2 Qualidade da Água

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Hidrogeoquímica
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Profa. Dra. Marjolly Priscilla Bais Shinzato
Revisão Textual:
Profa. Dra. Geovanna Gentili Santos
Qualidade da Água
• Parâmetros de Qualidade da Água 
• Planejamento de Dados e Amostragem
 · Apresentar os principais parâmetros de qualidade da água para 
levantamento de dados em estudos ambientais; 
 · Instruir sobre o planejamento de dados.
OBJETIVO DE APRENDIZADO
Qualidade da Água
Orientações de estudo
Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem 
aproveitado e haja uma maior aplicabilidade na sua 
formação acadêmica e atuação profissional, siga 
algumas recomendações básicas: 
Assim:
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e 
horário fixos como o seu “momento do estudo”.
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar, lembre-se de que uma 
alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo.
No material de cada Unidade, há leituras indicadas. Entre elas: artigos científicos, livros, vídeos e 
sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você também 
encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua 
interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados.
Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discussão, 
pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o contato 
com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e aprendizagem.
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Determine um 
horário fixo 
para estudar.
Aproveite as 
indicações 
de Material 
Complementar.
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar, lembre-se de que uma 
Não se esqueça 
de se alimentar 
e se manter 
hidratado.
Aproveite as 
Conserve seu 
material e local de 
estudos sempre 
organizados.
Procure manter 
contato com seus 
colegas e tutores 
para trocar ideias! 
Isso amplia a 
aprendizagem.
Seja original! 
Nunca plagie 
trabalhos.
UNIDADE Qualidade da Água
Parâmetros de Qualidade da Água
Para entrar em detalhes sobre composição das águas e sobre estudos hidro-
geoquímicos, é importante você se familiarizar com parâmetros de qualidade da 
água para você conseguir compreender os termos técnicos usados no texto dos 
próximos capítulos. Pensando nisso, apresentaremos os parâmetros mais usados 
em estudos ambientais e, após a exposição do significado dos termos, tentaremos 
expor algumas dicas e detalhes sobre experiência reais de pesquisas e trabalhos que 
envolviam a avaliação da qualidade das águas e de efluentes, a fim de expandir seu 
conhecimento para além da definição.
Antes de iniciar, faz-se necessário esclarecer o termo parâmetro dado que 
dos diferentes termos encontrados em literatura sobre meio ambiente, sempre 
encontraremos o termo “parâmetros de qualidade da água”. E o que significa 
parâmetro? Será que este termo é usado corretamente? 
Parâmetro é definido como padrão, por meio do qual se estabelece uma 
relação ou comparação entre termos. Logo, podemos tratar como parâmetros de 
qualidade da água, valores ou intervalos de valores que tenham algum significado 
para comparação. Então, apesar de tratarmos como “parâmetros de qualidade da 
água”, o correto seria “variáveis de qualidade da água”. Tais variáveis possuem 
significados, formas de serem obtidas e, por fim, o resultado da análise destas 
variáveis será comparado a um valor padrão e, neste momento, sim, falaríamos de 
parâmetro de qualidade da água. 
Vamos exemplificar com um caso simples: a variável pH pode ser obtida para 
alguma amostra de água ou de efluente. O resultado será comparado a algum valor 
padrão, por exemplo, o valor de pH de águas naturais de Classe 2, ou o valor de 
pH de água potável para consumo humano. Mas, como todos os documentos usam 
o termo parâmetro, vamos empregar o mesmo termo aqui. Quisemos apresentar 
esta ressalva sobre a diferenciação entre parâmetro e variável, posto que durante a 
sua atuação profissional, é imprescindível o uso adequado dos termos. 
Oxigênio Dissolvido (OD)
O parâmetro OD expressa a quantidade de oxigênio que está dissolvido na 
água. Como principais características, tem-se que o oxigênio é o agente oxidante 
mais importante das águas naturais (BAIRD, 2002), essencial para o seu poder de 
autodepuração e para a sobrevivência da vida aeróbia nos sistemas aquáticos. O 
oxigênio encontrado na água pode ser oriundo de diferentes fontes: da atmosfera, 
de organismos fotossintéticos, da aeração natural (cachoeiras) ou artificial (degraus, 
aeradores). A pressão atmosférica, a salinidade e a temperatura influenciam a 
solubilidade de oxigênio na água. Quanto maior a pressão atmosférica (regiões de 
menor altitude), maior OD é encontrado nas águas; e quanto maior a quantidade de 
sais dissolvidos na água (água salgada, salobra, poluição das águas) e quanto mais 
elevada a temperatura (regiões tropicais, poluição térmica), menor a concentração 
8
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de OD. A Figura 1 ilustra esta variação da solubilidade do gás oxigênio (O2) em água, 
de acordo com a temperatura. Observe que, sob a mesma pressão atmosférica, à 
0ºC, a concentração de oxigênio é superior a 14,0 mg/L, enquanto, à 35ºC, essa 
concentração é reduzida quase pela metade, a 7 mg/L.
Temperatura / ºC
So
lu
bi
lid
ad
e /
 m
g L
-1 14
12
10
10 20 30 40
8
6
0
Figura 1 − Solubilidade do gás oxigênio em água a várias 
temperaturas, na pressão atmosférica de 1 atm (760 mmHg)
O valor mais comum de OD para águas superficiais naturais é próximo a 8,0 
mg/L, ao nível do mar e a 25ºC. Valores menores ou maiores podem ser indicativos 
de poluição. Por exemplo, o lançamento de esgoto ou de qualquer efluente rico em 
matéria orgânica em um rio, faz com que o OD seja reduzido, devido ao aumento 
da demanda bioquímica de oxigênio (detalhada no item 1.3.10). Outro exemplo 
é encontrar valores elevados de OD em ambientes lênticos devido à atividade 
fotossintética das algas, no caso do fenômeno de eutrofização.
