Saneamento Ambiental e Ciclo Hidrológico

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SUMÁRIO 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO ............................................................................ 2 
UNIDADE 2 – SANEAMENTO AMBIENTAL ..................................................... 4 
2.1 CASE PARA REFLEXÃO ..................................................................................... 4 
2.2 IMPLICAÇÕES E RESULTADOS DO SANEAMENTO AMBIENTAL ................................. 7 
2.3 A LEI Nº 11.445/07 ....................................................................................... 10 
UNIDADE 3 – CICLO HIDROLÓGICO ............................................................ 15 
UNIDADE 4 – TRATAMENTO DE ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO ........ 20 
UNIDADE 5 – CONTAMINANTES ORGÂNICOS EM MANANCIAIS ............. 27 
UNIDADE 6 – PRESENÇA DE MICRORGANISMOS ..................................... 36 
6.1 DEFINIÇÕES E CARACTERÍSTICAS DOS MICRORGANISMOS ................................. 36 
6.2 REMOÇÃO DE PROTOZOÁRIOS ........................................................................ 46 
6.3 REMOÇÃO DE CIANOBACTÉRIAS E CIANOTOXINAS ............................................. 49 
6.4 REMOÇÃO DE AGROTÓXICOS .......................................................................... 52 
6.5 REMOÇÃO DE GOSTO E ODOR ......................................................................... 60 
UNIDADE 7 – MANEJO DE ÁGUAS PLUVIAIS URBANAS........................... 68 
7.1 TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROLE NÃO CONVENCIONAIS .................................. 72 
REFERÊNCIAS ................................................................................................ 78 
 
 
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UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO 
 
Não há frase mais curta e ao mesmo tempo mais real do que “a água é fonte 
de vida”! Ela é essencial para que a vida aconteça e percorra todo seu ciclo da 
melhor maneira possível. Desde os primórdios da civilização na história da evolução 
humana e demais seres vivos, a água esteve presente. 
Para algumas espécies, a água é meio de vida, para outras, a sua falta 
compromete todo desenvolvimento como na maioria das culturas vegetais. O 
excesso, a disponibilidade ou a falta de água também comprometem a qualidade de 
vida e dão o tom da riqueza de determinadas regiões. 
Historicamente, as cidades se desenvolveram próximas aos cursos de água, 
com a preservação das calhas principal e secundária dos rios, não por consciência 
ambiental, mas pelas dificuldades operacionais e construtivas de retificação de rios 
existentes na época. Com o desenvolvimento urbano e tecnológico, o crescimento 
das cidades impôs um sistema de malha viária que, aos poucos, exerceu pressão e 
viabilidade econômica de investimentos que promovessem o saneamento das áreas 
ribeirinhas e a execução de obras de retificação de canais, pavimentos, pontes e, 
consequentemente, da ocupação parcial ou total da calha secundária de trechos dos 
cursos de água ou de áreas de alagamentos naturais (RIGHETTO; MOREIRA; 
SALES,2009). 
Vimos que, de acordo com o MEC, sistemas hidráulicos e sanitários são 
disciplinas do curso de Engenharia Ambiental. Aprofundaremos o tratamento e uso 
de águas que passa necessariamente pelo saneamento. 
Saneamento ambiental são ações para a sociedade, com o objetivo de fazer 
com que todos tenham acesso ao abastecimento de água potável, coleta e 
disposição sanitária de resíduos sólidos e líquidos, disciplina sanitária de uso do 
solo, drenagem urbana, controle de doenças transmissíveis, para proteger e 
melhorar as condições de vida da população. 
Como a falta de ações e obras de saneamento são um problema sério para 
toda a sociedade, torna-se mister ao Engenheiro Ambiental, conhecer as técnicas de 
 
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saneamento ambiental, visando à solução de problemas básicos para a melhoria da 
qualidade ambiental. 
Especificamente ele deve identificar as unidades constituintes e as formas 
de funcionamento dos sistemas de abastecimento de água e esgotamento sanitário; 
identificar as etapas constituintes do sistema de limpeza urbana, relacionando-as 
com a necessidade de melhoria dos problemas causados pelos resíduos sólidos e 
suas interferências na qualidade ambiental; identificar as unidades constituintes de 
um sistema público de drenagem urbana; aplicar os métodos de controle sanitário 
dos alimentos; utilizar tecnologias apropriadas na área de saneamento ambiental 
para melhoria da qualidade de vida da população (BRASIL, 2004). 
Ressaltamos em primeiro lugar que embora a escrita acadêmica tenha como 
premissa ser científica, baseada em normas e padrões da academia, fugiremos um 
pouco às regras para nos aproximarmos de vocês e para que os temas abordados 
cheguem de maneira clara e objetiva, mas não menos científicos. Em segundo lugar, 
deixamos claro que este módulo é uma compilação das ideias de vários autores, 
incluindo aqueles que consideramos clássicos, não se tratando, portanto, de uma 
redação original e tendo em vista o caráter didático da obra, não serão expressas 
opiniões pessoais. 
Ao final do módulo, além da lista de referências básicas, encontram-se 
outras que foram ora utilizadas, ora somente consultadas, mas que, de todo modo, 
podem servir para sanar lacunas que por ventura venham a surgir ao longo dos 
estudos. 
 
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UNIDADE 2 – SANEAMENTO AMBIENTAL 
 
Vamos iniciar o estudo do saneamento ambiental com um caso ocorrido nos 
EUA, contado por Vesilind e Morgan (2011) ilustrando a pesquisa, a identificação e 
solução de problemas ambientais que fazem parte do cotidiano do Engenheiro 
Ambiental. 
 
2.1 Case para reflexão 
SURTO DE HEPATITE NO HOLY CROSS COLLEGE 
Logo depois do jogo realizado em Dartmouth, em 1969, todos os integrantes 
do time de futebol americano do Holy Cross College ficaram doentes (Morse, 1972). 
Tiveram febre, náuseas e dores abdominais, além de apresentarem pele amarelada 
– sintomas característicos da hepatite infecciosa. Nos dias que se seguiram, quase 
90 pessoas – entre jogadores, treinadores, técnicos e outras pessoas – que faziam 
parte do programa de futebol da instituição também adoeceram. O colégio cancelou 
o restante da temporada e tornou-se alvo de um mistério epidemiológico. Como 
explicar que um time inteiro tivesse contraído hepatite infecciosa? 
Sabe-se que a doença é transmitida basicamente de pessoa para pessoa. 
Embora epidemias possam ocorrer, isso quase sempre se deve à contaminação da 
água ou de frutos do mar. Há vários tipos de vírus da hepatite com drásticas 
consequências para o ser humano. O menos mortal é o da hepatite A que ocasiona 
mal-estar durante várias semanas, mas raramente deixa sequelas duradouras. As 
hepatites B e C, todavia, podem provocar graves problemas, em especial no fígado, 
e durar por anos. Na ocasião da epidemia no Holy Cross College, o vírus da hepatite 
ainda não havia sido isolado e muito pouco se sabia sobre sua etiologiaou suas 
consequências. 
Quando o colégio teve ciência da seriedade da epidemia, pediu e recebeu 
ajuda dos governos estadual e federal, que enviaram epidemiologistas até a cidade 
de Worcester. Em princípio, esses especialistas coletaram todo tipo de informação 
sobre os integrantes do time de futebol: com quem haviam estado e o que haviam 
 
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comido e bebido. O objetivo era encontrar pistas que os levassem a descobrir como 
surgiu a epidemia, e obtiveram os seguintes dados: 
� uma vez que o período de incubação da hepatite é de cerca de 25 dias, a 
infecção deve ter ocorrido em algum momento antes do dia 29 de agosto; 
� os jogadores que deixaram o time antes desse período não foram infectados; 
� jogadores da equipe principal que chegaram atrasados, depois do dia 29 de 
agosto, também não foram infectados; 
� jogadores do time de calouros que chegaram no dia 3 de setembro também 
não tiveram a doença; 
� tanto os jogadores do time de calouros como os do time principal usaram o 
mesmo refeitório, e, como nenhum calouro foi infectado, descartou-se a 
hipótese de que o refeitório fosse a causa da doença; 
� um dos técnicos que desenvolveu hepatite não havia usado o refeitório do 
colégio; 
� não havia nenhum indício de que os jogadores tivessem comido frutos do mar 
em algum restaurante, o que poderia dar uma dica sobre onde poderiam ter 
contraído o vírus; 
� os jogadores consumiram uma bebida preparada pelo colégio, cuja 
composição era açúcar, mel, gelo e água (a versão caseira do Gatorade). No 
entanto, como os funcionários da cozinha provaram da bebida antes e depois 
do jogo, e nenhum deles desenvolveu a doença, a possibilidade de a bebida 
ter sido a causadora da doença foi descartada. 
Como não encontravam respostas para o fato, os epidemiologistas se 
concentraram no fornecimento da água. O colégio recebe água da cidade de 
Worcester e uma tubulação subterrânea traz a água da Rua Dutton – que é sem 
saída – até o campo de treinamento de práticas esportivas, onde há um bebedouro 
que os jogadores utilizam durante os treinos. 
Amostras da água foram colhidas do bebedouro e não apresentaram 
nenhuma contaminação. 
 
