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Tópico 02 Saneamento e Análise Ambiental Qualidade da Água 1. Introdução Recursos hídricos são as águas superficiais e subterrâneas disponíveis para uso. São as águas que podem ser utilizadas em certos usos ou atividades. O Brasil é o país com a maior quantidade de recursos hídricos criados por precipitações atmosféricas ou chuvas. No Brasil, existem diversas bacias hidrográficas, e três são consideradas grandes: Amazonas, São Francisco e Paraná. Também possui uma grande reserva de água subterrânea, denominada aquífero Guarani. Os recursos hídricos conseguem diluir e assimilar os esgotos e resíduos neles lançados através de processos físicos, químicos e biológicos. Eles conseguem realizar a chamada “autodepuração” (processo natural, no qual cargas poluidoras, lançadas na água são neutralizadas). Mas essa capacidade é limitada pela quantidade e a qualidade de recursos hídricos existentes. Porém, você sabia que existem parâmetros específicos, determinados por lei, para garantir a qualidade da água que utilizamos? Pois eles existem e estão especificados na Resolução n. 357, de 17 de março de 2005 do Conama, o Conselho Nacional do Meio Ambiente, que dispõe sobre a classificação dos corpos de água e as diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes e dá outras providências Você sabe quais são as impurezas que podem estar presentes nas águas? Elas podem ser físicas, químicas ou microbiológica. Classificação das impurezas presentes na água. Impurezas físicas: Suspensas Coloidais Dissolvidas Impurezas químicas Orgânicas ………………………………… metais pesados Inorgânicas ………………………………. pesticidas Para medir essas impurezas na água, foram determinados parâmetros, quais sejam: Parâmetros físicos: cor, turbidez, temperatura e sabor/odor. Parâmetros químicos: salinidade, dureza, alcalinidade, corrosividade, íons de ferro e manganês, impurezas orgânicas e inorgânicas, nitrogênio, fósforo e agrotóxicos. Parâmetros biológicos: microrganismos patogênicos, coliformes fecais, algas e bactérias decompositoras. De acordo com Spiro (2008, p. 237), os municípios tratam suas provisões de água para usos residencial e comercial visando a garantir a imunização contra doenças e eliminar odores e turvação. Eles tratam os esgotos para reduzir a poluição da água e a eutrofização. 2. Caracterização Físico-Química Parâmetros físicos Cor Responsável pela coloração na água. Está relacionada à presença de sólidos dissolvidos na água. Sua origem pode ser natural (como dos solos existentes nas áreas do recurso hídrico) ou antropogênica (como pelo lançamento de esgotos e resíduos industriais). Influencia tanto a característica estética da água quanto ao risco direto à saúde. Turbidez A turbidez está relacionada à dificuldade de haver passagem da luz na água, causada pelos sólidos em suspensão, que podem, por exemplo, prejudicar a fotossíntese das plantas aquáticas. Os sólidos suspensos presentes na água podem tanto ter origem natural (partículas do solo ou microrganismos) quanto serem provenientes de atividades humanas, como os resíduos domésticos e industriais. Temperatura A temperatura mede o calor na água. Ela pode variar naturalmente devido a: radiação; condução; convecção. A temperatura também poderá sofrer influência devido ao lançamento de despejos irregulares e torres de resfriamento. Esse parâmetro é importante, porque altas temperaturas podem interferir e mudar as taxas de reações químicas que ocorrem na água, na solubilidade e nas transferências dos gases. Outro fator seria a mudança brusca de temperatura, a que algumas espécies aquáticas não estariam acostumadas. Sabor/odor São características estéticas da água, que podem ser resultado da interação dessa água com sólidos ou gases. Naturalmente, essas características podem ser resultado da presença de matéria orgânica, algas, sulfetos e outros. Também pode ser provenientes da ação do homem como pelo homem, como o lançamento de efluentes e resíduos domésticos ou industriais. Parâmetros Químicos pH Em relação às comunidades, qualquer valor de pH distante do neutro causa problemas bióticos. A interpretação geral dos resultados do PH são as seguintes: O pH mede a concentração de íons H+, indicando se o meio é ácido, alcalino ou neutro. É muito importante conhecer o pH do meio aquático antes de se iniciar o tratamento na ETA (Estação de Tratamento de Água), pois um pH muito baixo é corrosivo e um muito elevado causa incrustações nas tubulações. (LAGES, 2018, on-line) – pH 7: condições básicas. Salinidade São os sais contidos na água, que podem conferir sabor salino e propriedade laxativa. Para consumo humano o limite de