Figura 2 − Tapete verde na superfície da água da barragem da hidrelétrica Barra Bonita (SP), 
no rio Tietê (em agosto de 2015). Símbolo da eutrofi zação de um ambiente lênticos
Fonte: iStock/ Getty Images
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UNIDADE Qualidade da Água
Eutrofização é um fenômeno biológico que, normalmente, é decorrente de alguma 
intervenção antrópica em regiões lênticas (águas com baixas velocidades) dos corpos 
hídricos. Ele acontece devido à presença de um excesso de nutrientes, geralmente 
compostos contendo nitrogênio e fósforo, muito comuns em efluentes e esgotos ricos em 
matéria orgânica. Tais nutrientes estimulam a proliferação de algas, bactérias, macrófitas, 
aumentando consideravelmente o consumo de oxigênio dissolvido da água, reduzindo as 
taxas de OD, alterando outras variáveis como pH, temperatura, turbidez, cor, odor etc. 
Ex
pl
or
O oxigênio dissolvido pode ser medido in loco, através de sondas (multiparâmetros 
ou oxímetros) ou pode ser medido em laboratório, por procedimentos analíticos. 
Porém, neste último caso, a amostra deve ser coletada e preservada com os devidos 
cuidados até o momento da análise para não aumentar ou diminuir a concentração 
de OD. Como exemplos de cuidados de amostragem estão: uso de recipientes 
estéreis para não contaminar a amostra; vedação completa dos recipientes para 
evitar contato e trocas com gases do ar atmosférico; adição de reagentes químicos 
para fixação do oxigênio; proteção contra a luz para interromper possíveis 
atividades fotossintéticas; manutenção de pressão e temperatura. No caso de falta 
de cuidados no processo de amostragem e preservação das amostras, é possível 
emitir falsos resultados de oxigênio dissolvido. 
Gostaríamosde chamar atenção para experiências de trabalhos de campo, 
vivenciada por nós e por muitos colegas de pesquisa, sobre os valores de OD 
obtidos em sondas multiparâmetros ou oxímetros não são confiáveis. Estes falsos 
resultados podem acontecer devido a danos nos sensores (falta de cuidado ou de 
manutenção), a erros de calibração, ou ainda a falta de conhecimento sobre os 
procedimentos de leitura.
Seja por causas naturais ou antrópicas, a redução de OD nas águas naturais 
é extremamente prejudicial aos organismos aquáticos, principalmente para as 
espécies mais sensíveis à redução de oxigênio. Portanto, este parâmetro é de 
extrema relevância na legislação de classificação das águas naturais, bem como na 
composição de índices de qualidade de águas. No índice IQA usado pela CETESB, 
por exemplo, a concentração de oxigênio dissolvido é um parâmetro que recebe 
uma das maiores ponderações.
Um ótimo artigo para leitura e aprofundamento sobre OD é o artigo “A importância do 
oxigênio dissolvido em ecossistemas aquáticos”, dos autores Antonio Rogério Fiorucci e 
Edemar Benedetti Filho. Disponível na Revista Química Nova na Escola (nº 22, novembro 
2005): https://goo.gl/Bx4ICn
Ex
pl
or
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Temperatura (T)
A temperatura é grandeza física que mede a energia cinética média das partí-
culas de um corpo ou de um sistema. É um dos parâmetros mais simples de ser 
mensurado, por ser obtido através de termômetros ou sondas multiparâmetros, 
de maneira confiável. Como dica para medição da temperatura é não colocar o 
termômetro para medir diretamente no sol. Procure locais com sombra para fazer 
a aferição. 
Poucas pessoas dão a devida importância a este parâmetro. Mas, saiba que a 
temperatura está diretamente relacionada a grande parte de fenômenos físicos, 
químicos e biológicos que acontecem nos corpos d’água. Como exemplo, eleva-
ções na temperatura aumentam a taxa das reações químicas e biológicas, dimi-
nuem a solubilidade dos gases (aqui entra o caso da diminuição do OD na água), 
entre outras consequências. Muitos organismos podem estressar ou, até mesmo, 
morrer quando a temperatura da água aumenta ou diminui severamente. 
A variação da temperatura da água acontece naturalmente conforme o regime 
climático local. Também há variações de temperatura em diferentes profundidades 
devido à estratificação vertical dos corpos d’água. Esta estratificação térmica é 
mais comum em ambientes lênticos e causa uma distribuição não homogênea de 
nutrientes, gases e organismos na coluna d’água de reservatórios e lagos (CUNHA 
& CALIJURI, 2013). 
Sobre o aspecto antrópico, existem casos de variação térmica da água 
devido à recepção de efluentes industriais. Você sabia que existem efluentes que 
apresentam altas temperaturas? Dois exemplos bastante citados de efluentes com 
altas temperaturas são: a vinhaça, de usinas de álcool e açúcar; e as águas de 
resfriamento em usinas termelétricas. Você sabia que o lançamento destes efluentes 
em um corpo hídrico pode provocar poluição térmica? Você sabe o que significa 
poluição térmica? 
Pesquise quais processos industriais geram efl uentes com temperaturas muito altas e muito 
baixas. Procure saber o que é poluição térmica e os diferentes impactos que ela causa nos 
corpos hídricos.
Ex
pl
or
O lançamento de efluentes com temperaturas muito diferentes da temperatura 
da água do corpo receptor é proibido pela legislação ambiental. Informe-se qual 
Resolução do CONAMA fala sobre isto! Não vale a pena incluir o número da 
resolução atual, pois a legislação ambiental está em constante revisão e alteração, 
trocando inclusive o número e o título da lei ou da norma. Por isso, procure a 
legislação atual que trata sobre lançamento de efluentes em corpos d’água.
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UNIDADE Qualidade da Água
Normalmente, a variação de temperatura do corpo receptor não deve exceder 
a 3ºC no limite da zona de mistura, pois a poluição térmica do corpo hídrico 
prejudica diretamente fauna e flora aquática. Você já viu alguma imagem de peixes 
mortos boiando? Como conclusão mais comum, a sociedade pensa que algum 
produto tóxico foi lançado na água e matou os peixes. Mas, a morte deles pode ter 
acontecido por diferentes formas de poluição, uma possibilidade é a decorrência de 
eutrofização, a poluição térmica pode ser uma opção de causa, entre outros motivos. 
