10. Propriedades da Água

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Universidade Estadual do Ceará – Química Ambiental – Profa. Dra. Nadja Vasconcelos 
A HIDROSFERA 
 
 
 
 
 
 
 
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ÁGUA NO MUNDO 
Disponibilidade de Água por Habitante/Região (1000m3) 
 
4,04 
2,91 
3,71 
1,44 
2,13 
3,06 
 d
e
c
ré
s
c
im
o
 
3 
 
 
 
 
 
 
 
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Relação 
0,11 
Relação 
0,14 
Relação 
0,43 
Relação 
9,8 
Relação 
2,45 
6 
 
 
 
 
 
 
 
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 Principais Causas da Escassez de Água: Uso Excessivo 
7 
 
 
 
 
 
 
 
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a) Uso excessivo na agricultura (irrigação) 
aspersão sulcos gotejamento 
8 
 
 
 
 
 
 
 
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 b) Uso em processos e equipamentos industriais 
Consumo de água por categoria de uso em indústria alimentícia (FIRJAN) 
Embora as torres de resfriamento reutilizem água continuamen-
te, podem ainda consumir de 20% a 30% do volume total de 
água do sistema. 
11% 
6% 
5% 4% 
72% 
2% 
Lavagem de reatores 72% 
 
Irrigação de áreas verdes 2% Caldeira 4% 
Vasos sanitários 5% 
Torres de resfriamento 6% 
Lavagem de tanques 
móveis 11% 
9 
 
 
 
 
 
 
 
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Fabricação de Papel 
Na fabricação de uma tonelada de papel são consumidos: 
• Papel Tradicional: cerca de 100.000 litros de água 
• Papel Reciclado: 2.000 litros de água 
Na fabricação de papel muitos poluentes de forte odor são 
emitidos: mercaptanas (RSH), sulfetos, terebentina* e 
metanol. 
*Terebentina= líquido incolor 
usado como solvente e constituído 
sobretudo, por terpenos 
10 
 
 
 
 
 
 
 
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3) Uso em atividades domésticas 
11 
 
 
 
 
 
 
 
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Associados a esses fatores: 
1)Poluição de mananciais de água potável pelo indevido es-
coamento de detritos industriais, rurais e domésticos; 
12 
2) Desperdício indiscriminado 
 
 
 
 
 
 
 
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INTRODUÇÃO À 
QUÍMICA DA ÁGUA 
13 
 
 
 
 
 
 
 
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Papel da Água nas Trocas de Matéria e Energia 
2. Transporta depósitos minerais para locais bem distantes de 
suas origens 
3. Influencia o intemperismo de rochas e minerais e a partir de 
processos físicos e bioquímicos inicia a formação de solos 
14 
1. Lixivia minerais e os transporta para oceanos, rios e lagos 
4. Possui elevada estabilidade térmica atuando como um 
agente moderador do clima  mantém a temperatura 
terrestre praticamente constante devido ao calor específico 
relativamente alto 
 
 
 
 
 
 
 
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6. Na evaporação a energia solar absorvida é transformada em 
calor latente, deslocando-se e armazenando-se no interior da 
Terra 
15 
5. Transporta nutrientes do solo para as plantas através das 
raízes 
7. Exerce importantes funções para os seres vivos, pois contro-
la a temperatura corporal, favorece as reações metabólicas e 
a absorção de substâncias essenciais. 
8. Em comparação a outros líquidos, tem maior capacidade de 
absorver e estocar calor, propriedade importante sob o 
ponto de vista de poluição térmica. 
 
 
 
 
 
 
 
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Reservas Mundiais de Água 
 
LOCAL 
 
% DE 
ÁGUA 
 
TEMPO MÉDIO DE RESIDÊNCIA 
Oceanos 97,20 Milhares de anos 
Águas Glaciais e Gelo 2,15 Dezenas de milhares de anos 
ou mais 
Águas Subterrâneas 0,31 Centenas a milhares de anos 
Águas Superficiais 0,009 Dezenas de anos 
Água Atmosférica 0,001 9 dias 
Rios e Correntes 0,0001 2 semanas 
16 
 
 
 
 
 
 
 