cloreto e de 200 mg/l. A presença de cloreto pode ser de origem natural ou antropogênica: – Natural: dissolução de minerais; intrusão de águas salinas. – Antropogênica: despejos domésticos; despejos industriais; águas utilizadas em irrigação. Dureza Indica a concentração de cátions multivalentes. Sobretudo cálcio e magnésio, e em menor quantidade ferro, alumínio e estrôncio. Não há evidências de que a dureza cause problemas sanitários, e alguns estudos realizados em áreas com maior dureza na água indicaram uma menor incidência de doenças cardíacas. Ela impede a formação de espuma com o sabão e, em determinadas concentrações, causa um sabor desagradável e pode ter efeitos laxativos. É expressa em termos de carbonato de cálcio: águas moles: dureza 300 mg/l Ca CO3. Alcalinidade Quantidade de íons na água que reagirão para neutralizar os íons hidrogênio. Traduz a capacidade de neutralizar os ácidos. Tem a capacidade de minimizar variações significativas de pH. Íons ferro e manganês As presenças de formas solúveis de ferro e manganês na água conferem coloração avermelhada à mesma e sensação de adstringência a quem a bebe. Esses elementos podem ser provenientes de rochas ou do próprio solo, bem como de esgotos. Não têm significado sanitário, apenas apresentam inconveniências estéticas. Originam-se da decomposição de rochas e solos. Sendo Fe+3 (insolúveis) e Fe+2 (dissolvidos). Oxigênio Dissolvido (OD) Não tem significado sanitário para a água potável, mas em elevadas concentrações confere um gosto amargo para a água. É uma determinação importante para tratamento de água, pois pode interferir na coagulação e de esgoto, pois quando há evidências de que a redução do pH pode afetar os microrganismos responsáveis pela depuração. (SPERLING, 2014, p. 30) O oxigênio dissolvido é de essencial importância para os organismos aeróbios (que vivem na presença de oxigênio). Durante a estabilização da matéria orgânica, as bactérias fazem uso do oxigênio em seus processos respiratórios, e podem causar uma redução da sua concentração no meio. Dependendo da magnitude desse fenômeno, diversos seres aquáticos, inclusive os peixes, podem morrer. É importante monitorar a presença de Oxigênio Dissolvido (OD) na água, pois é necessário à manutenção da microbiota aquática e em processos oxidativos. Quando a fotossíntese e o oxigênio natural do ar não são suficientes para atender à demanda, o homem pode auxiliar com a aeração artificial. Matéria orgânica A matéria orgânica é o principal agente poluidor de esgotos e lançamentos. Ela é responsável pelo consumo, pelos microrganismos decompositores, do oxigênio dissolvido na água. Existem, neste caso, duas principais categorias: a) Medição do consumo de oxigênio Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) Demanda Química de Oxigênio (DQO) b) Medição do Carbono orgânico Carbono Orgânico Total (COT) A DBO e DQO retratam, de forma indireta, o teor de matéria orgânica nos esgotos ou no corpo d’água, sendo, portanto,uma indicação de potencial consumo de oxigênio dissolvido. Seu despejo em grandes quantidades no meio aquático aumenta o consumo de OD pelos decompositores Analogamente, o tratamento de esgoto depende, em grande parte, do assentamento e da filtragem para remover sólidos; essa etapa de separação física é chamada de tratamento primário. A maioria dos municípios também realiza um tratamento secundário, que aproveita as bactérias para metabolizar os compostos orgânicos, convertendo-os em C0 . Desse modo, a DBO é consideravelmente reduzida. Se o esgoto não for metabolizado dessa maneira, a DBO dos efluentes pode superar a capacidade de oxidação das águas receptoras, levando às condições anóxias. No tratamento secundário, o efluente é pulverizado sobre um leito de areia ou cascalho, que é coberto por microrganismos aeróbios, ou então agitado com os micróbios em um reator. Ao final desse processo, a DBO é reduzida em até 90% (SPIRO, 2009, p. 237). Micropoluentes Inorgânicos Vários elementos e compostos, em determinadas concentrações, são tóxicos para os habitantes dos ambientes aquáticos, para os aeróbios, o que pode levar à morte de seres aquáticos por hipóxia (diminuição da quantidade de oxigênio disponível). (LAGES, 2018, on-line) 2 Os micropoluentes Inorgânicos são os metais pesados como arsênio, cádmio, cromo, chumbo, mercúrio e prata na forma de sólidos dissolvidos ou suspensos. São originários da agricultura e da indústria, representando perigo por sua toxicidade e acumulação através dos níveis tróficos da cadeia alimentar. Alguns elementos e compostos em baixas concentrações, são nutrientes para seres vivos. (LAGES, 2018, on-line) consumidores da água e para