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A ausência de contaminação durante a amostragem não descartou, 
entretanto, a possibilidade de transmissão da doença através da tubulação, que 
cruzava o campo por meio de um medidor de água e várias caixas de sprinklers 
enterradas no solo, colocadas em todo o campo para regar o gramado. 
 
Duas outras informações foram cruciais. Soube-se que, em uma das casas 
na Rua Dutton, moravam crianças que haviam contraído hepatite. Durante o verão, 
elas brincavam com água dos sprinklers, espirrando umas nas outras e formando 
poças no gramado. No entanto, como a água dessas poças – caso as crianças a 
tivessem contaminado – teria ido parar na tubulação, já que os canos de água eram 
mantidos sempre sob pressão positiva? 
A última peça do quebra-cabeça se encaixou quando os epidemiologistas 
descobriram que havia ocorrido um grande incêndio em Worcester, durante a noite 
do dia 28 de agosto, que durou até a manhã do dia seguinte. A demanda de água 
para o incêndio foi tão grande que todas as casas da Rua Dutton ficaram sem água 
da rua, ou seja, os bombeiros bombearam a água em tal quantidade que a pressão 
no encanamento ficou negativa. 
Esses dados levaram à seguinte conclusão: as crianças esqueceram 
algumas das válvulas dos sprinklers abertas, o que certamente provocou a 
contaminação da água ao redor do sprinkler. Então, o vírus da hepatite entrou no 
encanamento da água potável. Na manhã seguinte, a pressão da água foi 
restabelecida no encanamento, e a água contaminada foi parar no final do ramal da 
tubulação, ou seja, no bebedouro do campo de futebol – todos os jogadores, 
 
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treinadores, técnicos e quaisquer outras pessoas que beberam daquele bebedouro 
foram infectados com hepatite. 
Esse caso ilustra a clássica conexão cruzada, ou seja, o contato físico entre 
a água potável tratada e a contaminada e as consequências potencialmente graves 
dessas conexões. 
Um dos objetivos da engenharia ambiental é projetar sistemas para proteger 
a saúde pública. No caso de encanamentos, os engenheiros precisam projetar 
sistemas que evitem qualquer possibilidade de ligações cruzadas, embora, como o 
incidente de Holy Cross College demonstra, seja quase impossível prever todas as 
possibilidades. 
 
2.2 Implicações e resultados do saneamento ambiental 
Segundo OPAS (2007), saneamento básico é o conjunto de ações que se 
executam no âmbito do ecossistema humano para o melhoramento dos serviços de 
abastecimento de água, coleta de esgoto, o manejo dos resíduos sólidos, a higiene 
domiciliar e o uso industrial da água, em um contexto político, legal e institucional no 
que participam diversos atores do âmbito nacional, regional e local. O estudo 
ressalta que este conjunto de ações mantém uma inter-relação permanente entre a 
gestão do saneamento básico e a saúde pública. 
Entende-se por saúde pública a ciência e a arte de promover, proteger e 
recuperar a saúde, através de medidas de alcance coletivo e de motivação da 
população. 
É importante que estas ações estejam integradas às ações de organização 
territorial, do meio ambiente e moradia. A articulação destes setores com a área da 
saúde é fundamental para o alcance do desenvolvimento sustentável (LIMA; LIMA; 
OKANO, 2010). 
O direito à água potável não se alcançará somente com enfoques 
econômicos, mas requer também uma forte convicção moral com respeito a três 
 
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valores fundamentais: liberdade, equidade e solidariedade com os menos 
privilegiados (OPAS, 2007). 
 
 
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Água e esgotamento sanitário 
É inegável a compreensão de que a melhoria da gestão do saneamento 
básico proporciona melhoria para a saúde e é essencial para a redução da 
mortalidade infantil. A gestão adequada do saneamento básico melhora as 
condições de saúde da população em especial das crianças que vivem nas regiões 
mais pobres das cidades onde as moradias são mais precárias e as condições do 
local são insalubres, aumentando a exposição dascrianças a inúmeras ameaças. 
Segundo dados dos Indicadores e Dados Básicos – Brasil – IDB (2008), a 
mortalidade atribuível a diarreias agudas em crianças menores de 5 anos foi de 
3,9% (média nacional), sendo que a região nordeste foi a mais afetada com 6,5% e 
a região sul apresentou o menor índice com 1,5%. 
No Brasil, as doenças diarreicas e as parasitoses estão entre as principais 
causas de morbidade em menores de 5 anos. Existe uma relação entre a oferta dos 
serviços de saneamento básico, Índice de Desenvolvimento Humano – IDH (engloba 
três dimensões: riqueza, educação e esperança média de vida e saúde). Locais com 
maior oferta de abastecimento de água potável e coleta de esgoto apresentam 
melhores níveis de IDH que são inversamente proporcionais à taxa de mortalidade 
infantil em menores de 5 anos. 
O impacto econômico decorrente das intervenções em saneamento básico 
pode representar redução dos casos de doença ou morte proporcionando 
economias em relação a necessidade de tratamento para o setor da saúde e 
também para os pacientes; valores relacionados às mortes evitadas e ao tempo 
economizado como também pela não necessidade de assistência médica de tempo 
de ausência em escola, trabalho, entre outros (LIMA; LIMA; OKANO, 2010). 
Vale destacar que os investimentos em saneamento têm um efeito direto na 
redução dos gastos públicos com serviços de saúde. Segundo Melo (2005), estudos 
da OMS – Organização Mundial de Saúde mostram que R$ 1,00 (um real) aplicado 
em Saneamento gera R$ 2,50 (dois reais e cinquenta centavos) de economia em 
saúde. 
 
 
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2.3 A Lei nº 11.445/07 
A Lei nº 11.445, de 05 de janeiro de 2007, estabeleceu diretrizes nacionais 
para o saneamento básico, e determina que os municípios elaborem seus planos de 
saneamento dentro de uma visão integrada com a participação da sociedade. Estes 
planos devem abranger os serviços de abastecimento de água, esgotamento 
sanitário, drenagem urbana, limpeza urbana e manejo dos resíduos sólidos, a serem 
realizados de formas adequadas atendendo a saúde pública e a proteção do meio 
ambiente sob os seguintes princípios: 
� Universalidade 
Esse princípio visa garantir que todos tenham acesso aos serviços de 
saneamento básico, dentro do menor prazo possível. 
� Integralidade das ações 
Deve-se contemplar o conjunto de serviços de saneamento básico, 
atendendo a população conforme suas necessidades e objetivando obter o máximo 
de eficácia das ações e resultados. 
� Equidade 
O princípio da equidade enseja que todos recebam os serviços com o 
mesmo nível de qualidade sem que haja qualquer restrição ou discriminação, exceto 
quando se priorizar o atendimento à população de menor renda. 
� Integração 
Integrar os diferentes setores afins da área de saneamento tais como: 
desenvolvimento urbano; a saúde pública; áreas ambientais e de recursos hídricos; 
entendida como indispensáveis para se atingir o pleno êxito das ações. 
� Participação e controle social 
Garantir a participação popular como requisito indispensável para tornar 
legítima a consolidação das políticas públicas de saneamento. 
� Promoção da Saúde Pública 
 