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PROPRIEDADE EFEITOS E SIGNIFICADO 
Excelente solvente Transporte de nutrientes e rejeitos possibilitando 
processos biológicos no meio aquoso 
17 
Elevada constante dielétrica Alta solubilidade de substâncias iônicas e 
ionização na água 
Maior tensão superficial que 
qualquer outro líquido 
Fator controlador em fisiologia. Governa a gota e 
fenômenos superficiais 
Transparente à radiação visível e 
radiação UV de maior  
Por ser incolor permite que a luz necessária à 
fotossíntese atinja profundidades apreciáveis 
Densidade máxima à 4 oC O gelo flutua e a circulação vertical é restrita na 
zona estratificada de água 
Maior calor de evaporação que 
qualquer outro material 
Determina transferência de calor e de moléculas de 
água entre a atmosfera e corpos d’água 
Maior calor latente de fusão de 
todos os líquidos, exceto NH3 
Temperatura estabilizada no ponto de congela-
mento da água 
Maior capacidade calorífica que 
qualquer outro líquido, exceto 
NH3 
Estabilização da temperatura de organismos e 
regiões geográficas 
 
 
 
 
 
 
 
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Principais Processos na Água 
18 
 
 
 
 
 
 
 
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CARACTERÍSTICAS E 
PARÂMETROS 
INDICADORES DA 
QUALIDADE DA ÁGUA 
 
 
 
 
19 
 
 
 
 
 
 
 
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Características e Parâmetros Físicos 
20 
• Relacionam-se às propriedades organolépticas. 
• Nem sempre prejudicam a higiene e saúde. 
1. Cor 
Causa: impurezas minerais e orgânicas (sais de Fe, Mn, mate-
riais húmicos, taninos, algas, vegetais, resíduos industriais e 
domésticos). 
Significado Sanitário: o aspecto físico influencia o consumidor, 
mas, em geral, tem pouca importância sanitária. 
Medida da cor: unidade Hazen (uH) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. Turbidez 
Causa: presença de materiais em suspensão (sólidosinsolúveis, 
matéria orgânica (MO, microorganismos): dispersam a radiação 
solar e podem interferir na fotossíntese. 
Significado Sanitário: turbidez natural devido à areia e argila, 
não tem grandes efeitos sanitários (consumidor rejeita a água). 
Se a turbidez resultar de atividades antrópicas pode ser devida à 
poluição por compostos tóxicos e organismos patogênicos. 
 
21 
Unidades de Turbidez: 
 • Unidade Jackson de Turbidez (UJT) 
 • Unidade nefelométrica de turbidez (UT) 
 
 
 
 
 
 
 
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Em Geral, águas: 
• Superficiais: são turvas, podendo ter até 2000 ppm de SiO2 
• Águas Subterrâneas: não são turvas. Por que? 
3. Sabor e Odor 
Causa: presença de certos sais e gases dissolvidos, sólidos em 
suspensão, MO em decomposição. 
Origem: fontes naturais e antrópicas (resíduos industriais e do-
mésticos). 
Significado Sanitário: mesmo não comprometendo a qualidade 
sanitária da água podem causar repugnância ao consumidor. 
O odor acentua-se com aumentos da temperatura 
 
 
 
 
 
 
 
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• Afetam a vida aquática 
• Aumentam as taxas de transferência 
gasosa  
maior liberação de gases  
 pode resultar em odor desagradável 
 
4. Temperatura (T): aumentos da T da água: 
• Favorecem reações químicas e processos biológicos 
• Causam decréscimo da solubilidade do 
oxigênio. 
 morte da vida aquática aeróbia 
Quais as consequencias? 
 
 
 
 
 
 
 
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Causa: despejos industriais oriundos, so-
bretudo, de torres de resfriamento podem 
alterar a temperatura de corpos d’água. 
Medição: deve ser feita no local da coleta. 
Efeitos da Temperatura Sobre Microor-
ganismos: variados, pois certas bactérias 
não resistem a temperaturas mais altas, 
mas outras proliferam nessas condições 
(bactérias de putrefação). 
24 
The solubility of some gases in water 
as a function of temperature at a 
constant pressure of 1 atm. As águas destinadas ao consumo humano 
devem ter temperaturas entre 4,4ºC a 10ºC 
 
 
 
 
 
 
 
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5. Condutividade Elétrica 
Causa: substâncias iônicas dissolvidas (na dissociação produ-
zem cátions e ânions transportadores de corrente elétrica). 
 É Função: 
25 
Expressa em: S cm-1, ohm-1 cm-1 (ou -1 cm-1). Medida in situ. 
Águas de alta pureza: obtidas por processos de purificação. 
Possuem condutividade em torno de 0,5 x 10-6 -1 cm-1. 
Águas Marinhas: condutividade podem atingir 50.000 -1cm-1. 
• Concentração de íons • Grau de dissociação 
• Velocidade de migração dos íons • Temperatura 
PARÂMETRO DE PUREZA DA ÁGUA GRAU 1 GRAU 2 GRAU 3 
Condutividade Elétrica a 25 oC (mS m-1) 0,01 0,1 0,5 
 
 
 
 
 
 
 