Enfim, o monitoramento da temperatura da água é importante para investigação 
de casos de poluição ambiental. E, para a hidrogeoquímica, a temperatura regula, 
determina, influencia o acontecimento, ou não, de reações químicas na água.
Potencial hidrogeniônico (pH) 
O pH representa a concentração de íons hidrogênio H+ (em escala anti-
logarítimica). Conforme pode ser visto na Figura 3, a faixa de valores varia de 
0 a 14, sendo zero o valor que significa extremamente ácido, sete o valor da 
neutralidade e quatorze o valor extremamente básico (ou extremamente alcalino). 
Sondas multiparâmetros e medidores de pH portáteis são instrumentos confiáveis 
usados para a aferição deste parâmetro nas águas.
Ácido Neutro
Ácido 
clorídrico
Vinagre
Tomate Leite Ovo
Soda
Amônia
Leite de 
magnésia
Sabonete Alvejante
Água de chuva
Água de 
torneira
Água
Sanitária
Limão
Ácido sulfúlrico 
da bateria de 
automóveis
Alcalino
Escala de pH
Figura 3 − Escala de valores de pH e substâncias características de determinados valores para referência
Fonte: iStock/ Getty Images
Este parâmetro está diretamente relacionado a condições de sobrevivência para 
determinadas espécies (pH entre 6 e 9). Também está relacionado a diversos tipos de 
equilíbrio químico, influenciando, por exemplo, a precipitação ou a solubilização de 
espécies metálicas e orgânicas na água (contribuindo para mitigar ou para aumentar 
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o grau de poluição hídrica), entre outras características da água. Outro aspecto 
interessante é que o pH influencia diretamente nas reações de físicas, químicas e 
biológicas de sistemas de tratamento de água, esgoto e efluentes industriais.
No tratamento de efluentes industriais, várias reações são dependentes do pH: 
a precipitação química de metais pesados ocorre em pH elevado; a oxidação 
química de cianeto ocorre em pH elevado; a redução do cromo hexavalente à 
forma trivalente ocorre em pH baixo; a oxidação química de fenóis acontece em 
pH baixo; a quebra de emulsões oleosas é possível mediante acidificação; o arraste 
de amônia convertida à forma gasosa se dá mediante elevação de pH, entre outros. 
As águas naturais podem apresentar valores bastante variados de pH. O tipo de solo 
da bacia hidrográfica, o equilíbrio com o gás carbônico, a taxa de absorção de gases 
da atmosfera, a presença de matéria orgânica para decomposição, a fotossíntese, 
a alcalinidade são exemplos de fatores que determinam o pH das águas naturais. 
Valores de pH muito altos ou muito baixos podem estar relacionados a despejos 
industriais. Existe um certo consenso sobre o pH das águas – ou dos efluentes que 
serão lançados em corpos hídricos – não ser menor que 5 e não ultrapassar de 9, 
para evitar consequências prejudiciais à vida aquática (CETESB, 2009). 
O parâmetro pH é uma das variáveis importantes no cálculo do índice IQA 
usado pela CETESB. 
Turbidez
A turbidez representa o grau de interferência com a passagem da luz através 
da água. Quem nunca ouviu alguém dizer “esta água está turva”? Pois, então, 
esta aparência turva da água – que é uma propriedade visível aos nossos olhos – 
está relacionada aos sólidos que estão suspensos na água, muito comum em dias 
chuvosos. A princípio, a turbidez natural é temporária, logo não causa grandes 
danos aos organismos aquáticos. Por outro lado, quando a turbidez tem causa 
antropogênica (por exemplo: por despejos de efluentes industriais ou de esgoto 
doméstico, rompimento de barragens em áreas de mineração, eutrofização, 
sedimentos de erosão etc.), a diminuição da transparência da água por longos 
períodos reduz a penetração de luz pela água, prejudicando os organismos 
fotossintéticos,podendo inclusive causar sua morte e prejudicar toda a cadeia 
alimentar ou, ainda, aumentar a matéria orgânica para decomposição devido a estas 
mortes, entre outras consequências. Outro caso interessante é que os sedimentos 
que causam a turbidez das águas podem carregar elementos tóxicos para a vida 
aquática absorvidos em sua superfície. 
Valores de turbidez de águas naturais variam, mas, geralmente, apresentam-se 
abaixo de 20 uT, unidades de turbidez. Águas com turbidez acima de 500 uT são 
praticamente opacas. Tais valores podem ser obtidos por avaliação de amostras 
brutas em turbidímetros. O disco de Secchi também auxilia na determinação da 
turbidez in loco. 
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UNIDADE Qualidade da Água
Cor 
A cor verdadeira das águas é caracterizada pela presença ou pela ausência 
de substâncias dissolvidas. Existe uma cor aparente que além das substâncias 
dissolvidas, também contabiliza sólidos suspensos (atribuídos a turbidez das águas). 
Isto lhe pareceu confuso? Mas é bem simples, acompanhe comigo. 
A turbidez da água de um rio em dia chuvoso aumenta e pode transformar 
uma água originalmente cristalina em uma água marrom. A cor marrom não é 
a cor verdadeira desta água. É a cor aparente. A cor verdadeira foi alterada pela 
presença de sólidos em suspensão. Mas logo após a sedimentação destes sólidos, a 
cor verdadeira volta a aparecer, neste caso, volta a ser cristalina. A unidade de cor 
é segundo o padrão de platina-cobalto (unidade Hazen - uH), medido por aparelhos 
ou por comparação com placas de cores. 
