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Universidade Federal de Campina Grande – UFCG Centro de Tecnologia e Recursos Naturais – CTRN Unidade Acadêmica de Engenharia Civil – UAEC Laboratório de Saneamento Campus Bodocongó – CEP: 58109-970 Disciplina: Laboratório de Química da Água Experimento: Coleta e análise de água Relatório Apresentado à Disciplina de Química da Água da Unidade Acadêmica de Engenharia Civil do CTRN como requisito básico para aprovação na citada disciplina. Campina Grande, 22 de outubro de 2019 Experimento 6: Coleta e Análise de Água. __________________________________________________________________________ Unidade Acadêmica de Engenharia Civil, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Bodocongó, 58109-970. Campina Grande-PB. __________________________________________________________________________ Resumo: A água é a fonte da vida. No entanto, por maior que seja a importância da água, as pessoas continuam poluindo os rios e destruindo as nascentes, esquecendo o quanto ela é essencial para nossas vidas. A água é, provavelmente o único recurso natural que tem a ver com todos os aspectos da civilização humana. É um recurso natural essencial, seja como componente bioquímico de seres vivos, como meio de vida de várias espécies vegetais e animais, como elemento representativo de valores sociais e culturais e até como fator de produção de vários bens de consumo final e intermediário. Antes de ser consumida a água deve passar por vários processos de análise iniciando pela coleta de amostras da água. O objeto de estudo para o presente relatório foi o “laguinho” que se encontra na UFCG, Campus sede, onde foi possível analisar a condutividade, turbidez e o pH, e dessa forma chegar a conclusões importantes para tal análise. Os valores obtidos em relações à parâmetros oficiais exigidos apontaram condutividade de 1484 µs / cm, pH de 9,7 e turbidez de 103 NTU. De acordo com tais resultados e tomando como base a resolução do CONAMA n° 357, de 17 de março de 2005, pôde-se concluir que a água do laguinho da UFCG pode ser utilizada para irrigação de plantas e de determinados solos, porém é inapropriada para consumo humano. Palavras-chaves: Água, coleta, análise, condutividade, turbidez, pH. 1. INTRODUÇÃO A água é um recurso natural abundante essencial para a existência de vida na Terra. A utilização da água pela sociedade humana visa a atender suas necessidades pessoais, atividades econômicas (agrícolas e industriais) e sociais. No entanto, essa diversificação no uso da água, quando realizada de forma inadequada, provoca alterações na qualidade da mesma, comprometendo os recursos hídricos e por consequência seus usos para os diversos fins. A qualidade da água é aspecto indispensável, quando se trata dos seus principais usos, em especial, para fins como o abastecimento humano. Este uso tem sofrido restrições significativas em função de prejuízos nos rios provenientes das ações naturais e antrópicas, as quais alteram os aspectos de qualidade e quantidade de água disponível para o uso humano. Apesar de todos os esforços para armazenar e diminuir o seu consumo, a água está se tornando, cada vez mais, um bem escasso, e sua qualidade se deteriora cada vez mais rápido. A água subterrânea, por exemplo, além de ser um bem econômico, é considerada mundialmente uma fonte imprescindível de abastecimento para consumo humano, para as populações que não têm acesso à rede pública de abastecimento ou para aqueles que, tendo acesso a uma rede de abastecimento, têm o fornecimento com frequência irregular. No Brasil, o aquífero subterrâneo abastece 6.549.363 domicílios (19% do total), e, destes, 68,78% estão localizados na área rural, abrangendo 11,94% de toda a população nacional (IBGE, 1994). Nos sistemas de distribuição de água potável, a qualidade desta pode sofrer uma série de mudanças, fazendo com que a qualidade da água na torneira do usuário se diferencie da qualidade da água que deixa a estação de tratamento. Tais mudanças podem ser causadas por variações químicas e biológicas ou por uma perda de integridade do sistema (Deininger et al. 1992). As contaminações químicas e biológicas fazem parte da realidade, infelizmente. A razão disso é a poluição causada pelo fenômeno da industrialização. Então, a nossa segurança só é contemplada quando há o controle de qualidade da água nos processos de tratamento, da reciclagem e do reuso do líquido, de forma a torná-lo potável, ou seja, próprio para o consumo. Alguns parâmetros de qualidade da água podem ser analisados no próprio local, utilizando-se kits de teste rápido (ex.: pH). Já outros parâmetros, como o nível de alguns minerais ou a presença de microrganismos, são determinados apenas em laboratório. De maneira geral, a