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Em geral, podem causar profundas modificações. 
1. Dureza 
Causa: presença de sais de Ca2+ e Mg2+ (HCO3
-, SO4
=, Cl-, NO3
-, 
CO3
=). Sais de Fe, Al, Cu e Zn também podem contribuir, embora 
em menor extensão. 
Origem: dissolução natural de solos e rochas ou contaminação 
por atividades domésticas e industriais. Devido ao escoamento 
superficial e percolação, minerais solúveis são lançados para 
mananciais podendo tornar a água dura e alterar o pH. 
26 
Características e Parâmetros Químicos 
 
 
 
 
 
 
 
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Classificação da Água 
Quanto a Dureza 
27 
• Águas Duras: encontradas em solos calcários. 
A água dura é capaz de produzir incrustações 
em tubulações e equipamentos industriais, daí 
ser chamada de “água dura”. 
Branda 
Dura 
• Águas Brandas: procedem de solos balsáticos, areníferos e 
graníticos. São praticamente isentas de minerais dissolvidos, 
mas possuem alta concentração de CO2, são ácidas e corrosivas 
e diminuem a vida útil de tubulações e equipamentos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Podem ocorrer explosões com a ruptura dos tubos 
 
A pressão interna aumenta 
 
O diâmetro interno decresce 
 
Sais pouco solúveis depositam-se gradativamente no 
interior dos equipamentos e tubulações 
 
28 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Além disso: 
 As incrustações atuam como isolantes térmicos afetando a 
transmissão de calor em águas industriais aquecidas. 
 
 
29 
 Redução da eficiência de detergentes, 
sendo preciso usar maior quantidade do 
produto, sobretudo em indústrias têxteis 
e lavanderias. 
 
 
Significado Sanitário da Dureza: não afeta a qualidade sanitária, 
mas uma água muito dura é laxativa. 
 
 
 
 
 
 
 
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Classificação da Dureza 
a) Temporária: causada por HCO3
- dissolvido e pode ser elimi-
nada por simples ebulição da água 
30 
2 HCO3
-  2 CO2 + 2 OH
- 
b) Permanente: devido à SO4
= e Cl-, e só é eliminada por proces-
sos químicos (troca iônica, tratamento com superfosfatos, etc.) 
Em regiões de águas duras a incidência de problemas cardíacos 
é menor. 
Valor Máximo: 500 mg/L de CaCO3 (Portaria nº 518 do MS) 
 
 
 
 
 
 
 
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H + 
OH - 
Resina Catiônica 
Resina Aniônica 
Saída de Água 
Água de 
Alimentação 
Leito de Resinas (Misto) 
H 
2 
O 
H 
2 
O 
Na + 
Ca 2+ 
Na + 
H 
2 
O 
CO 
3 
2- 
Mg 
2 
+ 
OH - 
Cl - 
Ca 2+ 
SO 
4 
2- 
K + 
HCO 
3 
- 
H + 
H + 
H + 
OH - 
OH - 
H + 
H + 
H + 
OH - 
OH - 
OH - 
OH - 
OH - 
H 
2 
O 
H 
2 
O 
H 
2 
O 
H 
2 
O 
H 
2 
O 
Cl - H 2 O 
Desionização da Água 
Troca Catiônica 
 
 
R- H+ + Ca2+  R- Ca2+ + H+ 
 
 
 
 
 
Troca Aniônica 
 
 
R+ OH- + Cl-  R+ Cl- + OH- 
 
 
 
 
 
 H+ + OH-  H2O 
 
 
 
 
Desionização da Água 
31 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. Salinidade: massa em gramas de íons inorgânicos dissolvidos 
em 1 kg de água. 
Causa: excesso de sais dissolvidos (HCO3
-, SO4
=, Cl- de Ca, Mg, 
Na e K). A salinidade natural depende das condições geológicas. 
 
55,04 % 
30,61 % 
 
7,68 % 
 3,69 % 
1,16 % 
1,10 % 
Em geral, águas profun-
das são mais salinas que 
as superficiais. Para fins 
industriais, a salinidade é 
inconveniente devido à 
ação incrustante.33 
 
 
 
 
 
 
 
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Águas oceânicas: NaCl é o sal mais abundante e o íon Cl- re-
presenta 55% dos sólidos dissolvidos. 
Determinação da Salinidade: refratometria ou medida de con-
dutividade (método mais usado). 
Significado Sanitário: água salina é 
inadequada para consumo humano, 
sobretudo devido ao sabor. 
34 
Águas com elevado teor 
de SO4
= são laxativas. 
 