E de onde vem a cor das águas? Será que alguma indústria está jogando efluentes 
coloridos nos rios? Sim, pode ser. E também pode ser de causas naturais. Grande 
parte das águas naturais possuem cores diferenciadas, variando em diferentes tons 
de amarelo. Águas mais escuras, quase marrons na sua cor verdadeira, podem 
ser devido a ácidos de decomposição de matéria orgânica, vegetação que cai nas 
águas. Não existe o rio Negro? Dê uma olhada na cor dele (Figura 4). Águas 
avermelhadas, laranjadas podem ser devido a solubilização de ferro e manganês 
do solo. Por outro lado, águas com cores estranhas, geralmente, são de causas 
antropogênicas, por exemplo: águas pretas podem ser de lixiviado de lixões ou do 
licor negro de fábricas de papel e celulose, águas vermelhas podem ser do efluente 
de indústria têxteis ou de fábricas de tintas, águas verdes podem ser provenientes 
de contato com algas ou águas eutrofizadas, entre outros exemplos. A cor em si 
não é um parâmetro que traz severos prejuízos ao corpo hídrico, mas sua variação 
é um dos primeiros indícios de investigação por fontes de poluição.
Figura 4 − Encontro entre o rio Solimões e o rio Negro, quando é possível notar que o primeiro 
apresenta uma elevada turbidez e o último apresenta uma cor bastante escura
Fonte: ecobrasil.org.br
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Alcalinidade
A alcalinidade é um parâmetro importantíssimo sobre a qualidade das águas. O 
conhecimento das concentrações deste íon permite a definição de dosagens de agen-
tes de coagulação em estações de tratamento de água, esgoto e efluentes industriais; 
fornece também informações sobre as características corrosivas ou incrustantes de 
uma água analisada. De maneira simplificada, a alcalinidade revela a quantidade de 
íons (principalmente bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos) na água que reagirão 
para neutralizar os íons hidrogênio, ou melhor, para neutralizar ácidos. Portanto, to-
dos os íons causadores da alcalinidade possuem características básicas, sendo assim 
tais íons reagem quimicamente com soluções ácidas, ocorrendo a reação de neutra-
lização. Por isso é um parâmetro diretamente relacionado ao parâmetro pH. Ambos 
devem estar em coerência para a credibilidade de laudos de qualidade da água. 
A presença destes íons que consomem os íons H+ dá uma característica nova ao 
meio ou ao corpo hídrico, a capacidade tampão ou capacidade de tamponamento. 
Calma! Explicamos. A água tem a propriedade de tamponamento quando a mesma 
consegue voltar ao seu estado original de pH. Tenho uma água X e adiciono ácido 
sulfúrico. Seu pH com certeza irá despencar. Mas, se esta água X é rica em íons 
bicarbonatos, carbonatos ou hidróxidos, estes íons irão neutralizar os íons H+ e, 
após um período curto de tempo, o pH da água X voltará a ser o mesmo valor que 
era antes da adição do ácido. Isso é capacidade tampão. 
Águas naturais de fontes calcárias tendem a ter alcalinidade mais elevada, devido 
a dissolução das rochas calcárias. Águas que recebem o lixiviado de depósitos de 
resíduos antigos também tem muitos sais que se dissociam e atribuem a capacidade 
tampão a estas águas. A reação do CO2 com a água, que pode ser da incorporação 
do gás atmosférico ou proveniente da decomposição de matéria orgânica, também 
pode elevar a alcalinidade das águas. Inclusive, a unidade de medida deste parâmetro 
é mg/L CaCO3.
Sabendo desta propriedade de tamponamento, perguntamos a você: uma água 
que tem alcalinidade bastante elevada pode ter pH muito ácido? Resposta: não. 
Para entender as respostas destas perguntas, observe o gráfico abaixo (Figura 5).
pH
100
80
60
64 8 10 12
40
20
0Qu
an
tid
ad
es
 re
la
tiv
as
 (%
)
Figura 5 − Sistema CO2-H2O: Especiação relativa (%) de ácido 
carbônico H2CO3, bicarbonato HCO3 e carbonato CO3
2 na água 
Fonte: ecobrasil.org.br
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UNIDADE Qualidade da Água
Para auxiliar, vamos interpretar o que este gráfico traz de informações. A 
primeira informação é que existe uma variação das quantidades de ácido carbônico 
(H2CO3), de íon bicarbonato (HCO3) e de íon carbonado (CO32) conforme o valor 
do pH. Agora, observe as proporções no pH 4: existe grandes proporções de 
ácido carbônico, baixas proporções de bicarbonatos e nada de carbonatos. Passe 
a observar que a medida que o pH vai aumentando, as proporções de ácido 
carbônico caem e as proporções dos outros dois íons crescem. No pH neutro, 
existe a proporção dos três elementos, mas com valores bastante diferenciados. A 
partir do pH 9, já não existe presença de ácido carbônico, existe apenas os íons 
carbonato e bicarbonato. Resumindo, existem três possíveis combinações entre 
a presença de determinados íons e do pH. Para valores de pH maior que 9,4, 
há presença de hidróxidos e carbonatos. Para valores de pH entre 8,4 e 9,4, há 
presença de carbonatos e bicarbonatos. Para valores de pH entre 4,4 e 8,4, há 
presença apenas de bicarbonatos.
Após obter todas estas informações neste gráfico, volte a pensar na alcalinidade. 
A alcalinidade está relacionada à presença de grandes concentrações de íons 
carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos. Observe no gráfico que, abaixo do pH 4,4, 
não existe nenhum dos íons de alcalinidade. Portanto, águas e outros fluidos com 
pH abaixo de 4,4 possuem valores de alcalinidade desprezíveis ou nulos (ambientes 
ácidos não possuem alcalinidade).
Água alcalina não quer dizer que a água tem alta alcalinidade. Água alcalina quer 
dizer que a água tem pH alto. Água com alta alcalinidade quer dizer que a água tem 
elevada concentração de sais e íons que consomem ácidos.