os microrganismos responsáveis pelo tratamento biológico de esgotos. Micropoluentes orgânicos Alguns compostos orgânicos são resistentes à degradação biológica, não integram os ciclos biogeoquímicos, e se acumulam em determinado ponto do ciclo (interrompido). Entre eles, destacam-se os defensivos agrícolas, alguns tipos de detergentes, os perturbadores endócrinos e diversos produtos químicos. Os compostos orgânicos incluídos nessa categoria não são biodegradáveis. Vários compostos, em determinadas concentrações, são tóxicos para os habitantes dos ambientes aquáticos, para os consumidores de água e para os microrganismos responsáveis pelo tratamento biológico de esgoto. Nitrogênio O Nitrogênio na forma de Nitrato está associado a doenças como a metemoglobinemia (síndrome do bebê azul). O Nitrogênio é um elemento indispensável para o crescimento de algas e, quando em elevadas concentrações em lagos e represas, pode conduzir a um crescimento exagerado desses organismos (processo denominado eutrofização). O Nitrogênio, nos processos bioquímicos de conversão da amônia a Nitrito e deste a Nitrato, implica no consumo de oxigênio dissolvido do meio, o que pode afetar a vida aquática. O Nitrogênio na forma de amônia livre é diretamente tóxico aos peixes. (SPERLING, 2014, p. 34) Fósforo É considerado um nutriente limitante e o principal responsável pela eutrofização. Apresenta-se na forma de fosfato e pode ser de origem inorgânica (detergentes) e orgânica (fisiológico). O fósforo é um nutriente essencial para o crescimento dos microrganismos responsáveis pela estabilização da matéria orgânica. 3. Caracterização Microbiológica A microbiologia é o ramo da biologia que trata dos microrganismos. Alguns grupos de microrganismos têm propriedades em comum com os vegetais, enquanto outros têm algumas características de animais. É impossível analisar todos os microrganismos presentes nos esgotos, portanto são avaliados os que: Você sabia que lançamentos indevidos de esgotos podem causar a eutrofização de lagoas e, como consequência, mortandade do manancial? Dê uma olhada no vídeo seguinte e veja o impacto dos lançamentos indevidos na Lagoa de Maringá. http://g1.globo.com/espirito-santo/estv- 1edicao/videos/v/limpeza-de-lagoa-coberta-por-gigoga- no-es-nao-e-feita-desde-2014-diz-prefeitura/6031071/ http://g1.globo.com/espirito-santo/estv-1edicao/videos/v/limpeza-de-lagoa-coberta-por-gigoga-no-es-nao-e-feita-desde-2014-diz-prefeitura/6031071/ http://g1.globo.com/espirito-santo/estv-1edicao/videos/v/limpeza-de-lagoa-coberta-por-gigoga-no-es-nao-e-feita-desde-2014-diz-prefeitura/6031071/ http://g1.globo.com/espirito-santo/estv-1edicao/videos/v/limpeza-de-lagoa-coberta-por-gigoga-no-es-nao-e-feita-desde-2014-diz-prefeitura/6031071/ sejam de origem fecal, em grande quantidade; sejam fácil identificação (análise simples, fácil, rápida); não se desenvolvam em água em condições naturais; a persistência no meio líquido seja similar ao dos patógenos Em geral, são analisados coliformes totais, coliformes termotolerantes ou Escherichia coli. A Portaria de Consolidação n. 5, de 28/09/2017, Anexo XX, apresenta os requisitos de controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade, a presença de coliformes totais e termotolerantes de preferência Escherichia coli e a contagem de bactérias heterotróficas. Bactérias do grupo coliforme Conceito: são bactérias do grupo coliforme bacilos gram- negativos, em forma de bastonetes, aeróbios ou anaeróbios facultativos, que fermentam a lactose a 35-37 ºC, produzindo O vídeo seguinte demonstra como deve ser feita a coleta e análise da água, a fim de obtermos as caracterizações físico-químicas e microbiológicas. Coleta - Análise Microbiológica e Fisíco-QuímColeta - Análise Microbiológica e Fisíco-Quím…… https://www.youtube.com/watch?v=VH1aV1U8WLY ácido, gás e aldeído em um prazo de 24-48 horas. São também oxidase-negativos e não formam esporos. A razão da escolha desse grupo de bactérias como indicador de contaminação da água deve-se aos seguintes fatores: estão presentes nas fezes de animais de sangue quente, inclusive os seres humanos; sua presença na água tem uma relação direta com o grau de contaminação fecal; são mais resistentes à ação dos agentes desinfetantes do que os germes patogênicos. A contagem padrão das bactérias é muito importante durante o processo de tratamento da água, visto que permite avaliar a eficiência das várias etapas do tratamento. É importante, também, conhecer a densidade de bactérias, tendo em vista que um aumento considerável da população bacteriana pode comprometer a detecção de organismos coliformes. Embora a maioria dessas bactérias não seja