amostragem em rios, riachos e pequenos cursos d’água é feita a montante e a jusante das fontes poluidoras, quando essas existem. Dependendo do objetivo do estudo, pode-se adicionar pontos de coleta para avaliar o grau de poluição ou assimilação de carga orgânica ao longo do trecho avaliado, por exemplo. Diante do exposto, o presente trabalho visa a analisar as características de pH, turbidez e condutividade elétrica do laguinho localizado na UFCG campus sede, considerando as variações temporais e químicas, bem como identificar seu enquadramento, de acordo como estabelecido pela Resolução CONAMA nº 357 (BRASIL, 2005). O pequeno lago é situado no campus sede da Universidade Federal de Campina Grande – PB, e abastecido por um canal de drenagem pluvial que passa por dentro do campus, sendo este efluente composto por uma parte de águas residuárias diversas e outra de água da drenagem pluvial provenientes, de alguns bairros situados a montante da universidade, além de águas de drenagem do próprio campus. O ponto de coleta está localizado geograficamente a 7°12'51.99"S Latitude e 35°54'32.84"O de Longitude e a coleta foi realizada em torno das 17:00 hs não tendo sido registrado chuva durante o dia da coleta. (Figura 1) Figura 1: Geolocalização do ponto de coleta da amostra https://www.gtaalimentos.com.br/blog/resultados-de-exames-laboratoriais-ferramentas-para-assegurar-qualidade-industria-alimentos/ Fonte: Google Earth 2019 A coleta e o estudo da água são importantes, não só para fins de aprendizagem acadêmica, mas, principalmente para identificar a composição da água e quais os agentes contidos na mesma, e dessa forma, saber se a água pode ser aproveitada para outras finalidades, como no caso do laguinho da UFCG, para rega de plantas no Campus. Vale salientar que não se deve ingerir água sem procedência e nem se expor à mesma, caso contrário o indivíduo torna-se exposto a várias doenças veiculadas pelos corpos hídricos, como leptospirose, esquistossomose, otites, entre outras. Na composição da água, características como o índice de acidez (pH), turbidez, condutividade, entre outros, fazem toda a diferença quando se quer analisar. O pH ideal para a saúde humana é acima de 7.0 pH, e acima desse valor até 10.0 aponta que a água é alcalina. A condutividade elétrica da água representa a facilidade ou dificuldade de passagem de eletricidade na água. Os compostos orgânicos e inorgânicos contribuem ou interferem na condutividade, de acordo com sua concentração na amostra, e a correta medição da temperatura possui fator preponderante na medição correta da condutividade elétrica. No caso da amostra do laguinho, a temperatura no local apontou 30ºC, após a amostra ser armazenada em ambiente refrigerado até a chegada ao laboratório, notou- se que a temperatura desceu 5ºC, se estabilizando em 25ºC. A turbidez é outra característica importante de ser avaliada e deve ser entendida como a medida do espalhamento de luz produzido pela presença de partículas em suspenção. Sabendo-seque a água em seu estado líquido normalmente apresenta coloração translúcida, vários fatores contribuem para a alteração em sua turbidez. Em relação à origem, essas partículas podem ser originadas de revolvimento do solo, retirada de areia, esgoto doméstico ou industrial, exploração mineral, entre outros. No caso da amostra analisada, uma das causas da turbidez e cor esverdeada encontrada é devido a fotossíntese dos organismos encontrados no lago (fitoplâncton, algas e vegetação). 1.1 OBJETIVO GERAL Coletar e analisar a qualidade da água através dos parâmetros de turbidez, pH e condutividade elétrica verificando se pode ser utilizada para fins de irrigação. 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS o Identificar possíveis erros no experimento. o Identificar as precauções necessárias na execução do experimento. 2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 2.1 REAGENTES E MATERIAIS o Uma garrafa de plástico. o Um coletor de água (confeccionado artesanalmente com cano pvc, cabo vassoura e torneira). o Caixa térmica. o Gelo. o Béquer de 100 ml o Um frasco de DBO. o Oxímetro. o Termômetro. o Peagâmetro de bancada. o Turbidímetro. o Condutivímetro de bancada. o Fita de pH o Agitador magnético o Amostra coletada. 