Em uma pesquisa com amostras de lixiviado de um lixão desativado, Shinzato 
(2014) conseguiu diagnosticar que o maciço de resíduos de lixões antigos possui 
capacidade de tamponamento, neutralizando a acidez das chuvas e de qualquer 
outra fonte externa de água. Esta característica é responsável por não baixar o pH 
do maciço mesmo nas estações chuvosas. A característica de tamponamento foi 
comprovada durante a medição de alcalinidade, uma vez que durante a realização 
da análise o pH deve ser reduzido com adição de ácido nas amostras. A autora 
enfatizou que essa redução de pH nas amostras do lixiviado da área de estudo 
foi bastante demorada, a queda do pH era observada durante a adição do ácido, 
mas durante a homogeneização o pH voltava a subir. Para este caso específico, 
a capacidade de tamponamento do lixiviado e do maciço de resíduos pode ser 
atribuída às elevadas quantidades de húmus e de bicarbonatode amônio, e pode 
estar associada também a presença de resíduos de construção e demolição, que 
contêm gesso, cimento e cal.
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Dureza
A dureza é a medida da capacidade de um fluido de precipitar sabão. 
Conseguimos reconhecer uma água dura quando não há formação de espuma com 
sabão, por exemplo as águas de abastecimento de Bonito/MS. Esta característica 
está relacionada à presença de íons multivalentes na água. A maior frequência de 
águas com elevada dureza é devido a cátions da família 2A da tabela periódica 
(cálcio Ca2+ e magnésio Mg2+). Entretanto, existe certo tipo de dureza relacionada 
a ânions, principalmente carbonatos e bicarbonatos, e ao sódio (Na+).
Você já ouviu alguém falar “esta água é dura”? Pois existe água dura, quando 
a dureza da água é elevada, isto é, esta água possui elevadas concentrações de 
cátions, que aumentam a probabilidade de formação de compostos com carbonatos. 
Inclusive, a unidade de medida deste parâmetro é mg/L CaCO3. Os parâmetros 
dureza e alcalinidade estão relacionados.
A dureza é uma propriedade que reduz a formação de espuma, logo aumenta 
o consumo de sabão em lavagens domésticas. Em determinadas concentrações 
desses cátions, pode causar sabor desagradável nas águas, pode ter efeitos laxativos 
para quem ingerir água com elevada dureza e existem indícios sobre o aumento na 
incidência de cálculo renal em cidades abastecidas com águas duras. A Portaria que 
trata sobre a potabilidade das águas estabelece um limite para a dureza nas águas 
para consumo humano em 500 mg/L CaCO3. 
Sob a perspectiva de uso de águas com elevada dureza em indústrias, existe 
uma restrição do seu uso em sistemas de água quente, como caldeiras, trocadores 
de calor, entre outros. Em condições de supersaturação, que é o caso de elevação 
da temperatura, os cátions reagem com ânions na água, formando compostos 
insolúveis, devido ao deslocamento de equilíbrio entre os componentes da água dura. 
Estes compostos por sua vez precipitam e incrustam nas tubulações, diminuindo seu 
diâmetro efetivo, aumentando a pressão, correndo riscos de explosão dos sistemas. 
Existem registros de explosão de caldeiras devido a esta razão.
Condutividade elétrica (CE)
A condutividade elétrica expressa a capacidade de um fluido conduzir corrente 
elétrica. Depende da concentração de substâncias dissolvidas que se dissociam na 
água. A condutividade também fornece uma boa indicação das modificações na com-
posição de uma água, especialmente na sua concentração mineral, mas não fornece 
nenhuma indicação das quantidades relativas dos vários componentes. À medida que 
mais sólidos dissolvidos são adicionados, a condutividade da água aumenta. 
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UNIDADE Qualidade da Água
Águas com elevada quantidade de sólidos dissolvidos não significa que são águas 
com elevada condutividade elétrica. Para o valor de CE ser alto, os sólidos dissolvi-
dos devem estar em sua forma dissociadas (cátions e ânions) que é o que permite a 
condução de corrente elétrica pela água.
Águas naturais, normalmente, apresentam valores menores que 150 µS/cm. 
Valores superiores a este podem indicar ambientes impactados. Logo, a CE é um 
parâmetro que representa uma medida indireta da concentração de poluentes.
Este lembrete é só para ressaltar algumas diferenças entre os parâmetros pH, alcalinidade, 
dureza e condutividade elétrica. Substância de interesse para o pH: íon H+. Substâncias 
de interesse para a alcalinidade: sais que possuem CO3 e HCO3, e bases que possuem 
OH. Substâncias de interesse para a dureza: cátions Ca2+, Mg2+ etc. Substâncias de 
interesse para condutividade elétrica: todos os íons (cátions e ânions).
Demanda bioquímica de oxigênio (DBO) 
e demanda química de oxigênio (DQO)
Antes de começar a falar qualquer coisa sobre DBO e DQO, grave isto: DBO e DQO não 
expressam a concentração de OD da água. Fixado isto, podemos começar.
DBO e DQO são os dois parâmetros mais queridos dos estudos sobre a qualidade 
das águas. Por que será? É porque eles são extremamente importantes mesmo. 
Começaremos explicando o que eles significam a grosso modo, e esta é a parte 
que você nunca deverá esquecer: são parâmetros que indicam o teor de matéria 
orgânica de um fluido. 
DBO expressa a quantidade de oxigênio necessária para agentes biológicos 
oxidarem a matéria orgânica presente na água (VON SPERLING, 1996). Já a 
DQO expressa a quantidade de oxigênio necessária para um agente químico oxidar 
a matéria orgânica e inorgânica presente na água (VON SPERLING, 2007). Por 
envolver microrganismos, o resultado final da DBO sai depois de 5 dias, e a DQO 
que envolve um produto químico com alto poder de oxidação sai em 2 horas. 
Como o agente químico (por exemplo, o dicromato de potássio) tem potencial 
oxidativo maior que os agentes biológicos, ele consegue oxidar uma quantidade 
de material muito maior do que a quantidade que os microrganismos conseguem. 
No caso da DBO, o ensaio consegue oxidar apenas a matéria orgânica biode-
gradável ou biodisponível, e para o ensaio de DQO, faz-se a oxidação de matéria 
orgânica biodisponível, matéria orgânica não biodisponível e matéria inorgânica. 