 
 
 
 
 
 
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3. Alcalinidade 
Causa: presença de elevadas concentrações de HCO3
- de Ca e 
Mg, CO3
= ou OH- de Na, K, Ca e Mg e em menor extensão, NH3, e 
bases conjugadas de ácidos orgânicos e dos ácidos fosfórico, 
silícico e bórico também contribuem. 
Origem Natural: dissolução de rochas, reação entre H2O e CO2 
atmosférico ou originado na decomposição de MO. 
Origem Antrópica: despejos industriais 
 
 
 
35 
 
 
 
 
 
 
 
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Geralmente: em águas naturais prevalecem os equilíbrios envol-
vendo os íons HCO3
-, CO3
= e OH- : 
36 
Os equilíbrios mos-
tram que em águas 
naturais a alcalini-
dade é função do pH. 
HCO3
- + H3O
+  CO2 + 2H2O 
CO3
= + H3O
+  HCO3
- 
OH- + H3O
+  2H2O 
Bicarbonatos: sempre presentes em águas naturais 
Carbonatos: presentes em teores menores que bicarbonatos 
Hidróxidos: em geral, a presença não é comum e pode resultar 
de poluição originada em atividades antrópicas. 
 
 
 
 
 
 
 
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Por que só podem estar presentes simultaneamente, dois tipos 
de alcalinidade? 
 
 
 
 
OH- e HCO3
- não coexistem: na presença de HCO3
- passa a CO3
= 
HCO3
- + OH-  CO3
= + H2O 
 
 
 
 
 
 
37 
Significado sanitário: pequeno, exceto se for devido a OH- ou se 
o teor de sais alterar a salinidade, conferindo sabor. 
Águas muito alcalinas: 
  Não são adequadas para consumo humano e processamento 
de alimentos 
  São prejudiciais a processos e equipamentos industriais, pois 
são corrosivas e incrustantes: alguns sais responsáveis pela 
alcalinidade também conferem dureza. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Importância da Determinação da Alcalinidade 
 Em conjunto com outras determinações, a alcalinidade informa 
sobre o poder corrosivo da água 
 Fundamental no processo de tratamento químico e biológico, 
pois é uma medida da fertilidade da água: a alcalinidade favore-
ce o crescimento de algas e outras espécies aquáticas, sobre-
tudo em meio no qual um maior teor de biomassa é produzido. 
A determinação das concentrações dos íons alcalinizantes é 
importante nas dosagens dos coagulantes usados no processo 
de clarificação 
 
38 
 
 
 
 
 
 
 
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4. pH 
Principais Fontes Naturais que Contribuem para o pH: dissolu-
ção de solos e rochas, absorção de gases atmosféricos, oxida-
ção da MO e processos fotossintéticos. 
Principais Agentes Antrópicos: despejos industriais e domésti-
cos. 
 
pH 
 
Significado 
< 6,0 Águas corrosivas (pH pode ser devido à presença de CO2 livre) 
> 12 Muito alcalinas e favorecem a formação de incrustações em 
tubulações e equipamentos industriais 
Neutro Para águas situa-se entre 6,5 e 7,5 
39 
 
 
 
 
 
 
 
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• pH deve ser  neutro para não comprometer a vida aquática: 
peixes, moluscos, crustáceos, algas, fungos, bactérias. 
• Em solos e rochas carbonatadas: o efeito tampão neutraliza a 
acidez causando poucos danos. 
• Solos graníticos: não são tamponados e em pH ácido, nutrientes 
essenciais à vida são dissolvidos e podem ser perdidos quando 
a água escoa. 
Além disso, Al e metais pesados (Mn, Pb, Cd, Hg, etc.) se 
solubilizam em meio ácido, passando à cadeia alimentar. 
40 
 
 
 
 
 
 
 
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RELAÇÃO ENTRE pH E ALCALINIDADE 
Faixa de pH Alcalinidade 
> 9,4 Devido a OH- e CO3
= 
8,3 – 9,4 Devido a HCO3
- e CO3
= 
4,4 – 8,3 Devido a HCO3
- 
41 
Significado Sanitário: em geral, em águas para o consumo 
humano o pH não tem importância, mas seu conhecimento é 
essencial no tratamento, sobretudo no controle da coagulação, 
abrandamento, desinfecção e prevenção da corrosão. 
 
