
envolvidos: salinidade, propriedades do solo em que está localizada, presença de vegetação, etc. 
E para cada finalidade, essas características se alteram.
Por exemplo, qualquer quantidade de água que esteja abaixo da superfície terrestre é 
considerada água subterrânea, isso é válido para as águas que ficam nos poros, nas falhas de 
rochas e até nas cavernas. Esse tipo de água resulta em recurso hídrico natural essencial.
A alteração das características físicas, químicas e biológicas durante o processo de filtragem e 
pleite
Highlight
purificação por que passam torna a água própria para consumo humano. As imagens ilustram a 
água subterrânea e a água entre rochas e vegetação.
 
SAIBA +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
Vigilância e controle da qualidade da água para consumo humano
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Água potável - Apenas 3% das águas são doces.
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Características da água
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