2.2 PROCEDIMENTOS o Coleta da Amostra Primeiro passo é determinar o lugar onde será coletado a amostra A). Em seguida com o auxílio do coletor de água, inseri-lo em uma profundidade aproximada de 30cm dentro do lugar (no nosso caso, será o lago da UFCG) B). O procedimento seguinte é retirar o coletor, e inserir a amostra coletada na garrafa plástica para que seja medido a temperatura da amostra C). Por fim, nesta etapa de coleta, será colocado dentro da caixa térmica com gelo a garrafa plástica até chegar no laboratório. (Figura 2) Figura 2: Geolocalização do ponto, coleta e armazenagem da amostra. Fonte: Autores o Turbidez Primeiro passo será ligar o turbidímetro calibrando o aparelho para que se possa ter um resultado satisfatório. Próximo passo será homogeneizar a amostra coletada, utilizando o método de agitação e inversão da garrafa plástica. Após a homogeneização, lavar o tubo com um pouco da amostra para depois colocar a amostra dentro do tubo. Em seguida coloca este tubo no turbidímetro, importante nesta etapa colocar o tubo na seta indicada no aparelho para que possa ser medido a turbidez, esperando o instrumento estabilizar para que anotar o valor. (Figura 3) Figura 3: Turbidímetro Fonte: Autores o PH Primeiro passo será ligar o instrumento (peagâmetro de bancada), depois de ligado será lavado o eletrodo do instrumento com água destilada, em seguida calibrar o instrumento. Próximo passo será colocar a amostra no instrumento para que possa ser medido, esperar que estabilize e assim anotar o resultado encontrando. (Figura 4) Figura 4: Peagâmetro Fonte: Autores o Condutividade Elétrica Ao ligar o instrumento (condutivímetro), será lavado o eletrodo com água destilada para que logo em seguida seja calibrado o instrumento com a amostra coletada. Próximo passo será lavar o eletrodo novamente, agora com a amostra. Logo em seguida será colocado o béquer contendo a amostra para ter contato como eletrodo. Em seguida é esperar estabilizar para que possa anotar o valor. (Figura 5) Figura 5: Condutivímetro Fonte: Autores 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES • Coleta da amostra Ao determinar o lugar em que iriamos coletar a amostra, analisamos em sala que era necessário um local onde pudéssemos escolher um local que não tivesse fatores influenciadores nos nossos resultados posteriores. Foi identificado que alguns locais poderiam influenciar no resultado, como locais perto do canal (despeja o esgoto oriundo de outros locais no lago), no quiosque (despeja o esgoto que produz diretamente no lago) e por fim outro local seria a sangria do açude. Então escolhemos o local x, pois não afetaria nos resultados finais. Depois de determinar o local, utilizamos um coletor manual para retirada da amostra. Importante ressaltar que fizemos a lavagem do coletor com a própria água do laguinho, para que não ocorresse algum tipo de alteração no resultado, visto que nosso coletor poderia conter alguma substância que alterasse o resultado, essa lavagem foi feita de forma cautelosa, para que não ocorresse uma turbidez na água, podendo modificar os resultados finais. A altura da imersão do nosso coletor seria outro ponto que poderia modificar os resultados, determinamos uma medida de 30cm, pois sabemos que na parte superficial da água do lago existe uma grande quantidade de oxigênio, e no fim do lago existe pouca. Então consideremos que 30 cm seria uma medida mediana e ideal para que pudéssemos analisar a amostra, visto que não contemplava o início nem o fim do lago. Depois de coletado, fizemos a medição da temperatura da amostra, que tinha 30°C (valor informado na tabela 1) em seguida colocamos a garrafa de plástico na caixa térmica com gelo com a intenção de estabilizar as características e as propriedades da amostra. • Turbidez Depois de coletado a amostra, começamos o processo de análise da água. Quando fomos analisar a turbidez da amostra, atentando para alguns aspectos importantes com a finalidade de não alterar os resultados, lavamos justamente com a intenção de não alterar, visto que o tubo não poderia estar totalmente limpo, sendo importante lavar com a amostra. Outro fato importante no processo de medir a turbidez, era não ter contato direto das mãos com o tubo, pois esse contato poderia fazer com que a parte externa do tubo ficasse húmida, tendo uma aparência embaçada, prejudicando a leitura do instrumento, pois o mesmo entenderia como sendo um elemento a mais no processo do feixe de luz passar no tubo com a amostra, alterando o resultado. Portanto, o resultado encontrado da turbidez da amostra foi de 103 NTU, tabela 1. • pH Foi colocado a amostra no béquer, juntamente com uma barra de agitação magnética, logo em seguida foi lavado o eletrodo com água, depois secamos o eletrodo para minimizar os erros. Ao colocar o béquer com a barra de agitação magnética, colocamos o eletrodo em contato com o béquer, percebermos nessa etapa que a amostra ficava em constante movimento, esperamos o instrumento estabilizar, quando foi informado um valor de 9.7, que este valor se encontra na tabela 1. • Condutividade elétrica Nesta etapa importante frisar que foi utilizado o mesmo procedimento, de lavagem do eletrodo e homogeneização da amostra para que não ocorra distorção e nos resultados. O que