Por isso, os valores de DQO são quase sempre maiores que os valores de DBO, 
para a mesma amostra. Quando o valor da DQO é próximo ao valor da DBO, 
quer dizer que a maior parte da matéria é biodegradável, logo, esta amostra possui 
pouca ou nenhuma quantidade de compostos inorgânicos. Por outro lado, quando 
a DQO é muito maior que a DBO, quer dizer que a carga inorgânica é muito alta, 
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indicando uma possível poluição de fontes inorgânicas, como alguns efluentes in-
dustriais específicos.
Cabe, aqui, fazer uma observação quanto à análise de DQO, segundo APHA 
(2012), não se deve usar o método convencional para medir a DQO de amostras 
com mais de 2.000 mg/L de cloreto. 
Como a DBO mede somente a quantidade de oxigênio consumido num teste padronizado (5 
dias em temperatura controlada de 20ºC), este parâmetro não indica a presença de matéria 
não biodegradável, nem leva em consideração o efeito tóxico ou inibidor de materiais sobre 
a atividade microbiana. 
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Quando valores elevados de DBO são encontrados em corpos d’água, certamente, 
foram provocados por despejos de origem predominantemente orgânica. Já 
elevados valores de DQO em corpos d’água podem indicar contaminação orgânica, 
ou orgânica e inorgânica.
Tabela 1 – Valores típicos para concentração de DBO de alguns efl uentes
Tipo de Efl uente Concentração de Dbo [mg/L]
Esgoto doméstico – residências e comércio 20
Licor negro – papel e celulose 100.000
Licor branco – papel e celulose 300
Linha vermelha e linha verde – abate bovino 4.000 a 30.000
Efluente com cromo – curtume 2.500
Efluente de laticínio 1.500
Efluente de cervejaria/refrigerantes 1.000 a 20.000
Vinhaça – álcool e açúcar 25.000
Lixiviado – aterro sanitário novo 1.000 a 50.000
A presença de um alto teor de matéria orgânica pode induzir à completa extin-
ção do oxigênio na água (zerando o valor de OD), provocando a morte de peixes 
e de outras formas de vida aquática, pode também produzir odores e sabores de-
sagradáveis. E a presença de um alto teor de matéria inorgânica pode ser tóxica 
a várias formas de vida aquática, também ocasiona mortes, mau cheiro e sabor 
desagradável ao corpo hídrico. 
Variáveis Microbiológicas
Os microrganismos avaliados na água, normalmente sobre ausência ou presença 
dos mesmos, podem ser específicos, para determinação de causas de determinadas 
doenças. Embora no caso dos estudos de qualidade da água, o grupo coliforme seja 
o mais frequente em estudos ambientais e sanitários, através dos coliformes ter-
motolerantes e da Escherichia coli. Pois apesar dos microrganismos deste grupo, 
na maioria das vezes, não estar relacionada a doenças propriamente ditas, sua de-
tecção na água é um forte indicador de existência de microrganismos patogênicos. 
Uma vez que a água com resultado positivo para os coliformes termotolerantes 
certifica que a mesmaentrou em contato com fezes de animais de sangue quente.
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UNIDADE Qualidade da Água
Para avaliação correta de variáveis microbiológicas, é imprescindível que o pro-
cesso de amostragem esteja livre de possíveis contaminações. Os frascos de coleta 
devem ser devidamente esterilizados e lacrados; a pessoa que irá coletar a amostra 
deve usar máscara e ter seus membros superiores protegidos com luvas etc.
Um outro jeito de uso de microrganismos em estudos ambientais são os ensaios 
ecotoxicológicos. Pesquise como são feitos estes ensaios de toxicidade.
Macrocomponentes e microelementos
Os macrocomponentes são espécies químicas encontradas em maior concentração 
do que outros elementos em algum fluido (água, efluente, esgoto, lixiviado etc.). 
Nas águas, os elementos mais comuns considerados macrocomponentes são: 
sódio, potássio, cálcio, magnésio, ferro, manganês, nitrogênio, fósforo, cloro, 
enxofre, bicarbonato. A maioria dessas espécies são essenciais para vida, mas 
algumas dessas espécies podem estar presentes nas águas em formas tóxicas para 
espécies aquáticas, como o nitrogênio em forma de amônio (ERSKINE, 2000 apud 
CFCA). Tais elementos químicos apresentam relevância considerável em estudos 
ambientais, uma vez que os mesmos, dependendo de uma série de fatores físicos, 
químicos e biológicos, estão envolvidos nos processos hidrogeoquímicos de diluição, 
dispersão, complexação, processos redox, troca iônica, precipitação, dissolução de 
substâncias ou poluentes presentes na água.
Tabela 2 –Considerações gerais sobre os macroelementos
Macroelemento Considerações
Na O sódio é um dos elementos mais abundantes na Terra. E seus sais são altamente solúveis em água. Portanto, é frequentemente encontrado em sua forma iônica (Na+).
K As rochas de potássio são mais resistentes ao intemperismo. Geralmente as concentrações de potássio nas águas são provenientes de atividades agrícolas (fertilizantes) ou industriais.
Ca e Mg O cálcio e o magnésio são provenientes de formações rochosas específicas. Altas concentrações de cálcio e de magnésio atribuem dureza às águas.
Fe e Mn O ferro e o manganês estão diretamente relacionados ao tipo de solo. No Brasil, o solo é rico nestes elementos. E toda lixiviação e transporte de sedimentos do solo transportam os mesmos até as águas.
N
O nitrogênio é o segundo elemento mais abundante da Terra. Logo ele está sempre presente nas águas. 
As chuvas que lavam a atmosfera e o solo carregam bastante deste nutriente parwa as águas. O esgoto 
doméstico (ureia) e efluentes industriais também são ricos em várias formas de nitrogênio (nitrito, 
nitrato, amônio, nitrogênio orgânico).