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Garantir que os serviços que integram o saneamento básico tenham 
qualidade e quantidade suficientes para a promoção da saúde pública e controle da 
poluição ambiental. 
� Promoção da Educação Sanitária e Ambiental 
Contemplar ações de educação sanitária e ambiental, de forma a disseminar 
comportamentos mais positivos quanto ao meio ambiente, e incorporar programas 
de comunicação social para atendimento ao cidadão. 
� Orientação pelas Bacias Hidrográficas 
Buscar a integração das infraestruturas e serviços de saneamento básico, 
com a gestão dos recursos hídricos pelas bacias hidrográficas do município. Esse 
princípio visa a melhoria da qualidade dos corpos d’água e a integração homem, 
meio ambiente. 
� Sustentabilidade 
As tecnologias devem ser apropriadas a cada realidade do ponto de vista 
sociocultural e ambiental, de forma a se obter eficácia na utilização e operação das 
obras e serviços implantados e eficiência no processo de implementação com 
relação aos custos e ao cronograma físico e financeiro. 
� Proteção ambiental 
Garantir que os recursos hídricos terão capacidade de atender a demanda 
para o abastecimento de água da população, sem comprometer a manutenção dos 
ecossistemas locais. 
� Informação tecnológica 
Incorporar temas que apresentem viabilidade técnica e operacional, 
conciliando a gestão eficiente e economicamente viável. 
� Gestão pública 
Desenvolver gestão pública que contemple ações que envolvam a questão 
intersetorial e de entrelaçamento, bem como a adoção de políticas públicas 
específicas incluindo uma abordagem interdisciplinar. 
 
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De acordo com a lei é de competência do titular a elaboração do Plano 
Municipal de Saneamento Básico – PMSB que poderá ser específico para cada 
serviço, desde que haja a consolidação e compatibilização dos planos específicos 
de cada serviço que deverão ainda ser compatíveis com o Plano de bacias 
hidrográficas em que estiverem inseridos. 
O PMSB deve refletir as necessidades e os anseios da população, devendo, 
para tanto, resultar de um planejamento democrático e participativo para que atinja 
sua função social. O planejamento dos serviços integrantes do saneamento básico 
tem por finalidade a valorização, a proteção e a gestão integrada, assegurando a 
compatibilização com o desenvolvimento local e regional. 
Principais aspectos que devem ser englobados e/ou compatibilizados pelo 
PMSB: 
1) Com relação a preservação ambiental deve-se considerar: 
� preservação de nascentes; 
� preservação de cursos de água; 
� preservação de mananciais superficiais; 
� preservação de mananciais subterrâneos; 
� expansão sustentável das áreas urbanas; 
� plano de manejo integrado ecológico-econômico nas áreas de mananciais. 
 
2) Com relação a drenagem urbana e recuperação ambiental, deve-se 
considerar: 
� recuperação de cursos de água; 
� recuperação de áreas degradadas; 
� medidas de controle de enchentes; 
� identificação de famílias vivendo em áreas de risco socioambiental; 
� mitigação de riscos de inundação; 
 
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� mitigação de riscos de deslizamento; 
� Mitigação de riscos de desabamento. 
 
3) Com relação à água e esgotamento sanitário, deve-se considerar: 
� universalização do Sistema de Coleta de Esgotos com incentivos para 
Ligações Intradomiciliares; 
� implantação e ampliaçãode Coletores, Interceptores e Estações de 
Tratamento de Esgoto; 
� universalização do Sistema de Abastecimento de Água; 
� implantação e ampliação de Redes, Reservatórios, Elevatórias e Reguladores 
de Pressão; 
� gestão eficaz dos recursos naturais minimizando as perdas e otimizando a 
distribuição da água; e, 
� qualidade dos efluentes de esgoto. 
4) Com relação ao Planejamento e Gestão de Resíduos Sólidos, deve-se 
considerar: 
� implantação de Programa de Coleta Seletiva de Resíduos Sólidos; 
� inventário de Geradores de Resíduos Sólidos; 
� implantação de Plano de Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil; 
� programa de racionalização da geração e destinação de resíduos, incluído os 
de Tratamento de Água e Esgoto; 
� mecanismos de Desenvolvimento Limpo – MDL e Cogeração de Energia; 
� implantação de Aterros Sanitários, Estações de Transbordo e Centrais de 
Reciclagem; 
� plano de Recuperação de Lixões e Aterros Controlados; 
� estudo de Tecnologias para Resíduos Sólidos e Efluentes; 
 
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� integração com Programas de Interesse Social de Habitação, Emprego e 
Renda. 
Qualquer ação no campo do Saneamento Ambiental deve ser encarada 
como sendo uma ação social e coletiva, pois atende a população socializando seus 
efeitos positivos que são usufruídos por todos. 
Por essa natureza social e coletiva, é fundamental que sua promoção 
aconteça através de vários atores, cada qual cumprindo seu papel, seja ele o 
cidadão, a comunidade ou o Estado. 
O Saneamento Ambiental carrega na sua essência uma pluralidade de 
funções, pois ao mesmo tempo em que se trata de uma ação de saúde pública e 
proteção ambiental constitui-se também como bem de consumo coletivo, um serviço 
essencial ao ser humano e consequentemente um direito do cidadão e um dever do 
Estado. 
Assim, visto por esse ângulo, as ações de saneamento se enquadram nas 
políticas públicas e sociais e sua promoção deve ser fruto de ações conjuntas entre 
a sociedade e o estado (LIMA; LIMA; OKANO, 2010). 
 
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UNIDADE 3 – CICLO HIDROLÓGICO 
 
Sabemos que a disponibilidade de água para sociedade é uma prioridade 
para continuação da vida na Terra! Ser a água tratada também é condição essencial 
para a qualidade de vida para evitar epidemias dentre outras justificativas. 
Na contramão dessas assertivas, temos o aumento da população em 
proporções preocupantes, pessoas vivendo em condições sub-humanas em várias 
partes do planeta, uso ainda irracional dos recursos naturais. Pois bem, neste 
momento, nosso objetivo é justamente analisar o tratamento de águas para que 
sejam oferecidas à população com toda qualidade possível. 
Enquanto Hidrologia é a ciência que estuda a água na Terra e procura 
responder à pergunta sobre o que ocorre com a água da chuva uma vez que atinge 
a superfície, a Engenharia Hidrológica é a aplicação dos conhecimentos da 
Hidrologia para resolver problemas relacionados aos usos da água, que muitos 
subsídios oferece ao trabalho do Engenheiro Ambiental. 
Relembremos rapidamente o ciclo hidrológico (ilustração abaixo) que é 
ponto de partida útil para o estudo do fornecimento da água. 
 
Ciclo Hidrológico 
 
 
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A água precipita das nuvens, infiltra-se no solo, escoa para correntes de 
águas superficiais, segue-se a evaporação e transpiração, voltando para atmosfera. 
� Precipitação é o termo aplicado para todas as formas de umidade originais na 
atmosfera que caem no solo (por exemplo, chuva, granizo e neve). A 
precipitação é registrada com medidores em milímetros de água. A 
quantidade de precipitação em uma determinada região é geralmente útil para 
estimativas de disponibilidade de água. 
� A evaporação e a transpiração são duas formas pelas quais a água retorna à 
atmosfera. 
� A evaporação acontece a partir de fontes de águas superficiais livres, e a 
transpiração é a perda de água das plantas para a atmosfera. Os mesmos 
fatores meteorológicos que influenciam a evaporação também influenciam o 
processo de transpiração: os raios solares, a temperatura ambiente, a 
umidade e a velocidade do vento, assim como a quantidade de umidade do 
solo disponível para as plantas – todos esses elementos causam impacto 
sobre a taxa de transpiração. Por ser tão difícil medir a evaporação e a 
transpiração separadamente, são geralmente combinadas em apenas um 
termo, a evapotranspiração, ou seja, a perda total de água para a atmosfera, 
tanto por um processo como pelo outro (VESILIND; MORGAN, 2011). 
A água da superfície da Terra exposta à atmosfera é chamada de água 
superficial, que inclui rios, lagos, oceanos, etc. Através do processo de percolação, 
algumas águas superficiais (especialmente durante a precipitação) são absorvidas 
pelo solo e se tornam águas subterrâneas; ambas podem ser utilizadas como fontes 
de abastecimento para as comunidades. 
Dentre os usos e importância da água, podemos citar: 
• abastecimento humano; 
• irrigação; 
• dessedentação animal; 
• geração de energia elétrica; 
 