 
 
 
 
 
 
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5. Acidez e Dióxido de Carbono 
Acidez: determinada pelo teor de CO2 e outros ácidos (ex., SO2). 
Presença de CO2 em Águas Naturais e Esgotos: devido ao CO2 
atmosférico e ao produzido na decomposição microbiológica de 
MO. 
Águas em Equilíbrio com o Ar: possuem baixo teor de CO2, pois 
a concentração no ar é muito pequena [CO2]ar ≈ 0,035%. 
Altos Teores de CO2 na Água: devido à decomposição de MO por 
bactérias e respiração de microorganismos. 
Águas Naturais Ácidas: incomuns, a menos que sejam poluídas 
(CO2 e, mais raro, H2PO4
-, H2S, proteínas, ácidos graxos). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Fe3+, Al3+ e outros íons metálicos podem contribuir para a acidez: 
Al(H2O)6
3+  Al(H2O)5OH
2+ + H+ 
 
43 
Aumento da Solubilidade do CO2: resulta na presença de HCO3
- 
e CO3
=, importantes na química da água devido aos equilíbrios: 
a) Equilíbrio entre CO2 dissolvido na água e CO2 no ar: 
CO2(água)  CO2(atmosfera) 
b) Equilíbrio entre carbonatos dissolvidos e em sedimentos: 
MCO3 (sedimentos: sal pouco solúvel)  M
2+ + CO3
=
(carbonatos dissolvidos) 
Teores elevados de CO2: podem afetar a respiração e a troca 
gasosa de espécies aquáticas (não deve exceder 25 ppm). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Formação de Cavernas: deve-se à circulação de água em rochas 
calcárias dissolvendo carbonatos na presença de CO2: 
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O  Ca
2+ + 2HCO3
- 
Na água, a dissociação de CO2 é apenas parcial: 
 CO2 + H2O  HCO3
- + H+ 
 
 
 
 
 
Estalactites 
Estalagmites 
Por que HCO3
- predomina na maioria 
das águas naturais? 
Explicado pelo equilíbrio acima. 
Águas Mais Ácidas: [CO2] > [HCO3
- ] 
CO2total = (CO2livre + CO2combinado) 
CO2combinado = HCO3
- e/ou CO3
= 
 
 
 
 
 
44 
 
 
 
 
 
 
 
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Fixação de Carbono na Água: produção de biomassa {CH2O} 
CO2 + H2O 
hν {CH2O} + O2 
HCO3
- + H2O 
hν {CH2O} + O2 + OH
- 
Água mais Alcalina: quando a sínteseda biomassa se dá a partir 
de carbono inorgânico. 
Significado sanitário: a presença de CO2 na água não é significa-
tiva para o consumo humano e em pequena concentração con-
fere um sabor agradável. 
Águas Industriais: CO2 contribui para a corrosão, danificando 
tubulações e equipamentos. Portanto, águas de alimentação de 
caldeiras não devem conter CO2. 
 
 
 
 
 
 
 
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6. Corrosividade 
O2, CO2 e H2S dissolvidos tornam a água corrosiva a materiais: 
ferrosos (O2), não-ferrosos (H2S) e calcários (CO2). 
Ácidos minerais também contribuem para a corrosividade, mas 
não são comuns em águas não poluídas. 
RELAÇÃO ENTRE ACIDEZ, CONCENTRAÇÃO DE CO2 E pH 
 pH Característica Acidez 
 > 8,2 Ausência de CO2 livre Orgânica 
 4,5 – 8,2 H2CO3 não totalmente neutralizado Carbônica 
 < 4,5 Presença de ácidos minerais fortes Mineral 
46 
 
 
 
 
 
 
 
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Em geral, águas superficiais encontram-se saturadas com O2 
que se dissolve devido ao equilíbrio com O2 atmosférico: 
O2(g)  O2(aq) 
7. Oxigênio Dissolvido (OD) 
Dissolução de um Gás em um Líquido (em geral): 
há liberação de calor (H < 0)  aumentos de T 
causam decréscimo da solubilidade do O2. 
 
 
 
47 
Origem: dissolução de O2 atmosférico e processos 
fotossintéticos. É essencial aos organismos aquáticos 
aeróbios que o utilizam no processo respiratório. 
Por que sob o ponto de vista ambiental é preocupan-
te o despejo de águas quentes em corpos d’água? 
 
 
 
 
 
 
 
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Redução da concentração de OD 
 
Pode ocasionar a morte de seres aquáticos aeróbios 
Além disso, a degradação de biomassa também consome O2: 
{CH2O} + O2  CO2 + H2O 
 
Aumento da velocidade 
de respiração dos 
organismos 
 
Decréscimo da solubilidade do oxigênio 
 
48 
 
 
 
 
 
 
 
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8. Relação entre O2 Dissolvido e Matéria Orgânica (MO) 
Na Interface Ar/Água: o O2dissolvido deve-se à troca gasosa com o 
ar e também devido à fotossíntese: 
O2(g)  O2(aq) 
 
49 
Subsaturação ou Supersaturação de OD: ocorrem quando: 
a) o equilíbrio é deslocado; 
b) contaminação bacteriológica que decompõe a MO: 
{CH2O} + O2  CO2 + H2O 
6 CO2 + 6H2O 
hν C6H12O6 + 6 O2 
 