P O fósforo em maiores concentrações é decorrente de fontes de esgoto sanitário (o sabão tem bastante fósforo). Outra fonte bastante frequente é a poluição difusa de áreas agrícolas (fertilizantes).
Cl
O cloro é encontrado em forma de cloreto nas águas. Comum ser encontrado com o sódio, logo também 
é bastante abundante na Terra, nas águas. Entretanto, concentrações desiquilibradas entre cloreto 
e sódio, com excesso de cloreto, pode ser um indicativo de fontes de poluição (efluentes industriais, 
lixiviado de aterros etc.).
CO3 e HCO3
O bicarbonato e o carbonato são ânions comuns de sais de rochas específicas. Atribuem alcalinidade às 
águas e características de tamponamento.
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Os microelementos são espécies químicas encontradas em menores concentrações 
nos fluidos. Devido a esta característica, também são conhecidos como elementos-
traço. Nas águas, os elementos traços mais comuns são: selênio, cobre, zinco, flúor, 
arsênio, bário, prata, cromo, níquel, cádmio, mercúrio, chumbo, alumínio. Algumas 
dessas espécies também são essenciais para vida, mas outras espécies podem ser 
prejudiciais à vida, como os metais pesados cádmio, alumínio, mercúrio e chumbo. 
A mobilidade desses elementos é condicionada a fatores como pH e presença/
ausência de matéria orgânica. Quanto menor o pH (em meios ácidos), maior será 
a mobilidade destes elementos. A matéria orgânica, dependendo das características 
do meio, pode se unir a estes elementos no fenômeno de complexação, formando 
espécies precipitadas, imobilizando parte destes elementos traços.
Faça uma pesquisa sobre os efeitos dos elementos selênio, cobre, zinco, fl úor, arsênio, bário, 
prata, cromo, níquel, cádmio, mercúrio, chumbo, alumínio para plantas, animais e para a 
saúde humana. Apesar de estarmos expostos a concentrações pequenas destes elementos, 
a maioria possui característica de ser acumulativo no organismo, podendo levar anos 
para o aparecimento de doenças, por exemplo. Tintas, cigarros, combustíveis, pesticidas, 
pilhas, baterias, lâmpadas entre outros produtos do nosso cotidiano possuem alguns destes 
elementos químicos em sua composição. 
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Contaminantes Emergentes 
Os contaminantes emergentes são substâncias que normalmente são persistentes 
no meio ambiente, o que significa que permanecem no meio do jeito como 
apareceu. Ou melhor, não participa da maioria das reações químicas e tampouco são 
eliminadas nos tratamentos convencionais de água. Tais substâncias são oriundas 
de produtos farmacêuticos, produtos de higiene pessoal, subprodutos industriais, 
pesticidas, hormônios e drogas ilícitas. Atualmente, existem muitas pesquisas sobre 
os efeitos destes contaminantes em águas naturais e para a saúde humana. A cafeína 
é uma das substâncias mais consumidas no mundo e sua presença nas águas não 
faz mal à saúde, mas sinaliza a existência de outros contaminantes emergentes que 
podem acarretar em danos à saúde pública (ARIAS, 2013). A suspeita é que um 
grupo destas substâncias causam alterações no sistema endócrino dos organismos. 
Tais elementos não são considerados em estudos hidrogeoquímicos e quase não 
são mencionados em estudos ambientais. Por este motivo, quisemos fazer uma 
nota sobre tais elementos aqui neste livro, para despertar pesquisas sobre o tema. 
Importante!
Procure saber quais estudos estão sendo desenvolvidos sobre os contaminantes 
emergentes, no Brasil, e em outros países. É importante que você saiba que nossas 
estações de tratamento de água não possuem tecnologia para remover os contami-
nantes emergentes da água. Logo, estes elementos químicos estão no cotidiano da 
nossa cadeia alimentar. 
Importante!
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UNIDADE Qualidade da Água
Planejamento de Dados e Amostragem
Antes de iniciar um estudo ambiental, um plano de monitoramento, um projeto 
de pesquisa, uma investigação confirmatória, é necessário fazer um planejamento 
de dados e um plano de amostragem. Mas porque isso é necessário? Porque, 
existem muitas experiências mal sucedidas nesta área de trabalhos de campo. Se 
a quantidade e a frequência de amostragem não forem adequadas, os resultados 
serão insatisfatórios e inconclusivos. Se a quantidade de amostras não for adequada, 
os resultados podem estar sujeitos a erros, gerando falsos resultados. Se os 
cuidados durante a coleta de amostras não forem seguidos, as amostras podem ser 
contaminadas gerando falsos resultados também. Se os critérios de preservação de 
amostras não forem seguidos (temperatura, claridade, adição de produto químico 
fixador etc.), também há o risco de subestimação ou superestimação de resultados. 
Outro fator bastante importante é selecionar quais serão as variáveis a serem 
analisadas. Incluir o número máximo de análises pode prejudicar a realização de 
análises realmente relevantes (pois diminui a quantidade de amostra), pode elevar 
os custos laboratoriais (gastos desnecessários), pode representar perda de tempo e 
levar a confusão na hora de interpretação dos resultados.
Para melhorar seu entendimento sobre os procedimentos analíticos dos parâmetros 
de qualidade da água, recomendo que você faça a leitura dos cuidados de amostragem, 
preservação, homogeneização e das etapas realizadas durante as análises. Tudo isso pode 
ser encontrado no manual “Standard methods for the examination of water and wastewater”, 
o qual pode serencontrado em bibliotecas, laboratórios de análises ambientais de universi-
dades ou de empresas privadas.
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Existem diferenças significativas entre amostragem e monitoramento da qualidade 
das águas do mar, das águas das chuvas, das águas de rios, das águas de lagos e 
represas, das águas subterrâneas. Os procedimentos de amostragem, a quantidade 
de amostras e os parâmetros existentes para comparação dos resultados podem ser 
diferentes. Portanto, é importante saber para que você está coletando e analisando 
uma amostra de água, efluente, ou outro fluido qualquer. Se você vai incluir em 
algum índice (por exemplo, o IQA – índice de qualidade da água), deve-se fazer a 
análise das variáveis deste índice. Se você vai fazer a investigação para confirmação 
de área degradada, de fontes de poluidoras, é necessário verificar quais serão os 
melhores parâmetros para análise. Se você fará análise de potabilidade da água. 