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• navegação; 
• diluição de efluentes; 
• pesca; 
• recreação e paisagismo; 
• a manutenção dos ecossistemas existentes em rios, lagos e ambientes 
marginais aos corpos d’água, como banhados e planícies sazonalmente 
inundáveis. 
Segundo Collischonn e Tassi (2011), os usos da água são normalmente 
classificados em consuntivos e não consuntivos. 
� Usos consuntivos alteram substancialmente a quantidade de água disponível 
para outros usuários. O uso da água para irrigação é um uso consuntivo, 
porque apenas uma pequena parte da água aplicada na lavoura retorna na 
forma de escoamento. A maior parte da água utilizada na irrigação volta para 
a atmosfera na forma de evapotranspiração. Esta água não está perdida para 
o ciclo hidrológico global, podendo retornar na forma de precipitação em outro 
local do planeta, no entanto, não está mais disponível para outros usuários de 
água na mesma região em que estão as lavouras irrigadas. 
� Usos não-consuntivos alteram pouco a quantidade de água, mas podem 
alterar sua qualidade. O uso de água para a geração de energia hidrelétrica, 
por exemplo, é um uso não-consuntivo, uma vez que a água é utilizada para 
movimentar as turbinas de uma usina, mas sua quantidade não é alterada. Da 
mesma forma a navegação é um uso não-consuntivo, porque não altera a 
quantidade de água disponível no rio ou lago. 
Os usos de água também podem ser divididos de acordo com a necessidade 
ou não de retirar a água do rio ou lago para quepossa ser utilizada. Alguns usos da 
água que podem ser feitos sem retirar a água de um rio ou lago são a navegação, a 
geração de energia hidrelétrica, a recreação e os usos paisagísticos. Alguns usos da 
água que exigem a retirada de água, ainda que parte dela retorne, são o 
abastecimento humano e industrial, a irrigação e a dessedentação de animais. 
 
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Temos ainda as águas subterrâneas e superficiais. 
A água subterrânea é importante tanto como fonte direta como indireta para 
o abastecimento de água, uma vez que uma grande fração do fluxo para correntes 
de água é derivada das águas que estão abaixo da superfície. A água está presente 
tanto em locais próximos como afastados da superfície do solo. 
Na região perto da superfície da Terra, os poros (porosidade) do solo 
contêm água e ar. Essa região é conhecida como zona de aeração, ou zona vadosa. 
Ela pode apresentar espessura zero em áreas pantanosas e pode chegar a ter 
algumas centenas de metros de espessura em regiões mais áridas. A umidade da 
zona de aeração não pode ser aproveitada como uma fonte de água, pois fica presa 
às partículas do solo por forças capilares e não pode ser imediatamente liberada. 
Abaixo da zona de aeração 
está a zona de saturação, na qual os 
poros estão cheios de água, em 
geral conhecida como água 
subterrânea. Uma camada que 
contém uma quantidade substancial 
de água subterrânea é chamada de 
aquífero, e a superfície dessa 
camada saturada é conhecida como 
lençol freático. Se o aquífero estiver em cima de uma camada impermeável, é 
chamado de aquífero livre. E se a camada contendo água estiver entre duas 
camadas impermeáveis, é conhecido 
como aquífero confinado. Este, às vezes, 
pode estar sob pressão, assim como em 
tubulações, e caso um poço esteja dentro 
de um aquífero confinado sob pressão, 
tem-se um poço artesiano. 
As fontes de águas superficiais 
não são confiáveis como as de águas 
subterrâneas, pois as quantidades geralmente variam muito durante um período de 
 
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um ano ou mesmo uma semana, e a qualidade das águas superficiais é facilmente 
degradável por várias fontes de poluição. A variação no fluxo da corrente ou curso 
de água pode ser tão grande que mesmo uma pequena demanda pode não ser 
atendida durante tempos de seca; portanto, devem ser construídos reservatórios 
para armazenar a água durante a época de chuva para que possa ser utilizada nos 
períodos de escassez. O objetivo é construir esses reservatórios suficientemente 
grandes para garantir fontes de água confiáveis (VESILIND; MORGAN, 2011). 
 
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UNIDADE 4 – TRATAMENTO DE ÁGUA PARA CONSUMO 
HUMANO 
 
Fazendo um recorte na história e nos situando em 1840, nessa época já 
havia referência que as epidemias de febre tifoide e de cólera em Londres estavam 
relacionadas com águas de má qualidade. Até o início do século XX não havia 
padrões de qualidade para a água potável. 
Um dos tratamentos mais antigos e eficazes é a fervura da água, porém, do 
ponto de vista prático, restrita a aplicação no âmbito das unidades residenciais. Em 
1870, e durante alguns anos posteriores, o uso de filtros de areia e de outras 
técnicas de tratamento ainda visava melhorar o aspecto estético da água, eliminar o 
odor e melhorar o sabor. O avanço do conhecimento deu então lugar ao tratamento 
da água com vistas a proteção à saúde. 
De todo modo, a construção de um sistema completo de abastecimento de 
água requer muitos estudos e pessoal altamente especializado. 
Para iniciarem-se os trabalhos, é necessário definir-se: 
� a população a ser abastecida; 
� a taxa de crescimento da cidade; e, 
� suas necessidades industriais. 
Com base nessas informações, o sistema é projetado para servir à 
comunidade, durante muitos anos, com a quantidade suficiente de água tratada. 
Um sistema convencional de abastecimento de água é constituído das 
seguintes unidades: 
- captação 
- adução 
- estação de tratamento 
- reservação 
- redes de distribuição 
- ligações domiciliares 
 
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A seleção da fonte abastecedora de água é processo importante na 
construção de um sistema de abastecimento. Deve-se, por isso, procurar um 
manancial com vazão capaz de proporcionar perfeito abastecimento à comunidade, 
além de ser de grande importância a localização da fonte, a topografia da região e a 
presença de possíveis focos de contaminação. 
A captação pode ser superficial ou subterrânea. A superficial é feita nos rios, 
lagos ou represas, por gravidade ou bombeamento. Se por bombeamento, uma casa 
de máquinas é construída junto à captação. Essa casa contém conjuntos de 
motobombas que sugam a água do manancial e a enviam para a estação de 
tratamento. 
A subterrânea é efetuada através de poços artesianos, perfurações com 50 
a 100 metros feitas no terreno para captar a água dos lençóis subterrâneos. Essa 
água também é sugada por motobombas instaladas perto do lençol d’água e 
enviada à superfície por tubulações. A água dos poços artesianos está, em sua 
quase totalidade, isenta de contaminação por bactérias e vírus, além de não 
apresentar turbidez. 
O tratamento da água envolve o emprego de diferentes operações e 
processos unitários para adequar a água de diferentes mananciais aos padrões de 
qualidade definidos pelos órgãos de saúde e agencias reguladoras. 
As exigências de qualidade da água evoluíram e prosseguem, em processo 
contínuo, acompanhando os avanços do conhecimento técnico e científico. Os 
padrões de qualidade tornam-se gradativamente mais exigentes. As tecnologias 
convencionais de tratamento, visando a clarificação e desinfecção da água, foram 
sendo aprimoradas, incorporando novas técnicas ou variantes, tais como a flotação, 
a filtração direta, a filtração em múltiplas etapas, além do emprego de novos 
desinfetantes (e, por conseguinte, a geração de novos produtos secundários de 
desinfecção). 
Em paralelo, o desafio da remoção de substâncias químicas e, mais 
recentemente de microcontaminantes, impôs o emprego/desenvolvimento de outras 
técnicas de tratamento como a adsorção em carvão ativado, a oxidação, a 
 
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precipitação químicae a volatilização, e de processos de separação por membranas 
(microfiltração, ultrafiltração, nanofiltração e osmose reversa). 
Enfim, técnicas mais sofisticadas para a detecção e quantificação de 
substâncias e organismos diversos se mantêm em constante e rápida evolução. A 
detecção e quantificação de concentrações cada vez menores de contaminantes 
capazes de resultar em efeitos crônicos para a saúde, bem como o reconhecimento 
de novos patógenos de veiculação hídrica, tendem a diversificar e tornar mais 
rigorosos os padrões de potabilidade, impondo, concomitantemente, o desafio da 
inovação tecnológica no tratamento da água para consumo humano (CEBALLOS; 
DANIEL; BASTOS, 2009). 
Abaixo temos a ilustração de uma típica instalação para tratamento de água, 
onde por uma série de reatores ou operações unitárias, a água vai fluindo de um 
para outro e atinge seu objetivo final que é a água tratada (esquemas Sabesp-SP e 
Copasa-MG). 
Estação de tratamento de água – esquema Sabesp 
 
Fonte: Sabesp 
 
 
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Estação de tratamento de água – esquema COPASA 
 
Fonte: Copasa-MG 
 
Dentre os processos de tratamento de água de captação superficial temos: 
a) Redução da dureza da água 
Em algumas águas (tanto superficiais quanto subterrâneas) é necessário 
reduzir sua dureza para que possam ser utilizadas como fonte de água potável. 
Essa dureza é causada por cátions multivalentes ou “minerais” como o cálcio, 
magnésio e ferro. 
 