patogênica, podem representar riscos à saúde, como também deteriorar a qualidade da água, provocando odores e sabores desagradáveis. Leia a matéria “Contaminação subsolo e das águas subterrâneas por pesticidas e chumbo” e observe como a contaminação pode acontecer de forma imperceptível. https://www1.folha.uol.com.br/fsp/cotidian/ff1305200 201.htm https://www1.folha.uol.com.br/fsp/cotidian/ff1305200201.htm https://www1.folha.uol.com.br/fsp/cotidian/ff1305200201.htm 4. Benefícios de uma Política Ambiental De acordo com Braga (2005, p. 227), uma política ambiental – seja por meio de regulamentação que estabeleça padrões (de emissão, de lançamento, de ocupação e uso do solo e de uso dos recursos em geral), seja por meio de mecanismos econômicos (como a taxação de cargas poluidoras) – deve ter como resultado mínimo uma redução da deterioração da qualidade ambiental, quando comparada com a que ocorreria caso essa política não fosse implantada. Pode, ainda, promover melhorias da qualidade ambiental pela recuperação de um nível maior de qualidade, a partir do progressivo atendimento aos padrões de qualidade impostos. No Brasil, temos as resoluções Conama 357/2005, 410/2009 e 430/2011, que determinam padrões de qualidade dos corpos hídricos. Classes de enquadramento e respectivos usos e qualidade da água. A Resolução Conama 357/2005 dispõe sobre a classificação dos corpos de água e as diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões delançamento de efluentes e dá outras providências. Ela foi alterada primeiramente pela Resolução Conama 410/2009, que prorroga o prazo para complementação das condições e padrões de lançamento de efluentes, previsto no art. 44 da Resolução n. 357, de 17 de março de 2005, e no art. 3° da Resolução n. 397, de 3 de abril de 2008, e pela Resolução Conama 430/2011, que dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a Resolução no 357, de 17 de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente. Segundo o Conama, as águas são definidas como: Águas doces: águas com salinidade igual ou menor que 0,5%. Águas salobras: águas com salinidade igual ou maior que 0,5% e menor do que 30%. Águas salinas: águas com salinidade igual ou maior que 30%. As águas doces, salobras e salinas de todo território brasileiro são classificadas segundo a qualidade que precisam ter para certos usos. Existem 13 classes de águas: Para se aprofundar mais sobre a classificação das águas, acesse os links seguintes: http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm? codlegi=459 http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm? codlegi=646 http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm? codlegi=603 http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459 http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459 http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646 http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646 http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=603 http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=603 Águas doces Classe especial Abastecimento humano com desinfecção Preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas Preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação integral Águas doces Classe 1 Abastecimento para consumo humano após tratamento simplificado Proteção das comunidades aquáticas Recreação de contato primário Irrigação de hortaliças e frutas consumidas cruas Proteção de comunidades aquáticas em terras indígenas Águas doces Classe 2 Abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional Proteção de comunidades aquáticas Recreação de contato primário Irrigação de hortaliças, frutas, parques, jardins, campos em que se tenha contato direto Aquicultura e atividade da pesca Águas doces Classe 3 Abastecimento humano após tratamento convencional ou avançado Irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas ou forrageiras Pesca amadora Recreação de contato secundário Dessedentação de animais Águas doces Classe 4 Navegação Harmonia paisagística A classificação das águas doces vai da classe especial, que pressupõe usos mais nobres, e a classe 4, os menos nobres (SPERLING, 2014, p. 42). Essa classificação definirá as condições de lançamentos permitidas para o corpo receptor que por sua vez refletirá no nível de tratamento a ser dado ao efluente antes de retorná-lo ao ambiente. Águas salinas Classe especial Preservação do equilíbrio natural das comunidade aquáticas Preservação dos ambientes aquáticos em unidade de conservação integral Águas salinas Classe 1 Proteção de comunidades aquáticas Recreação de contato primário Aquicultura e atividade da pesca Águas salinas