Se você fará o enquadramento para classificação das águas de um rio. Se você fará 
estudos hidrogeoquímicos para saber a origem da água ou a origem dos poluentes.
Os trabalhos específicos de hidrogeoquímica, normalmente, levam em conside-
ração apenas os componentes que se apresentam dissolvidos na água. Logo, tais 
pesquisas manuseiam amostras filtradas, para eliminar a parte sólida suspensa e a 
parte coloidal que podem estar presentes na água. Para a hidrogeoquímica, a parte 
que está prontamente disponível é a parte que interessa. Para estudos ambientais 
em geral, a parte suspensa e coloidal também é interessante.
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Cada órgão ambiental competente possui procedimentos padrões para a 
instrução da amostragem de água para diferentes fins. É importante você consultar 
os documentos disponíveis para isso e, quando não houver, procure documentos 
de órgãos ambientais de referência, como por exemplo da CETESB.
Os parâmetros para comparação dos resultados e emissão de laudos podem 
ser consultados na legislação ambiental e em normas técnicas recentes. Não cabe 
colocar o número das leis, resoluções do CONAMA, das normas da ABNT aqui, já 
que as mesmas estão em constante revisão e alteração. Logo, é mais plausível você 
verificar qual é a legislação mais recente para a aplicação no seu estudo ambiental.
Entre no sistema de informação INFOÁGUAS, que é uma iniciativa da CETESB, disponível 
em: https://goo.gl/Rufnms. Esta página fi ca disponível para o público e contém informações 
sobre a qualidade das águas do Estado de São Paulo. 
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Posteriormente, faremos uma revisão sobre a composição das águas continen-
tais e das águas costeiras. Outros parâmetros mais específicos dos estudos hidro-
geoquímicos também serão apresentados na próxima unidade, assim como alguns 
cuidados com análises laboratoriais e erros em laudos.
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UNIDADE Qualidade da Água
Material Complementar
Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:
 Livros
Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater
APHA - American Public Health Association. Standard methods for the examination 
of water and wastewater. 22. ed. Washington DC: American Water Works Association 
and Water Environment Federation, 2012. 1496p.
Engenharia Ambiental: Conceitos, Tecnologia e Gestão
ASHBY, M.F. Engenharia ambiental: Conceitos, tecnologia e gestão/
Coordenadores Maria do Carmo Calijuri, Davi Gasparini Fernandes Cunha. – Rio de 
Janeiro: Elsevier, 2013. 789p.
Estudos e Modelagem da Qualidade da Água de Rios 
VON SPERLING, M. Estudos e modelagem da qualidade da água de rios/ Marcos 
von Sperling. – Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental; 
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG); 2007; 588p.
Introdução à Qualidade das Águas e ao Tratamento de Esgotos
VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de 
esgotos/ Marcos von Sperling. – 2.ed. – Belo Horizonte: Departamento de Engenharia 
Sanitária e Ambiental; Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG); 1996; 243p.
Significado Ambiental e Sanitário das Variáveis de Qualidade das Águas e dos Sedimentos e Metodologias 
Analíticas e de Amostragem
CETESB – Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Significado ambiental e 
sanitário das variáveis de qualidade das águas e dos sedimentos e metodologias 
analíticas e de amostragem. Apêndice A - Série Relatórios - Qualidade das águas 
interiores no estado de São Paulo; 2009; 44p.
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Referências
APHA - American Public Health Association. Standard methods for the 
examination of water and wastewater. 22. ed. Washington DC: American Water 
Works Association and Water Environment Federation, 2012. 1496p.
ARIAS, D.G. Contaminantes emergentes, seus efeitos no meio ambiente e 
desafios para novos mecanismos de purificação de água. BE-310. Ciências do 
ambiente – UNICAMP estudos; 2013. Disponível em: <http://www.ib.unicamp.
br/dep_biologia_animal/sites/www.ib.unicamp.br.dep_biologia_animal/files/
CONTAMINANTES%20EMERGENTES%20PURIFICA%C3%87%C3%83O%20
%C3%81GUA.PDF>.
CUNHA, D.G.F., CALIJURI, M.C. Sistemas aquáticos continentais. In: Ashby, 
M.F. Engenharia ambiental: Conceitos, tecnologia e gestão/Coordenadores Maria 
do Carmo Calijuri, Davi Gasparini Fernandes Cunha. – Rio de Janeiro: Elsevier, 
2013. Cap.8. p161-177.
BAIRD, C. Química Ambiental. 2ª ed. Trad. M.A.L. Recio e L.C.M Carrera. 
Porto Alegre: Bookman, 2002. 
CETESB – Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Significado 
ambiental e sanitário das variáveis de qualidade das águas e dos sedimentos 
e metodologias analíticas e de amostragem. Apêndice A - Série Relatórios - 
Qualidade das águas interiores no estado de São Paulo; 2009; 44p.
FIORUCCI, A.R., BENEDETTI FILHO, E. A importância do oxigênio dissolvido 
em ecossistemas aquáticos. Revista Química Nova da Escola. N22. Novembro, 
2005. Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc22/a02.pdf
SHINZATO, M.P.B. Mobilização de poluentes no maciço de resíduos de lixão 
desativado. 2014. 198f. Tese (Doutorado) - Escola de Engenharia de São Carlos, 
Universidade de São Paulo, São Carlos, 2014.
VON SPERLING, M. Estudos e modelagem da qualidade da água de rios / 
Marcos von Sperling. – Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e 
Ambiental; Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG); 2007; 588p.
VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de 
esgotos / Marcos von Sperling. – 2.ed. – Belo Horizonte: Departamento de 
Engenharia Sanitária e Ambiental; Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG); 
1996; 243p.
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