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b) Coagulação e floculação 
Substâncias coagulantes são adicionadas na água com a finalidade de 
reduzir as forças eletrostáticas de repulsão, que mantém separadas as partículas em 
suspensão, as coloidais e parcela das dissolvidas. Desta forma, eliminando-se ou 
reduzindo-se a “barreira de energia” que impede a aproximação entre as diversas 
partículas presentes, criam-se condições para que haja aglutinação das mesmas, 
facilitando sua posterior remoção por sedimentação e/ou filtração. Os coagulantes 
mais utilizados são o sulfato de alumínio e o cloreto férrico, sais que, em solução, 
liberam espécies químicas de alumínio ou ferro com alta densidade de cargas 
elétricas, de sinal contrário às manifestadas pelas partículas presentes na água 
bruta, eliminando, assim, as forças de repulsão eletrostática originalmente presentes 
na água bruta. 
A floculação é o processo físico que promove a aglutinação das partículas já 
coaguladas, facilitando o choque entre as mesmas devido à agitação lenta imposta 
ao escoamento da água. A formação de flocos de impurezas facilitam sua posterior 
remoção por sedimentação sob ação da gravidade, flotação ou filtração. A floculação 
pode ocorrer por processos hidráulicos ou mecanizados 
c) Sedimentação ou Decantação 
É o processo no qual a força da gravidade é utilizada para separar as 
partículas de densidade maior que a da água, depositando-as em uma superfície ou 
zona de armazenamento. Os principais tipos de decantadores são os laminares ou 
de alta taxa e os convencionais de escoamento horizontal 
d) Flotação 
É o processo inverso ao da sedimentação, com o mesmo objetivo de 
separação das partículas floculentas da água em tratamento. Certos flocos 
(principalmente quando formados a partir de águas com alta concentração de algas 
ou de substâncias orgânicas de origem natural, conhecidas como substâncias 
húmicas), podem manifestar baixa velocidade de sedimentação, inviabilizando tal 
procedimento. Geralmente, para melhorar o rendimento do processo de flotação, 
agregam-se aos flocos, microbolhas de ar que aumentam a força de empuxo sobre 
 
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os mesmos, facilitando sua ascensão e posterior remoção por rodos raspadores 
instalados na superfície da unidade. 
e) Filtração 
É o processo que remove as impurezas presentes na água bruta (filtração 
lenta); na água coagulada ou floculada (filtração rápida direta); ou na água 
decantada (filtração rápida) pela passagem destas em um meio granular poroso, 
geralmente constituído de camadas de pedregulho, areia e antracito (este último, 
comum nos filtros rápidos). 
Em relação ao sentido de escoamento e à velocidade com que a água 
atravessa a camada de material filtrante, a filtração pode ser caracterizada como 
lenta, rápida de fluxo ascendente ou rápida de fluxo descendente. A filtração direta 
tem sua denominação relacionada com a inexistência de unidade prévia de remoção 
de impurezas. 
f) Desinfeção 
Tem por finalidade a destruição de microrganismos patogênicos ou não 
presentes na água. As principais técnicas empregadas são a cloração, ozonização e 
a exposição da água à radiação ultravioleta. 
g) Correção de pH 
Método preventivo de corrosão dos encanamentos por onde a água tratada 
é veiculada até os consumidores. Consiste na alcalinização da água para remover o 
gás carbônico livre e para provocar a formação de uma película de carbonato na 
superfície interna das canalizações. 
h) Fluoretação 
Aplicação de compostos de flúor na água de abastecimento público, em 
teores controlados, função da temperatura ambiente. O flúor é eficiente na redução 
da incidência de cáries. 
A água captada através de poços profundos, na maioria das vezes, não 
precisa ser tratada, bastando apenas a desinfecção com cloro. Isso ocorre porque, 
 
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nesse caso, a água não apresenta qualquer turbidez, eliminando as outras fases que 
são necessárias ao tratamento das águas superficiais (COPASA-MG, 2013). 
UNIDADE 5 – CONTAMINANTES ORGÂNICOS EM 
MANANCIAIS 
 
O avanço tecnológico ocorrido a partir da 2ª Grande Guerra Mundial colocou 
no mercado uma ampla variedade de substâncias ou compostos químicos utilizados 
para os mais variados usos como, por exemplo, na formulação, ou como 
intermediários, de muitos produtos utilizados em nosso dia-a-dia, contribuindo de 
forma significativa para a melhoria da qualidade de vida do ser humano (MIERZWA; 
AQUINO, 2009). 
O desenvolvimento de medicamentos, produtos de higiene pessoal, 
defensivos agrícolas e aditivos alimentares, entre outros, trouxe muitos benefícios 
para os seres humanos. Contudo, um aspecto que deve ser considerado é que após 
o seu uso,ou mesmo nas etapas associadas à sua produção, esses acabam 
atingindo o meio ambiente, seja na forma de resíduos sólidos, efluentes líquidos, 
emissões gasosas e, até mesmo, durante a sua utilização ou pelo lançamento 
acidental ou indiscriminado no meio ambiente. 
Muitos dos produtos e substâncias químicas utilizadas pelos seres humanos, 
quando presentes no meio ambiente, são potencialmente prejudiciais à fauna, à flora 
e ao próprio Homem, o que constitui um grande fator de risco. Um exemplo clássico 
refere-se ao uso de compostos organoclorados que, nas décadas de 1940 e 1950, 
foram sintetizados em grandes quantidades para utilização como inseticidas. Devido 
à sua estabilidade química e baixa solubilidade em água, tais compostos se 
acumulam em tecido adiposo levando à sua bioconcentração ao longo da cadeia 
trófica, com conhecidos problemas para os animais superiores (BAIRD, 2002). 
Segundo Singer (1949 apud MIERZWA; AQUINO, 2009), o primeiro efeito 
evidenciado sobre a saúde humana, associado aos compostos organoclorados, foi a 
contagem reduzida de espermas nos pilotos de aviões pulverizadores de 
Diclorodifeniltricloroetano (DDT). 
 