 
 
 
 
 
 
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Nas camadas subterrâneas do solo o teor de OD pode ser baixo 
devido à oxidação natural de ácidos minerais. 
O que ocorre no verão? 
Camadas Superficiais de Água: quentes e menos densas que as 
águas profundas mais frias 
 
Estratificação da Densidade 
 
 Trocas gasosas entre as águas superficiais oxigenadas e as 
águas subterrâneas com menor teor de O2: muito limitadas. 
Além disso: a MO produzida nas águas superficiais penetra nas 
águas profundas onde é oxidada havendo decréscimo ainda 
maior da concentração de O2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Velocidade de Consumo do O2 aumenta com: 
 • Demanda de MO 
 • Descarga direta de resíduos orgânicos 
 
 
 
51 
Altos Teores de OD: indicativos de contaminação por matéria 
orgânica. 
Baixos Teores: podem indicar intensa atividade bacteriana 
decompondo a matéria orgânica MO. 
{CH2O} + O2  CO2 + H2O 
Em Condições Anaeróbias: a água exala odor fétido devido à 
putrefação de organismos mortos por deficiência de OD. 
 
 
 
 
 
 
 
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9. Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) 
Quantidade de oxigênio necessário para estabilizar bioquimica-
mente a MO decomponível por processos aeróbios. 
Indica a quantidade de O2 requerida na respiração de microorga-
nismos aeróbios durante o consumo de MO. 
Análise: a estabilização total da MO carbonácea demora cerca 
de 20 dias e corresponde à última demanda bioquímica de oxi-
gênio (DBOu
20). Como esse tempo é longo, foi estabelecido como 
padrão o consumo de MO em 5 dias. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Determina-se OD no dia da coleta e 5 dias após a incubação da 
amostra a 20oC. A diferença das concentrações corresponde ao 
consumo em 5 dias (DBO5 ou DBO5
20). Indiretamente indica o 
teor de carbono orgânico biodegradável. 
Quanto maior o teor de MO, maior o consumo de O2. 
10. Demanda Química de Oxigênio (DQO): quantidade de O2 
necessária à oxidação da MO por via química. 
 DQO: oxidação por ação de substâncias químicas 
 DBO: oxidação por ação de bactérias 
 
53 
 
 
 
 
 
 
 
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Análise de DQO: 
• Relativamente rápida em relação a DBO 
• Os processos de nitrificação não interferem. 
• Apenas a MO carbonácea é oxidada, mas a MO nitrogenada 
permanece inalterada. 
• São oxidadas a matéria biodegradável e a fração inerte (inclu-
sive espécies inorgânicas), implicando em: 
 Maior teor de O2  
 
54 
DQO > DBO 
Alto teor de DQO indica o grau de poluição por despejos 
industriais 
 
 
 
 
 
 
 
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Relacionam-se à presença de: 
Bactérias, helmintos, fungos, vírus, protozoários, provenientes, 
em geral, de material fecal ou do solo. 
55 
Características Microbiológicas da Água 
Alguns microorganismos são patogênicos, outros só 
causam gosto e odor. 
Muitas doenças de propagação hídrica são causadas 
por microorganismos. 
 
 
 
 
 
 
 
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 • Produção excessiva de lodo 
 • Liberação de compostos orgânicos que podem ser 
tóxicos ou causar sabor e odor desagradáveis 
 • Turvação da água dificultando a penetração da luz 
solar resultando em menor teor de O2 
Algas: através da fotossíntese são, em parte, responsáveis por 
O2 no meio aquático. 
Elevado teor de algas  formação de densa massa orgânica 
 
56 
 
 
 
 
 
 
 
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O comportamento das algas deve ser considerado no tratamen-
to da água, pois podem obstruir os filtros de areia, aderir às 
paredes dos reservatórios, corroer estruturas metálicas e de 
concreto. 
 
57 
Águas Superficiais e Subterrâneas: possuem certo teor de 
contaminação bacteriana. 
Águas Correntes com Fluxos Acentuados: os efeitos das ativi-
dades biológicas são minimizados. 
Cursos d’água de Fluxos mais Lentos: a atividade pode alterar 
significativamente a qualidade da água.Universidade Estadual do Ceará – Química Ambiental – Profa. Dra. Nadja Vasconcelos 58 
A energia liberada na fotossíntese é usada na conversão de água 
e CO2 (ou HCO3
-) em MO: 
CO2 + H2O 
hν {CH2O} + O2 
HCO3
- + H2O 
hν {CH2O} + OH
- + O2 
Responsáveis pela Fotossíntese: 
a) Em águas naturais superficiais: plantas superiores e fito-
plâncton (algas microscópicas); 
b) Em oceanos e lagos profundos: fitoplâncton é o principal 
responsável. 
 