chama atenção nesta etapa é que o instrumento faça a medição a 25°C, enquanto na coleta da amostra medimos 30°C. Portanto, pode ser um possível erro, pois existe uma variação térmica. Portanto, o valor obtido quando o instrumento estabilizou foi de 1484 mµ/cm, tabela 1. Tabela 1: Resultados obtidos na determinação dos parâmetros estabelecidos. Amostra Parâmetros Consumo Humano Parâmetro Irrigação Turbidez (NTU) 103 NTU 5 NTU 100 NTU pH 9.7 entre 6 a 9 entre 6,5 e 8,4 Condutividade elétrica (ms/cm) 1484 µs/cm 50 µs/cm entre 0 a 250 µs/cm Temperatura (°C) 30°C - - Fonte: amostras obtidas e Resolução Conama 357/2005 4. CONCLUSÃO Pode-se aferir neste experimento ambiental que a turbidez da água (medida que identifica a presença de partículas em suspensão na água, desde tamanhos grosseiros até os coloides. Os principais causadores da turbidez na água são areia, argila e microrganismos) foi de 103 NTU, este valor é muito acima do que o aceitável definido para uma água potável, de até 5,0 NTU. Segundo a resolução do Conama nº 357/2005, a turbidez aceita para irrigação é de até 100 NTU, dessa forma a amostra mostra-se adequada para tal finalidade. O pH por sua vez, foi de 9,7 em nível aceitável para consumo, pois, segundo a portaria do Ministério da Saúde recomenda queo valor do pH da água destinada ao consumo humano esteja na faixa entre 6,0 e 9,5. No entanto, somente o pH não é um autorizador de consumo, tendo que verificar outros aspectos. Em relação ao pH para águas de irrigação, o pH ideal situa-se entre 6,5 e 8,4 e além dessa faixa o indicador aponta para anormalidades na qualidade da água ou de presença de íons tóxicos podendo incidir negativamente na população microbiana do solo. O pH de 9,7 bastante alcalino significa presença de carbonato que pode ocasionar sérios riscos de entupimento para os sistemas de irrigação e com consequências na produtividade devido a danos a plantas e ao solo. Por fim a última aferição realizada foi a de condutividade elétrica, e encontramos o valor de 1484 µS/cm, sendo maior que o padrão estabelecido para o consumo humano. A condutividade elétrica é uma medida da concentração total de sais dissolvidos presentes na água. A água de baixa condutividade, menores que 50 µs/cm indicam que podem ser potáveis por apresentarem concentrações baixas de sais dissolvidos. Quanto ao quesito de irrigação, existem classes diferentes de graus de salinidade, sendo o índice adequado para a maioria dos solos entre 0 a 250 µS/cm, não significando que o valor obtido pela a amostra seja inutilizável, pois águas nessas condições podem ser utilizadas em solos com drenagem deficiente. Alguns fatores que o podem influenciar na fonte de erros podem ser observados, como: Impurezas no material de coleta, variações na quantidade de água no reservatório da UFCG (laguinho), mudanças atmosféricas, má calibração dos aparelhos de aferição. De maneira geral o experimento é de grande valia no que se diz a respeito dos cuidados tanto na coleta com aferição das medições do líquido observado, nos ensinando a respeito dos cuidados a serem tomados quanto ao saneamento e aos níveis que tornam uma água potável. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS A IMPORTÂNCIA DAS ÁGUAS. http://brasildasaguas.com.br/educacional/a-importancia-da- agua/ Acessado em 27/10/2019. FEITOSA, Patrícia Hermínio Cunha. Guia de Laboratório. 2. ed. Campina Grande: Universidade Federal de Campina Grande, 2017. Apostila. MINISTÉRIO DA SAÚDE. Portaria nº 2.914/2011, de 12 de dezembro de 2011. Dispõe sobre (...) qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Disponível em: http://bvsms.saude.gov.br/bvs/saudelegis/gm/2011/prt2914_12_12_2011Acessado em 27/10/2019. SABESP. Qualidade da Água. Disponível em: http://site.sabesp.com.br/site/interna/Default.aspx?secaoId=40 . Acessado em 27/10/2019. SPLABOR. Turbidez \u2013 Definição, Métodos e Boas Práticas de Laboratório. Disponível em: http://www.splabor.com.br/blog/aprendendo-mais/aprendendo-mais-turbidez-definicao-metodos- e-boas-praticas-de-laboratorio/ . Acessado em 27/10/2019. ACQUALIVE GROUP. pH da Água - O que é isto? Para que serve? Qual o pH ideal? https://www.acqualive.com.br/ph-da-agua Acesso em 26/10/2019 EMBRAPA, Qualidade da água de irrigação. https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/26783/1/livro-qualidade-agua.pdf Acesso em 26/10/2019 SILVA, S. A.; OLIVEIRA, R. de. Manual de análises físico-químicas de águas de abastecimento e residuárias. Campina Grande, Paraíba: 2001. http://brasildasaguas.com.br/educacional/a-importancia-da-agua/ http://brasildasaguas.com.br/educacional/a-importancia-da-agua/ https://www.acqualive.com.br/ph-da-agua https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/26783/1/livro-qualidade-agua.pdf