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Outro exemplo de impacto antrópico sobre o meio ambiente é associado à 
produção de detergentes sintéticos, que contêm em sua formulação polifosfato de 
sódio, cuja função é complexar íons (Ex. Ca2+ e Mg2+) que diminuem a formação de 
espuma. Os polifosfatos, ao serem lançados no meio ambiente juntamente com o 
esgoto sanitário, são hidrolisados, liberando no meio o íon fosfato (P04
3-), que pode 
ser prontamente assimilado pelas algas, cujo crescimento no meio aquático é 
geralmente limitado pela ausência de nitrogênio e fósforo. A abundância destes 
nutrientes no meio aquático causa um desequilíbrio conhecido como eutrofização, 
que pode conduzir à proliferação excessiva de algas (MIERZWA; AQUINO, 2009). 
Além da preocupação com os compostos organoclorados, nas duas últimas 
décadas se observa um crescente interesse científico e debates públicos sobre os 
potenciais efeitos adversos causados pela exposição a um grupo de produtos 
químicos que são capazes de alterar o funcionamento normal do sistema endócrino 
da fauna silvestre e, potencialmente, dos seres humanos (DAMSTRA, 2002 apud 
MIERZWA; AQUINO, 2009). 
Harrison, Holmes e Humfrey (1997 apud MIERZWA; AQUINO, 2009) 
relataram que muitos estudos de laboratório indicaram que compostos químicos 
presentes no meio ambiente podem interferir no sistema endócrino uma vez que têm 
potencial de causar alterações no equilíbrio hormonal dos seres humanos, 
resultando em uma série de problemas de saúde. 
Estes relatos mostram a relevância dos efeitos potenciais na saúde humana 
em decorrência da presença de determinadas substâncias químicas no ambiente. A 
tabela abaixo apresenta algumas classes de contaminantes orgânicos que podem 
ter acesso aos mananciais de água superficial e subterrânea. Alguns destes 
contaminantes, como os PCB, HPA, PCDD, PCDF e pesticidas clorados são 
sabidamente carcinogênicos, sendo alguns deles potenciais mutagênicos ou 
teratogênicos (BAIRD, 2002). Outros contaminantes, como os APEO e seus 
produtos de degradação, os ftalatos e os estradióis são desreguladores endócrinos, 
ou seja, são capazes de mimetizar ou antagonizar hormônios naturais, interferindo 
assim no funcionamento normal do sistema endócrino de animais superiores. 
 
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Dos contaminantes orgânicos apresentados na tabela, apenas alguns são 
listados na Portaria MS n° 518/2004, destacando-se os pesticidas clorados, que 
totalizam 13 dos 22 agrotóxicos listados no padrão de potabilidade brasileiro. Vale 
ressaltar que algumas substâncias listadas na tabela, como é o caso dos PCBs, 
dioxinas, HPAs e ésteres itálicos, e que não compõem o padrão de potabilidade 
brasileiro, são incluídas no padrão de potabilidade de algumas instituições de 
referência como a Organização Mundial da Saúde (OMS), União Europeia (EU), 
Agência Ambiental Norte-Americana (USEPA) e Conselho Nacional da Saúde e 
Pesquisa Médica Australiano (NHRMC). 
 
Classificação de alguns contaminantes orgânicos de interesse sanitário 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Os alquilfenóis polietoxilados e seus produtos de degradação (Ex.: nonilfenol 
e octilfenol), bem como os hormônios estradiol, natural e etinilestradiol, sintético não 
são listados nos padrões de potabilidade brasileiro ou das principais agências 
internacionais (OMS, USEPA, União Europeia, Health Canada, NHRMC). Contudo, 
tais compostos estão listados na tabela devido à elevada prevalência ambiental, 
resultante de sua presença nos esgotos domésticos que decorre dos seus empregos 
em fármacos, produtos de limpeza e higiene pessoal. 
Vale ressaltar que o padrão de potabilidade brasileiro refere-se a outros 
compostos orgânicos (Ex.: benzeno, clorofenóis, clorobenzeno, cloroalcanos e 
cloroalcenos), não listados na tabela, que podem estar presentes na água tratada 
devido à contaminação de mananciais pelo descarte de efluentes industriais ou 
devido à sua formação durante a cloração da água (MIERZWA; AQUINO, 2009). 
A situação passa a ser mais preocupante quando se analisa a questão dos 
grandes centros urbanos, isto porque a variedade e quantidade de produtos 
químicos utilizados diariamente são significativas, tendo como destino final os cursos 
d'água próximos, seja através dos esgotos tratados nas estações ou pelo 
lançamento direto. Por esta razão, é necessário avaliar as implicações da presença 
de certas substâncias químicas no meio ambiente, principalmente nos mananciais 
de água que recebem esgotos tratados, ou in natura, drenagem de águas pluviais e 
efluentes industriais e que ainda são utilizados para abastecimento público. 
Um dos primeiros grupos de contaminantes a ser estudado com relação aos 
riscos para a saúde humana foi o dos defensivos agrícolas, sendo que, atualmente, 
são listados 22 desses compostos na legislação brasileira que trata dos padrões de 
 
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qualidade da água de abastecimento – Portaria 518 do Ministério da Saúde 
(BRASIL, 2004). 
Defensivos agrícolas são substâncias químicas utilizadas no controle de 
espécies indesejáveis e doenças de plantas. Englobam substâncias químicas e 
algumas de origem biológica, podendo ser classificados em função do tipo de 
espécies que controlam, da estrutura química das substâncias ativas e dos efeitos à 
saúde e ao ambiente. 
Quanto à sua toxicidade,os defensivos agrícolas podem ser classificados 
em função da dose letal para 50% da população do grupo de teste (DL50). Essa 
classificação é fundamental para o conhecimento da toxicidade de um produto, com 
relação ao efeito agudo. 
Na Tabela abaixo são apresentadas as classes dos defensivos agrícolas em 
função da DL50. 
 
Classificação toxicológica de defensivos agrícolas em relação a DL50 
 
Fonte: ONU (2005 apud MIERZWA; AQUINO, 2009). 
 
Os defensivos agrícolas podem desencadear efeitos variados na saúde 
humana, agudos, subagudos ou crônicos. Os sinais e sintomas podem variar de 
eventos bem nítidos e objetivos, como espasmos musculares, convulsões, náuseas, 
desmaios, vômitos e dificuldades respiratórias; subjetivos e vagos, como dor de 
 
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cabeça, fraqueza, mal-estar, dor de estômago e sonolência; a manifestações tardias, 
como os de natureza carcinogênica, mutagênica e neurológica. 
Embora a questão dos defensivos agrícolas ainda seja relevante, atualmente 
uma nova classe de contaminantes presentes no meio ambiente tem despertado a 
preocupação de profissionais e pesquisadores das áreas: ambiental, de tratamento 
de água e saúde, a qual é denominada de desreguladores, perturbadores ou 
disruptores endócrinos. Um desregulador endócrino é uma substância ou mistura 
exógena que altera as funções do sistema endócrino e consequentemente causa 
danos em um organismo sadio, em seus descendentes ou em outros grupos de 
organismos vivos (DAMSTRA, 2002 apud MIERZWA; AQUINO, 2009). 
Os desreguladores endócrinos são substâncias exógenas, que causam 
disfunções endócrinas em animais superiores como, por exemplo, hermafroditismo e 
feminilização. 
Pesquisadores de diversas instituições do mundo têm voltado suas atenções 
para os efeitos destes compostos na saúde humana, bem como para as tecnologias 
mais eficientes para sua remoção. 
Por se tratar de um tema relativamente novo, os principais estudos sobre a 
presença em mananciais de contaminantes orgânicos com potencial de causar 
perturbações no sistema endócrino limitam-se aos países com maior disponibilidade 
de recursos. Em alguns trabalhos disponíveis são apresentados dados muito 
pontuais sobre o Brasil e que a avaliação se restringiu à análise de amostras de 
esgoto bruto e tratado (MIERZWA; AQUINO, 2009). 
Como no Brasil os serviços de coleta e tratamento de esgotos ainda são 
precários e as atividades agrícolas são intensas, pode-se concluir que além da 
presença de compostos orgânicos da classe dos desreguladores endócrinos nos 
mananciais de água, os níveis de concentração podem ser significativamente 
maiores daqueles observados nos países desenvolvidos. 
Com base no conceito de múltiplas barreiras, os sistemas de tratamento de 
água para abastecimento se constituem na barreira final para assegurar a produção 
de uma água adequada do ponto de vista de saúde pública. Por se tratar de 
 