Classe 2 Pesca amadora Recreação de contato secundário Águas salinas Classe 3 Navegação Harmonia paisagística A classificação das águas salinas vai da classe especial, que pressupõe usos mais nobres, e a classe 3, os menos nobres. Para as águas salinas, essa classificação implica diretamente nos padrões de balneabilidade, sendo a classe 2 aquela a que é permitido o contato esporádico e 3 é contraindicada para contato direto. Águas salobras Classe especial Preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas Preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação integral Águas salobras Classe 1 Proteção de comunidades aquáticas Recreação de contato primário Aquicultura e atividade da pesca Abastecimento humano após tratamento convencional ou avançado Irrigação de hortaliças e frutas consumidas cruas Águas salobras Classe 2 Pesca amadora Recreação de contato secundário Águas salobras Classe 3 Navegação Harmonia paisagística A classificação das águas salobras, tal como as águas salinas, vai da classe especial que pressupõe usos mais nobres, e a classe 3, os menos nobres. Nas águas salobras classificadas na classe 1, é permitido o abastecimento humano, entretanto, para esse fim, o tratamento precisa de tecnologias mais avançadas e mais dispendiosas financeiramente. A partir dos dados apresentados, observamos o custo adicional a ser empregado no tratamento de águas salinas para viabilizar o consumo humano. Diante do mau uso dos mananciais, ele pode ser um investimento que deverá ser considerado, diante da escassez das águas doces disponíveis no planeta. Os oceanos contêm a maior parte da água do planeta (975 a cada 1.000 litros). A água do mar apresenta aproximadamente 3,3% de sais dissolvidos (principalmente NaCl (aq)). Uma pessoa pode beber água com até 5g de sal/kg de água. Os oceanos contêm 35 g de sal/kg de água (sete vezes mais). Uma pessoa que bebe apenas água do mar acabará morrendo. A água do mar também não pode ser usada na agricultura ou na indústria: – o excesso de sal mataria as plantações; – deterioraria maquinários, entupiria válvulas e explodiria caldeiras. Para que a água dos oceanos possa ser usada, é necessário que o sal seja retirado. Todos os métodos de dessalinização consomem grandes quantidades de energia: Custo nos Estados Unidos: 4.000 L de água doce a partir da água do mar: U$ 1.00. • 4.000 L de água doce a partir de mananciais: U$ 0.30. 5. Conclusão Este tópico mostrou que recursos hídricos são as águas superficiais e subterrâneas disponíveis para uso. São as águas que podem ser utilizadas em certos usos ou atividades e como a caracterização da água tem diferentes requisitos, que serão avaliados de acordo com o uso. As resoluções que apresentadas indicam a classificação das águas e seu uso, conforme o enquadramento. Existem as caracterizações físico-químicas e microbiológicas, que avaliam parâmetros de qualidade da água. A caracterização físico-química é fundamental para identificar alterações, ou para determinar padrões de qualidade e, a partir desses resultados, adotar medidas de correção, de modo a atender o recomendado pelas normas de utilização. A caracterização microbiológica se faz necessária, pois, sob o aspecto de saúde pública, a água potável deve estar isenta de contaminação por microrganismos do grupo coliforme. O exame da água, principalmente a que se destina ao consumo humano, é de fundamental importância. Por meio dele, pode-se averiguar e atestar que a água distribuída é de confiança e se está isenta de microrganismos ou substâncias químicas que podem ser prejudiciais à saúde. 6. Referências AGÊNCIA NACIONAL DAS ÁGUAS (ANA): O Ciclo da Água (Ciclo Hidrológico). Disponível em: https://www.gov.br/ana/pt-br/centrais-de- conteudos/videos/videos-ana/o-ciclo-da-agua-ciclo-hidrologico https://www.gov.br/ana/pt-br/centrais-de-conteudos/videos/videos-ana/o-ciclo-da-agua-ciclo-hidrologico https://www.gov.br/ana/pt-br/centrais-de-conteudos/videos/videos-ana/o-ciclo-da-agua-ciclo-hidrologico AGÊNCIA NACIONAL DAS ÁGUAS (ANA): Águas subterrâneas – Aquífero. Disponível em: https://www.gov.br/ana/pt-br/centrais-de- conteudos/videos/videos-ana/aguas-subterraneas-o-que-sao- aquiferos Parabéns, esta aula foi concluída! https://www.gov.br/ana/pt-br/centrais-de-conteudos/videos/videos-ana/aguas-subterraneas-o-que-sao-aquiferos https://www.gov.br/ana/pt-br/centrais-de-conteudos/videos/videos-ana/aguas-subterraneas-o-que-sao-aquiferos https://www.gov.br/ana/pt-br/centrais-de-conteudos/videos/videos-ana/aguas-subterraneas-o-que-sao-aquiferos Mínimo de caracteres: 0/150 O que achou do conteúdo estudado? Péssimo Ruim Normal Bom ExcelenteDeixe aqui seu comentário Enviar