 
 
 
 
 
 
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Classificação Conforme 
o Tamanho 
59 
Constituintes e Impurezas da Água 
• Partículas Suspensas - são as maiores (diâmetros  > 1m) 
Microorganismos (bactérias, protozoários, vírus), larvas, 
insetos, argila, areia, etc. 
Partículas Suspensas 
Partículas Coloidais 
Materiais Dissolvidos 
 
 
 
 
 
 
 
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Características das Partículas Suspensas 
Sedimentam em 
velocidades razoáveis 
Podem prejudicar processos e 
instalações industriais 
São retidas por 
filtros comuns 
Absorvem radiação 
eletromagnética 
Podem causar odor, sabor, 
cor, efeitos patogênicos 
Conferem cor 
escura à água 
60 
 
 
 
 
 
 
 
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• Partículas coloidais: partículas com diâmetros que variam 
entre 1m <  < 10-3 m (resíduos vegetais, sílica, vírus). 
Características 
Sedimentam 
lentamente 
Atravessam os poros de 
filtros de média porosidade 
Podem causar turbidez, acidez, 
sabor e efeitos patogênicos 
Não são removidas por filtros 
comuns e nem por sedimentação 
61 
 
 
 
 
 
 
 
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• Materiais Dissolvidos: partículas dissolvidas que possuem 
diâmetro  < 10-3 m. 
 Gases Dissolvidos: O2, CO2, H2S, N2, CH4, etc. 
 Sais Dissolvidos: Ca, Mg, Na, K, Fe, Mn, Cl-, SO4
=, HCO3
-, 
CO3
=, F-, NO3
- e NO2
- 
Não 
Sedimentam 
Atravessam os poros de 
filtros de média porosidade 
Não causam 
turbidez 
Não são removidas por 
processos comuns de filtração 
62 
 
 
 
 
 
 
 
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1. Matéria orgânica MO: confere cor, odor e turbidez resultando 
em elevado consumo de O2 dissolvido devido à estabilização ou 
decomposição biológica. Em consequência da decomposição de 
MO há também aumento da concentração de H2S. 
2.Compostos nitrogenados: NO2
-,NO3
- e sais amoniacais 
Fonte: esgotos domésticos e industriais, drenagens de áreas 
fertilizadas. 
Nitratos e sais amoniacais são solúveis e afetam significantemen-
te a vida aquática, contribuindo para o desenvolvimento de algas. 
63 
 
 
 
 
 
 
 
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3.Sais de Cálcio e Magnésio: HCO3
-, CO3
=, SO4
= e Cl- dissolvidos 
tornam a água dura. Os carbonatos e os bicarbonatos conferem 
alcalinidade, e os cloretos, corrosividade. 
4.Sais de Sódio e Potássio Dissolvidos: HCO3
-, CO3
=, SO4
=, Cl- e 
F- de Na e K contribuem para o sabor, alcalinidade (CO3
= e HCO3
-) 
e efeito laxativo (Cl- e SO4
=). 
5.Sais de Ferro e Manganês: indesejáveis em muitos processos 
industriais, pois mancham produtos têxteis e cerâmicos e inter-
ferem em processos de tinturas. Em águas para consumo huma-
no dão um sabor metálico. 
São tóxicos se as concentrações forem muito altas. 
64 
 
 
 
 
 
 
 
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Em Altos Teores Colorem a Água 
  Tom avermelhado: sais de ferro 
  Tom marrom forte: sais de manganês 
Fe(HCO3)2: sal de ferro mais comum, sobretudo em águas sub-
terrâneas profundas, limpas e incolores. Em contato com o ar 
Fe2+ é oxidado a Fe3+ turvando a água, pois forma-se Fe2O3, que 
sedimenta (depósito marrom-avermelhado): 
Fe(HCO3)2 + O2 + 2 H2O  4 Fe(OH)3 + 8 CO2 
 4 Fe(OH)3  2 Fe2O3 + 6 H2O 
 
 
65 
 
 
 
 
 
 
 
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6. Sais de Alumínio: comuns em solos, mas águas naturais não 
contêm esses sais em teores apreciáveis. Não causam efeitos 
sanitários. Em geral, encontram-se em solos e águas na forma 
insolúvel, mas em valores extremos de pH (muito alto ou muito 
baixo) se solubilizam. 
Meio Ácido 
Al(OH)3 + 3H
+  Al3+(aq)
 + 3H2O 
Meio Alcalino 
Al(OH)3 + OH
-  Al(OH)4
-
(aq) 
66 
O pH da maioria das águas naturais situa-se entre 5 e 9, faixa na 
qual o Al está na forma insolúvel. 
É importante controlar a solubilidade, pois na forma solúvel é 
tóxico (em águas ácidas pode causar a morte de peixes). 
 