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compostos orgânicos, as tecnologias tradicionalmente utilizadas para tratamento de 
água apresentam capacidade limitada para possibilitar a remoção ou destruição de 
desreguladores endócrinos, e apresentam ainda o potencial de geração de 
subprodutos com maior toxicidade, principalmente nas etapas de pré-oxidação ou 
desinfecção (OKUN, 2003 apud MIERZWA; AQUINO, 2009). 
Com o crescente interesse pelo tema de desreguladores endócrinos, vários 
estudos sobre a eficiência de sua remoção em sistemas de tratamento de água têm 
sido desenvolvidos, mostrando que o sistema convencional apresenta limitações, 
sendo necessária a utilização de processos alternativos ou complementares. 
Conforme USEPA, 2005; USEPA, 1999 (apud MIERZWA; AQUINO, 2009), 
nos EUA, a preocupação com a qualidade da água para abastecimento público, 
tanto em relação aos organismos patogênicos como com os subprodutos da 
desinfecção e seus precursores, resultou em uma série de trabalhos e 
regulamentações relacionadas às tecnologias de tratamento da água para 
abastecimento público, sendo indicadas como mais adequadas: 
� uso de dióxido de cloro, cloraminas e ozônio; 
� radiação ultravioleta; 
� coagulação aprimorada; 
� micro, ultra e nanofiltação; 
� filtração de segundo estágio; 
� adsorção em carvão ativado granular; 
� gerenciamento dos mananciais. 
As opções apresentadas não contemplam especificamente os 
desreguladores endócrinos, mas sim microrganismos específicos e subprodutos da 
desinfecção. 
Como a maioria das estações de tratamento de água para abastecimento 
público no Brasil é baseada no sistema convencional, a potencial presença de uma 
ampla gama de compostos orgânicos na água potável não pode ser desprezada, 
principalmente nos grandes centros urbanos, o que requer uma maior atenção por 
 
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parte de pesquisadores e profissionais que atuam na área de abastecimento de 
água. Salienta-se que pouco se sabe sobre a eficiência das operações unitárias e 
processos químicos comumente usados no tratamento convencional de água na 
remoção de tais compostos. 
Assim, é importante que se desenvolvam pesquisas para avaliar a 
capacidade destas tecnologias de tratamento para a remoção desta nova classe de 
contaminantes, ressaltando-se também a importância do desenvolvimento de 
métodos analíticos que possibilitassem a sua detecção nos níveis que se encontram 
presentes no ambiente. Além disso, deve-se considerar que o tema sobre 
compostos orgânicos presentes no ambiente em microquantidades, comumente 
denominados microcontaminantes, requer o desenvolvimento de estudos 
epidemiológicos, para avaliar a sua relevância e, se necessário, estabelecer padrões 
de qualidade específicos, para a água de abastecimento. 
 
Tendências para o futuro 
Mantendo-se os atuais níveis de desenvolvimento e urbanização, a pressão 
sobre os recursos hídricos tenderá a ser mais intensa. Com os assentamentos 
urbanos cada vez mais próximos dos mananciais utilizados para abastecimento 
público, os baixos índices de coleta e tratamento de esgotos sanitários atualmente 
observados e a ampliação da oferta de novas substâncias e compostos químicos, o 
abastecimento de água para as populações desses centros será um desafio. 
Para que seja possível enfrentar os potenciais problemas relacionados à 
qualidade da água para abastecimento, o que já se verifica nos dias atuais, é 
necessário o investimento em pesquisas para avaliação dos impactos que os 
compostos orgânicos presentes em microquantidades nos mananciais apresentam 
sobre a saúde humana e como eles se comportam nos sistemas de tratamento. 
Além disso, a colaboração entre instituições de pesquisa e companhias de 
abastecimento de água é de extrema importância para garantir que não sejam 
consolidadas posições extremas em relação a essa nova classe de contaminantes 
que, em última análise, não atende aos interesses da sociedade como um todo. 
 
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Conforme mencionado anteriormente, não se deve superestimar e muito menos 
negligenciar os riscos potenciais que podem estar associados a esta ampla 
variedade de substâncias e compostos químicos que atingem os nossos mananciais 
e, consequentemente, a água que consumimos. 
O desenvolvimento tecnológico trouxe grandes benefícios para a 
humanidade, com inovações em várias áreas do conhecimento, inclusive para o 
tratamento de água. Assim, os desafios atuais devem ser enfrentados com todas as 
ferramentas disponíveis. 
No caso das tecnologias de tratamento de água, em muitas situações, as 
convencionais são a opção mais adequada para possibilitar a obtenção de uma 
água segura para o consumo humano, enquanto em outros casos a melhor opção 
são as tecnologias avançadas. Além da questão tecnológica, não se pode deixar de 
lado o princípio básico do tratamento de água, que são as medidas preventivas, 
devendo-se atuar na proteção dos mananciais, o que exige ações coordenadas, 
política, econômicas e sociais. 
Estar consciente dos principais problemas sobre a qualidade da água para 
abastecimento público e das opções disponíveis para enfrentá-los talvez seja o 
maior desafio que deve ser superado pelos profissionais e pesquisadores ligados à 
área de saneamento básico (MIERZWA; AQUINO, 2009). 
 
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UNIDADE 6 – PRESENÇA DE MICRORGANISMOS 
 
6.1 Definições e características dos microrganismos 
Protozoários e cianobactérias são considerados organismos emergentes em 
sistema de abastecimento de água para consumo humano e nosso foco neste 
momento. 
Microrganismos emergentes são aqueles para os quais a atenção e/ou 
preocupação de médicos, especialistas e/ou epidemiologistas tem se voltado a partir 
de períodos mais ou menos recentes. Assim, podem constituir espécies recém-
descobertas ou organismos já conhecidos/identificados, porém que apenas agora se 
descobriu serem capazes de infectar e serem patogênicos para seres humanos 
(BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009). 
A emergência dos organismos acima está relacionada não ao fato de serem 
espécies recém-descobertas, mas ao fato de que, recentemente, em diferentes 
países, tem-se registrados surtos ou epidemias de doenças em que os mesmos 
foram identificados como os agentes etiológicos envolvidos e onde o abastecimento 
de água, mesmo tratada, foi incriminado como a fonte da exposição. 
Os protozoários constituem um grupo de organismos que inclui seres de vida 
livre e parasitas, que se caracterizam por apresentar diferentes formas, tipos de 
metabolismos e locais de ocorrência. O ser humano e diferentes espécies animais 
constituem os hospedeiros obrigatórios ou acidentais dos protozoários patogênicos, 
sendo que alguns desses podem apresentar complexos ciclos biológicos 
envolvendo, inclusive, diferentes modos e mecanismos de transmissão. 
A transmissão de protozoários patogênicos via água de consumo é há muito 
tempo conhecida e consolidada na comunidade técnica e científica. Como exemplos, 
citam-se a associação entre Giardia sp e água com qualidade imprópria ao consumo 
humano e, mais recentemente, Cryptosporidium spp., responsável por parasitose de 
caráter emergente, tanto pela sua ampla distribuição (cosmopolita) quanto pela 
ocorrência de diversos surtos e infecções esporádicas registradas em várias partes 
do mundo. Também se somam a essa lista Cyclospora cayetanensis e Toxoplasma 
 
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gondii, com menor incidência, mas com alguns surtos registrados em diferentes 
países (KARANIS; KOURENTI; SMITH, 2007 apud BEVILACQUA, AZEVEDO, 
CERQUEIRA, 2009), inclusive no Brasil (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2002). 
Protozoários patogênicos são alvo de preocupações, tanto das autoridades 
de saúde pública quanto da comunidade científica, devido à transmissão 
comprovada de cistos de Giardia sp. e oocistos de Cryptosporidium spp. por meio do 
consumo de água tratada e distribuída por sistemas de abastecimento 
(LeCHEVALLIER; NORTON; ATHERHOLT, 1997 apud BEVILACQUA, AZEVEDO, 
CERQUEIRA, 2009). Esse fato alerta que populações que consomem água tratada 
apenas pelo processo de desinfecção (cloração), ou que consomem água de 
estações de tratamento que não realizam um controle rigoroso da eficiência do 
processo de filtração e/ou apresentam deficiências operacionais, podem estar sob 
maior risco de infecções por esses agentes. 
A crescente preocupação com a transmissão de protozoários via 
abastecimento de água para consumo humano envolve ainda as seguintes 
dificuldades na busca de equacionamento do problema: (i) as limitações dos 
processos convencionais de tratamento de água na remoção/inativação de cistos de 
Giardia e oocistos de Cryptosporidium; (ii) a insuficiência do controle tradicional da 
qualidade da água tratada por meio do emprego de bactérias do grupo coliforme ou 
outros indicadores; (iii) as limitações analíticas dos métodos disponíveis de pesquisa 
de protozoários em amostras de água; (iv) a dificuldade de estimar riscos à saúde 
associados à presença de cistos de Giardia e oocistos de Cryptosporidium em águas 
de consumo humano, principalmente quando em números reduzidos; (v) o 
conhecimento da participação de reservatórios animais na manutenção dessas 
parasitoses em nosso meio, haja vista o potencial zoonótico de ambas. 
Devido aos diferentes aspectos relacionados aos organismos patogênicos e 
à ampla variedade existente dos mesmos, não é necessário nem possível considerar 
todos os patógenos com o objetivo de projetar e/ou operar sistemas de 
abastecimento garantindo o fornecimento de água segura, ou mesmo em 
procedimentos de avaliação de risco de sistemas de abastecimento de água para 
consumo humano. Nesse sentido, a Organização Mundial de Saúde (OMS) introduz 
 
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o termo “patógeno/organismo referência”, o que significa selecionar de uma lista de 
organismos aquele que melhor reúne informações que possam representar o grupo 
como um todo. As informações normalmente utilizadas na seleção, com o objetivo 
último de proteção à saúde pública, incluem aspectos relacionados à 
remoção/inativação no tratamento da água e aqueles associados a impactos à 
saúde, tanto no âmbito individual como coletivo. Usualmente, havendo informação 
disponível, a escolha recai sobre o organismo mais difícil de ser removido/inativado 
e que apresenta os mais importantes impactos à saúde. Uma vez feita a seleção, se 
o sistema de abastecimento cumpre os requisitos de forma a produzir água com 
qualidade adequada considerando o “patógenoreferência”, significa que também 
atinge aqueles necessários para o grupo de patógenos como um todo (WHO, 2006 
apud BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009). 
A introdução do termo “patógeno referência” muito se deve ao 
reconhecimento de que a avaliação da qualidade da água, utilizando os indicadores 
microbiológicos tradicionais (coliformes e Escherichia coli), não é adequada quando 
se quer avaliar a presença/ausência de protozoários em amostras de água. Sendo 
assim, essa referência tem sido particularmente aplicada a esse grupo específico de 
organismos patogênicos, os protozoários. 
Os protozoários Cryptosporidium spp. e Giardia duodenalis são os mais 
significativos, uma vez que provocam sintomas moderados e os casos de doença 
são comuns na população; além disso, já foram associados a epidemias/surtos 
envolvendo o consumo de água. Também se destacam pelo fato de persistirem por 
longos períodos no ambiente e apresentarem elevada resistência aos processos 
usuais de desinfecção da água. 
A informação relativa à ocorrência de surtos/epidemias é particularmente 
importante, uma vez que demonstra que o organismo foi capaz de atravessar 
diferentes barreiras, alcançar a população consumidora e produzir doença, 
eventualmente com grande impacto, como a incidência elevada de casos e/ou a 
ocorrência de casos graves/fatais. 
Karanis, Kourenti e Smith (2007 apud BEVILACQUA, AZEVEDO, 
CERQUEIRA, 2009), em um trabalho de revisão das epidemias/surtos causadas por 
 
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protozoários patogênicos em todo o mundo, verificaram que de 325 registros, em 
32% a epidemia/surto esteve associada com a água de consumo contaminada ou 
presumivelmente contaminada com Giardia duodenalis e, em 23,7%, com 
Cryptosporidium spp. 
Por outro lado, outros protozoários também vêm, mais recentemente, 
adquirindo importância relativa, principalmente devido à emergência de 
epidemias/surtos relacionados ao abastecimento de água. Destacam-se o 
Toxoplasma gondii e o Cyclospora cayetanensis, onde, somada a importância à 
saúde, chamam atenção as características que envolvem as dificuldades de controle 
de ambos, ou seja, são protozoários que também possuem elevada resistência no 
ambiente e aos processos usuais de desinfecção da água. Entretanto, 
Cryptosporidium e Giardia ainda são apontados como os de maior importância e 
significado. 
Também é importante mencionar alguns aspectos relacionados ao ciclo de 
vida desses agentes que contribuem para que a transmissão dos protozoários 
Cryptosporidium e Giardia via água de consumo seja mais provável. Esses 
organismos apresentam potencial zoonótico, ou seja, outras espécies de animais 
(domésticos e selvagens) podem ser seus hospedeiros e os hospedeiros infectados 
(humano ou animal), normalmente, eliminam grandes quantidades de formas 
infectantes (cistos e oocistos). Esses aspectos são significativos, uma vez que um 
maior e mais diversificado número de indivíduos é capaz de disseminar grandes 
quantidades dos agentes no ambiente. Adicionalmente, são eliminados dos 
hospedeiros já em suas formas infectantes, não necessitando, assim, de um período 
no ambiente para causarem novos casos de infecção. Nessas circunstâncias, a 
transmissão entre indivíduos também é possível. E, finalmente, são protozoários 
monoxenos, ou seja, completam seu ciclo de vida em apenas um hospedeiro. 
Outro aspecto relevante em relação aos protozoários de transmissão fecal-
oral, incluídos o Cryptosporidium e a Giardia, é o fato de serem eliminados, 
frequentemente, em grandes quantidades nas fezes dos hospedeiros infectados, 
podendo, assim, ocorrer em elevado número no ambiente. Por outro lado, requerem 
 
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doses infectantes relativamente baixas para causar novos casos de 
infecção/doença. 
A tendência mundial é considerar o Cryptosporidium como o “protozoário 
referência” em se tratando da transmissão de protozooses via abastecimento de 
água para consumo humano. A atenção e preocupação em relação a esse 
protozoário são observadas tanto no meio científico, como alvo de pesquisas e 
investigações, quanto nos serviços de saúde pública e de saneamento, como uma 
das referências à produção de água segura à população. Além das características já 
citadas, Cryptosporidium spp. é objeto de maior preocupação devido às dificuldades 
de controle, uma vez que apresenta oocistos de menor tamanho, sendo mais 
dificilmente removidos da água, considerando os processos tradicionais de 
clarificação; também são mais persistentes no meio ambiente e mais resistente aos 
processos usuais de desinfecção da água de consumo. 
A definição de possíveis organismos que possam ser utilizados como 
“patógenos referência” também é importante para a aplicação da metodologia de 
Avaliação Quantitativa de Risco Microbiológico (AQRM), sendo necessária a 
existência de dados sobre dose-resposta à exposição ao microrganismo, os quais 
são normalmente obtidos em estudos experimentais com voluntários humanos ou 
animais ou constituem evidências epidemiológicas, usualmente levantadas em 
investigações de surtos/epidemias. Essas informações estão mais bem 
estabelecidas e sistematizadas para Cryptosporidium e Giardia, reforçando a 
escolha do primeiro como “patógeno referência” (BEVILACQUA, AZEVEDO, 
CERQUEIRA, 2009). 
Outro aspecto que vem adquirindo importância é a capacidade de 
sobrevivência dos oocistos em águas estuarinas e marinhas e a possibilidade de 
contaminação de espécies animais desses ambientes, aumentando o significado de 
saúde pública desse protozoário, tanto no que diz respeito à transmissão 
envolvendo o contato primário/recreação, como devido ao consumo de produtos 
marinhos, principalmente crus. 
A detecção de oocistos em água do mar ou de estuários é documentada na 
literatura (JOHNSON et al., 1995; FERGUSON et al. 1996; LIPP et al., 2001 apud 
 
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(BEVILACQUA, AZEVEDO, CERQUEIRA, 2009), entretanto, a grande maioria dos 
relatos, em diferentes partes do mundo, refere-se ao isolamento/identificação de 
oocistos em moluscos aquáticos (ostras, mexilhões e mariscos). Esses animais 
podem desempenhar importante papel na transmissão do Cryptosporidium, uma vez 
que, pela forma de alimentação dos mesmos (filtração da água), podem reter 
oocistos infectantes em seus tecidos. 
O comportamento da Giardia em condições de laboratório e no ambiente e 
semelhante ao do Cryptosporidium, porém, normalmente, a sobrevivência de cistos 
é menor que a dos oocistos. A temperatura também é um fator que interfere na 
manutenção da infectividade dos cistos. No solo, os cistos apresentam períodos 
variados de sobrevivência (OLSON et al., 1999 apud BEVILACQUA, AZEVEDO, 
CERQUEIRA, 2009). 
Considerando os mananciais superficiais, trabalhos registram que, dentre 
outras características, o grau e o tipo de ocupação da bacia, a existência de 
cobertura