 
 
 
 
 
 
 
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8. Compostos de Arsênio: podem ter natureza inorgânica ou 
orgânica na forma tri ou pentavalente. 
7. Sais de Cobre: em geral, não encontram-se em altas concen-
trações em águas naturais. A presença em maior teor que o 
habitual indica poluição. 
Causam sabor desagradável podendo provocar vômitos e com-
plicações hepáticas. Em alto teor são tóxicos à bactérias, peixes 
e outras espécies aquáticas 
67 
Estão presentes em pequenas concentrações em águas natu-
rais, sobretudo águas muito alcalinas contendo NaHCO3. 
 
 
 
 
 
 
 
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Fontes de Arsênio: principalmente aspersão de pesticidas, pro-
cessos industriais, mineração e conservação da madeira. São 
facilmente absorvidos pelo pulmão e trato gastrointestinal po-
dendo causar envenenamento grave e até mesmo a morte. 
Alguns casos de câncer de pele e de pulmão estão associados à 
ação desses sais. 
9.Cloretos: em geral, são constituintes naturais na água, mas 
quando presentes em maiores teores podem ser indicativos de 
poluição industrial ou por esgotos sanitários. Interferem em cer-
tos processos industriais e podem atacar tubulações e equipa-
mentos, pois conferem efeito corrosivo à água. 
68 
 
 
 
 
 
 
 
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Altos teores de Cl-: águas contendo Cl- não são apropriadas para 
consumo humano, pois alteram o sabor e causam complicações 
fisiológicas em pessoas mais susceptíveis. CaCl2, MgCl2, NaCl e 
KCl possuem maior ação laxativa que os demais cloretos. 
 
69 
10.Fluoretos: em geral estão presentes em maior teor 
em águas subterrâneas, sobretudo alcalinas. 
Em teores adequados previnem cáries, mas em doses altas cau-
sam fluorose, cujos sintomas manifestam-se por alterações 
ósseas, manchas e deformações nos dentes. 
Nos vegetais, têm efeito cumulativo e um dos sin-
tomas da absorção é a perda da cor verde. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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11. Fosfatos: sais de Na, K, Ca,Mg e NH4
+ são mais comuns. 
Essenciais aos seres vivos e através da fotossíntese incorpo-
ram-se à estrutura celular dos vegetais. 
Fontes: 
70 
Sério problema do alto teor de fosfatos em águas paradas: 
 
Eutrofização 
• Resíduos agrícolas e industriais. 
• Processos naturais de lixiviação e drenagem de mi-
nerais de solos e rochas ou decomposição da MO. 
 
 
 
 
 
 
 
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12. Sílica: águas naturais contêm SiO2 entre 3 a 50 ppm. Águas 
muito alcalinas podem ter valores mais altos. 
Em geral, a presença favorece a formação de depósitos inde-
sejáveis em sistemas industriais, além de conferir turbidez. 
13.Gases: mais comuns: O2, CO2, H2S, N2 e SO2. Podem tornar a 
água ácida, corrosiva e com forte odor (gases sulfídricos). 
O2: animais aquáticos usam O2 dissolvido no metabolismo dos 
alimentos. A solubilidade do gás é baixa (0,0084 g/L) e, portanto, 
ao ser removido da água não é imediatamente substituído, im-
plicando em consequências dramáticas para a vida aquática. 
71 
 
 
 
 
 
 
 
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H2S e SO2 (11,3 g/mL): muito solúveis e contribuem mais que 
CO2 para a acidez da água. 
CO2: a disponibilidade é importante, pois as plantas aquáticas o 
usam na fotossíntese. Elevada concentração pode decorrer de 
atividades biológicas. 
N2: gás pouco solúvel (0,018 g/L), inerte e não causa efeitos. 
14.Detergentes: sobretudo os não biodegradáveis causam sabor 
desagradável, espumas e são tóxicos quando presentes em 
teores elevados. 
 
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15. Fenóis: podem resultar de processos industriais, hidrólise e 
oxidação fotoquímica de pesticidas organofosforados e carba-
matos e da decomposição microbiana de herbicidas. São tóxi-
cos e causam odor e sabor desagradáveis à água. 
73 
Interferem no processo de cloração, reagindo 
com cloro com formação de clorofenóis. 
16.Pesticidas: tóxicos acima de certas concentrações. 
17.Substâncias Radioativas: quando presentes provocam graves 
prejuízos ao homem e ao meio ambiente. 
 
 
 
 
 
 
 
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74 
Final do 
Capítulo